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EXTRACCIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE VITAMINA C (ÁCIDO ASCÓRBICO) EN FEIJOA (Acca sellowiana Berg), JUGO COMERCIAL SOKA, PASTILLA CEBIÓN Y MUESTRA PROBLEMA POR MÉTODO COLORIMÉTRICO 1

Yuly A. Pirazan Johanna Perez 1 Mauricio A. Padilla 2 Adis Ayala 1

1,2 1

Universidad Distrital Francisco José De Caldas Estudiantes de Bioquímica grupo 5, 2 Profesor. Bogotá, Septiembre 11 de 2019

Resumen: Se determinó la concentración total de vitamina C (ácido ascórbico + ácido dehidroascórbico) presente en una muestra de Feijoa, Jugo Soka, pastilla marca Cebión y una muestra problema mediante método de colorimetría propuesto por Adis Ayala 2019. Su principio implica la reacción del ácido ascórbico con la 2-nitroanilina diazotada para formar 2-nitrofenilhidrazida del ácido oxálico; este compuesto en presencia de NaOH forma una sal sódica que presenta coloración violeta. Las muestras fueron leídas en el espectrofotómetro Shimadzu UV-1800 y se realizaron cálculos por medio de ley de Beer para hallar la concentración de vitamina con el fin de compararla con las reflejadas en la literatura, por último se comparó la concentración de muestra problema con la administración de vitamina C en pacientes con leucemia. Palabras clave: Feijoa, ácido ascórbico, jugo , vitamina C, concentración, leucemia. Abstract: The total concentration of vitamin C (ascorbic acid + dehydroascorbic acid) present in a sample of Feijoa, Soka Juice, Cebión tablet and a problem sample was determined using the colorimetric method proposed by Adis Ayala 2019. Its principle involves the reaction of ascorbic acid with diazotized 2-nitroaniline to form oxalic acid 2-nitrophenylhydrazide; This compound in the presence of NaOH forms a sodium salt that exhibits violet color. The samples were measured in the Shimadzu UV-1800 spectrophotometer and calculations were made using Beer's law to find the concentration of vitamin to compare it with those reflected in the literature, finally the concentration of problem sample was compared with the administration of vitamin C in patients with leukemia. Keywords: Feijoa, ascorbic acid, juice, vitamin C, concentration, leukemia. INTRODUCCIÓN El ácido ascórbico es un ácido de azúcar con propiedades antioxidantes. Su aspecto es de polvo o cristales de color blanco-amarillento. Es soluble en agua. El enantiómero L- del ácido ascórbico se conoce popularmente como

vitamina C, est es un micronutriente esencial en la dieta humana, la cual fue aislado por primera vez en 1928 por Albert Szent-Györgyi de Hungría y originalmente se llamó ácido hexurónico, para posteriormente cambiar su nombre a ácido ascórbico debido a sus propiedades "antiescorbúticas”(Alvarez Córdova, 2010)], su clasificación está en nutracéuticos, y en categoría como un

antioxidante, vitamina esencial y depurador de radicar libre. Requerimientos: La ingesta diaria recomendada para la vitamina C en base de la previa recomendación de 60mg/día para hombres y mujeres, 80mg/día para mujeres embarazadas y 45mg/día para niños entre 9 y 13 años. esto para mantener la concentración de neutrófilos con una mínima excreción urinaria de ácido ascórbico (Carc AC, 1999). Exceso de vitamina C: La vitamina C es en general bien tolerada y no presenta toxicidad considerable. Sin embargo, algunos estudios ponen en evidencia que una dosis mayor a 2 g/día puede ocasionar trastornos gastrointestinales, como la diarrea", detalla el químico farmacéutico, quien agrega que otros estudios señalan que se requieren dosis aún mayores para producir estos trastornos (dosis mayores a 6 g/día); Muchas veces se ha asociado el consumo de vitamina C con la formación de cálculos renales, dado que el oxalato es un metabolito de la vitamina C que puede cristalizar como oxalato de calcio en los túbulos renales. Los estudios en este sentido no son concluyentes, pero el sentido común indica que para aquellas personas con tendencia a formar cálculos renales es aconsejable que no ingieran cantidades mayores a la ingesta diaria recomendada. (Carc AC, 1999). Metabolismo de la vitamina: La vitamina C se ingiere por vía oral y se absorbe en forma de sal (ascorbato sódico, de fórmula C6H7NaO6) en el intestino delgado por un proceso activo dependiente del sodio. Se transporta por la sangre y se distribuye por los tejidos metabólicamente activos; el hígado, los riñones, el páncreas, el bazo, la hipófisis, el cerebro, la corteza suprarrenal. Se elimina por la orina y algo a través del sudor. Apenas se almacena, por lo que es muy poco tóxica. (Murray, 2010) El ser humano no es capaz de sintetizar la enzima L-gulonolactona oxidasa, debido a un defecto genético, y por tanto no

puede fabricar ácido ascórbico (C 6H8O6) en el hígado, por lo que debe aportar al organismo a través de la dieta. Ilustración 1: Secuencia de pasos enzimáticos (D-glucoromato, L-gulonato, Lgulonolactona, 2- ceto- L gulonolactona y Lascorbato) que convierten la glucosa en vitamina C.(Casanova, 2015)

Interferentes en la técnica Este método de cuantificación puede presentar interferencias como la oxidación del ácido evitando que este genere compuestos coloreados encargados de permitir la identificación. Esto ocurre en la descomposición secuencial del Ácido Ascórbico (Bruno RS,2006) Contenido de vitamina C en vegetales y frutas: Los alimentos con más contenido de vitamina C son: la grosella negra 189mg/100g ,la guayaba 180mg/100g, perejil 166mg/100g, pimiento rojo 140 mg/100g, Coles 112mg/100g, brócoli 110mg/g, Kiwi 100mg/100g, papaya 70mg/100g y la naranja 50m/100g. Inactividad: La vitamina C no inactiva otras vitaminas, por el contrario la vitamina C participa en el reciclado de la reacción redox

de otros antioxidantes importantes; por ejemplo, la vitamina C es conocida por regenerar vitamina E de su forma oxidada(Carc AC, 1999) ● Funciones biológicas: La vitamina C se necesita para el crecimiento y reparación de tejidos en todas las partes del cuerpo. Se utiliza para: - Formar una proteína importante utilizada para producir la piel, los tendones, los ligamentos y los vasos sanguíneos - Sanar heridas y formar tejido cicatricial - Reparar y mantener el cartílago, los huesos y los dientes - Ayudar a la absorción del hierro (Simon JA, Hudes ES,2000) Metabolismo del Hierro: Se sabe que existen diversos factores que potencian o inhiben la absorción del hierro no heme. El potenciador mejor conocido es la vitamina C (ácido ascórbico), puesto que facilita la absorción de hierro a nivel gastrointestinal y permite una mayor movilización de este mineral desde los depósitos La adición de cantidades incluso relativamente pequeñas de carne o vitamina C a los alimentos aumenta la absorción de hierro a partir de la totalidad de la comida. La absorción del hierro no heme de una comida que contenga carne, pescado o pollo es aproximadamente 4 veces mayor que la que se logra con porciones equivalentes de leche, queso o huevos. Cabe resaltar que todo el hierro inorgánico ingerido en la dieta solo cerca del 2% se absorbe. Enfermedades que pueda mejorar: ● Vasodilatación: una mejora en la vasodilatación ha sido demostrada en una dosis oral de 500 mg de vitamina C diaria (Simon JA, Hudes ES,2000) ● Hipertensión: la suplementación de vitamina C en una dosis promedio de 500 mg/día por una duración media de

●

ocho semanas redujo la presión sanguínea en individuos sanos, normotensos e hipertensos adultos(Simon JA, Hudes ES,2000) Diabetes mellitus: el uso de suplementos de vitamina C (400 mg/día o más) estuvo asociado con una significante reducción del riesgo de padecer una fatal y no fatal enfermedad coronaria en la cohorte entera como también en aquellas con diabetes Asma: Evidencia de un efecto de la vitamina C en la salud respiratoria proviene de un meta-análisis de tres ensayos aleatorios controlados que evaluaron el efecto de la vitamina C en broncoconstricción inducida por el ejercicio

Ácido urónico: . En el hígado, la vía del ácido urónico cataliza la conversión de glucosa en ácido glucurónico, ácido ascórbico y pentosas. Los seres humanos y otros primates no pueden sintetizar el ácido ascórbico debido a la falta de L-gulonolactona oxidasa (Bruno RS,2006). Las frutas y verduras son la principal fuente de fitonutrientes que promueven la salud, incluidas las vitaminas, las fibras dietéticas y los fitoquímicos; las vitaminas son compuestos bioactivos esenciales imprescindibles para la vida, incluidas en compuestos solubles en agua (vitaminas B y C) y lípidos (vitaminas A, D, E y K). El ácido ascórbico (o ácido Lascórbico) actúa como un donante de electrones, donando dos electrones de un doble enlace entre el segundo y tercer carbonos de la molécula de 6 carbonos para mantener los iones metálicos centrales en un estado reducido para la actividad máxima de las monooxigenasas, dioxigenasas y oxigenasas de función mixta .Estos incluyen procolágenoprolina dioxigenasa (prolina hidroxilasa) y procolágeno-lisina 5-dioxigenasa (lisina hidroxilasa), esenciales para la síntesis normal de colágeno y la integridad de la piel, los huesos, los dientes y el tejido conectivo. Por lo

que la deficiencia de esta vitamina produce escorbuto, que se manifiesta por falta de apetito, hemorragia, alteración de la cicatrización de heridas y atrofia del músculo esquelético(Herman & Hoffman, 2012)

Córdova, 2010) estableciéndose en zonas de ladera, entre los 1.200 y 2.400 msnm con regímenes de lluvias monomodales y producción máxima en dos épocas del año: junio - julio y noviembre-diciembre.

Cabe destacar que los primates antropoides, incluidos los chimpancés, los gorilas y los humanos, son incapaces de sintetizar la vitamina C a partir de la glucosa, debido a la falta de L-gulono-γ-lactona oxidasa (LGULO), la cual está involucrada en la vía final común de la síntesis de vitamina C; causando que está perdida mutacional genere una dependencia de vitamina C en la dieta(Herman & Hoffman, 2012). Sin embargo esto puede considerarse una ventaja, ya que la síntesis de ácido ascórbico requiere el uso de costosas reservas de glucosa. Convirtiéndose en un nutriente esencial que se adquiere principalmente a través del consumo de frutas, verduras, bebidas fortificadas y cereales, así como suplementos.

La feijoa (Acca sellowiana Berg) es considerada como un cultivo promisorio para la región andina colombiana, siendo un fruto rico en yodo, vitamina C y flavonoides con propiedades antimicrobianas y antioxidantes(Manrique 2003)]; tiene agradable sabor y aroma para el consumidor. Los clones 41 (Quimba) y 8-4, desarrollados en Colombia, tienen características fisicoquímicas deseables para exportación, sin embargo, es importante conocer con mayor detalle el proceso de maduración a temperatura ambiente, con el fin de minimizar las pérdidas asociadas a la comercialización del fruto, ya sea para mercado nacional o internacional. Durante el proceso de maduración, en los frutos carnosos se generan cambios en la composición química, color, textura, tasa respiratoria y cambios químicos en los carbohidratos de la pared celular, que al degradarse incrementan el nivel de azúcares que contribuyen a mejorar la palatabilidad del fruto(Manrique 2003) ]; aunque la feijoa se reporta como un fruto climatérico en los clones 41 (Quimba) y 8-4 es mínima la información al respecto(Hoffman, 1999).

La feijoa: es una planta del nuevo mundo, botánicamente es cercana a la guayaba y un poco mas alejada está el eucalipto, el género Acca tiene dos miembros mas presentes en los andes peruanos muy similares a la planta de feijoa.(G.A Puentes, 2010) La feijoa fue colectada en 1854 por Fredrich Sellow (de quien deriva sellowiana) en el sur de Brasil cerca de Uruguay donde se le conoce en guaraní como Nyandua-pishá, mientras que el nombre feijoa proviene del director del Museo de Historia Natural de S. Sebastian, el señor G. de Silva Feijoo. Esta planta fue y es ampliamente usada como ornamental por su follaje y flores. Para 1890 fue introducida y cultivada en el litoral de Costa Azur por Edouard André, en 1899, Trabut lleva la feijoa a Argelia y al siguiente año es cultivada en el Jardín Botánico de Nikita en Yalta. En 1903 se introdujo en Batoum sobre el litoral caucásico del mar Negro. En 1900, Franceski la importa a Santa Barbara (California) donde obtuvo cierto éxito, hasta el punto que se creó la variedad denominada Coolidge. (Alvarez

Debido a que la vitamina C no la puede sintetizar el cuerpo humano es propicio consumirla en la dieta diaria, esta vitamina se encuentra en una serie de alimentos tales como frutas, zumos y sintéticamente en forma de suplemento. Para esta investigación se utilizaron zumos y sólidos que aportan ácido ascórbico al ser consumidos por lo que se pretende es conocer la cantidad real de vitamina C, tan necesaria para el ser humano, que se ingiere al tomar un zumo de frutas, ya sea comprado o recién exprimido; en el caso de los zumos que se comercializan, la verdadera intención es comprobar si la información nutricional impresa en el dorso

del recipiente que lo contiene es correcta. Para eso el se pretende calcular la cantidad de ácido ascórbico contenido en el zumo de feijoa; así como el contenido en zumos procesados de forma industrial La comparación de los resultados obtenidos de las diferentes muestras con los valores reportados en la literatura para estos es un objetivo clave en este artículo. MATERIALES, REACTIVOS Y EQUIPOS

La metodología de la práctica se basó en lo propuesta desarrollada por Adis Ayala 2019. El método consiste en la determinación de vitamina C por espectroscopia UV-VIS en el equipo Shimadzu UV-1800 (tabla 1 anexos.); esto mediante la formación de una sal sódica de color violeta que permite determinar la concentración de vitamina C en frutas, pastillas de vitamina C comerciales, jugos fortificados, muestras problemas.

RESULTADOS Se presentan los resultados de densidades de las muestras, factores de dilución, reactivos y cantidades tomadas para cuantificación de vitamina C, curva de calibración, absorbancias, concentraciones obtenidas y porcentajes de error obtenidos al finalizar la práctica (tablas 2 - 6). Tabla 1: Densidad y factor de dilución de frutos y jugos

Tabla 2. Metodología para cuantificación de vitamina C.

Tabla 3. Datos curva de calibración y valores de cuantificación de vitamina C

Tabla 4. Curva de calibración del 1-6 y muestra de F, Jugo, Pastilla y MP (Amarillo jugo, Azul Mp. Verde fruta, Naranja pastilla)

Tabla 5. Porcentaje de error de Vitamina C en jugo, fruta y pastilla.

Los cálculos de las concentraciones de vitamina c se realizaron despejando la ecuación de Beer donde el coeficiente

absortividad específica fue 37.77 y la celda de 1 cm.

C=

A b∗c

ANÁLISIS DE RESULTADOS Reacciones que se llevan a cabo en la cuantificación de vitamina C. El principio de esta técnica radica en la formación de una sal de diazonio, la cuál es inestable; con la cual es tratada el ácido ascórbico pasado a 2-nitrofenilhidracina de ácido siendo una reacción de carácter nucleófilo, además dicho compuesto en presencia de un excedo de NaOH forma una sal sódica de color rojo-violeta que presenta un máximo de absorción de 540nm, dicha técnica es estandarizada como metodo colorimétrico en el departamento de Química de la universidad Nacional de Colombia. (Vargas, 2011). Ilustración 2. Formación de la sal de diazonio

se encuentra en la región ultravioleta espectro. Estos métodos eliminan interferencia de los azúcares reductores y ácido dicetogulónico (un producto de oxidación del ácido deshidroascórbico).

del la del la

La feijoa desde un punto de vista nutricional, se caracteriza por su alto contenido de yodo libre (3 mg /100) como de vitamina C reportándose valores de 20 mg/100 g hasta 40 mg /100 g en peso fresco ( Hoffmann, 1994), además La feijoa se utiliza como terapia antiradicales libres, mejora los síntomas de los estados gripales por su contenido de vitamina C. Se utiliza en los trastornos de la glándula tiroides al contener yodo. Mejora las funciones renales. (Puent G et al., 2016); el fruto tiene actividad antimicrobiana, que junto con las propiedades antioxidantes, permite considerarlo como materia prima para producción de nuevos medicamentos (Vuotto et al., 2000), que permitan prevenir, entre otras, enfermedades cardiovasculares, cáncer e infecciones. El valor reportado en la literatura con mayor frecuencias para la feijoa Acca sellowiana Berg es de 40 mg/100g, que contrastado con el obtenido de 26.745 mg/100g se obtiene 33.13% de error.

Las frutas y las verduras son importantes fuentes de ácido ascórbico. Los métodos químicos más importantes se basan en la reducción de 2,6-diclorofenol indofenol por el ácido ascórbico y los basados en la reacción del ácido deshidroascórbico con 2,4 dinitrofenilhidracina. El ácido ascórbico total presente en las muestras (ácido ascórbico reducido + ácido deshidroascórbico) se midió mediante la reacción de acoplamiento del ácido dehidroascórbico con 2,4 dinitrofenilhidracina. Esta reacción fue desarrollada por Roe y Kuether para la determinación del ácido ascórbico total en los fluidos corporales y se ha implementado en la determinación de vitamina C en frutas y vegetales donde su absorción de luz máxima

Las concentraciones encontradas experimentalmente difieren mucho de las reportadas en la literatura para la feijoa, de la tabla nutricional del jugo comercial y la pastilla Cebióm. Una de las principales causas de estas diferencias es la degradación de la vitamina C. Hay tres rutas de degradación del ácido ascórbico (aa): la vía oxidativa catalizada, la vía oxidativa no catalizada y la vía bajo condiciones anaeróbicas. La primera se lleva a cabo mediante procesos oxidativos que implican la transferencia de dos electrones: inicialmente se forma el monoanión ascorbato (ah-), el cual, con la pérdida adicional de un segundo electrón, forma ácido

dehidroascórbico (ada), altamente inestable y susceptible a la hidrólisis del anillo de lactona. Este último se hidroliza fácilmente para producir ácido 2,3-dicetogulónico (dcg), que, a continuación, se degrada por decarboxilación, con la consiguiente pérdida del valor nutricional del aa. En la vía oxidativa no catalizada, el ah- es atacado directamente por el oxígeno molecular, lo cual genera primero los radicales aniónicos ah- y H2O2, que se transforman en ada y H 2O2. Estos dan lugar, posteriormente, a la apertura del anillo de lactona, para originar el dcg (Mendoza, F.A., Arteaga-Márquez, M.R., Pérez-Sierra, O.A.)

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CONCLUSIONES

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