caracterÍsticas morfolÓgicas y de concentraciÓn

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L A GRANJ A: REVISTA DE CIENCIAS DE LA VIDA DOI: 10.17163/lgr.n22.2015.02 Artículo científico / Scientific paper PRODUCTOS NATURALES C ARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y DE CONCENTRACIÓN DE CAPSAICINA EN CINCO ESPECIES NATIVAS DEL GÉNERO Capsicum CULTIVADAS EN E CUADOR MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS AND CONCENTRATION OF CAPSAICIN IN FIVE NATIVE SPECIES OF Capsicum CULTIVATED IN ECUADOR Patricio Yánez 1,2,3 , Diana Balseca 1 , Lorena Rivadeneira 1 y Christian Larenas 1 1 Centro de Investigación y Valoración de la Biodiversidad. CIVABI-Universidad Politécnica Salesiana, Av. 12 de Octubre y Wil- son, Quito. Telf.: +593-2236869. 2 Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas. Universidad Iberoamericana del Ecuador. Av. 9 de Octubre 1178 y Santa María, Quito. 3 Escuelas de Biología Aplicada y de Gestión Turística. Universidad Internacional del Ecuador. Av. Simón Bolívar s/n y Jorge Fernández, Quito. Autor para correspondencia: [email protected] Manuscrito recibido el 8 de mayo de 2015. Aceptado, tras revisión, el 12 de noviembre de 2015. Resumen Los recursos genéticos del género Capsicum (ajíes), familia: (Solanaceae), son importantes por ser fuente natural de Capsaicina. Los reportes sobre esta característica en los ajíes nativos de Ecuador son escasos. En el presente estudio se analizaron variables morfoló- gicas de plantas, frutos y semillas de cinco especies de este género: C. baccatum, C. chinense, C. pubescens, C. annuum y C. frutescens, procedentes de las provincias de Loja, Santo Domingo de los Tsáchilas, Esmeraldas, Los Ríos y Morona Santiago. Igualmente se iden- tificó y cuantificó la Capsaicina presente en la oleorresina de los frutos de estas especies. La identificación de Capsaicina fue efectuada mediante Cromatografía en Capa Fina (TLC) comparando las oleorresinas con el estándar de Capsaicina USP (98,9 %), obteniendo un Rf de 0,184; la Capsaicina presentó una leve fluorescencia a una longitud de onda de 254 nm. La cuantificación del metabolito fue realizada mediante Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia (HPLC). Capsicum chinense presentó el rendimiento más alto con un promedio de 11340 mg/kg; se concluyó que esta especie posee un alto potencial para la extracción de Capsaicina, la misma que puede ser utilizada a nivel comercial en la industria farmacológica y/o alimenticia. Palabras clave: Ecuador, Capsicum, características morfológicas vegetales, Capsaicina, Cromatografía en Capa Fina, Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia. 12 L A GRANJ A: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32. c 2015, Universidad Politécnica Salesiana, Ecuador.

Author: ngominh

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  • LA GRANJA:REVISTA DE

    CIENCIAS DE LA VIDADOI: 10.17163/lgr.n22.2015.02

    Artculo cientfico / Scientific paper

    PRODUCTOS NATURALES

    CARACTERSTICAS MORFOLGICAS Y DE CONCENTRACIN DECAPSAICINA EN CINCO ESPECIES NATIVAS DEL GNERO Capsicum

    CULTIVADAS EN ECUADOR

    MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS AND CONCENTRATION OF CAPSAICIN IN

    FIVE NATIVE SPECIES OF Capsicum CULTIVATED IN ECUADOR

    Patricio Ynez1,2,3, Diana Balseca1, Lorena Rivadeneira1 y Christian Larenas1

    1Centro de Investigacin y Valoracin de la Biodiversidad. CIVABI-Universidad Politcnica Salesiana, Av. 12 de Octubre y Wil-

    son, Quito. Telf.: +593-2236869.2Instituto de Investigaciones Cientficas y Tecnolgicas. Universidad Iberoamericana del Ecuador. Av. 9 de Octubre 1178 y Santa

    Mara, Quito.3Escuelas de Biologa Aplicada y de Gestin Turstica. Universidad Internacional del Ecuador. Av. Simn Bolvar s/n y Jorge

    Fernndez, Quito.

    Autor para correspondencia: [email protected]

    Manuscrito recibido el 8 de mayo de 2015. Aceptado, tras revisin, el 12 de noviembre de 2015.

    Resumen

    Los recursos genticos del gnero Capsicum (ajes), familia: (Solanaceae), son importantes por ser fuente natural de Capsaicina. Losreportes sobre esta caracterstica en los ajes nativos de Ecuador son escasos. En el presente estudio se analizaron variables morfol-gicas de plantas, frutos y semillas de cinco especies de este gnero: C. baccatum, C. chinense, C. pubescens, C. annuum y C. frutescens,procedentes de las provincias de Loja, Santo Domingo de los Tschilas, Esmeraldas, Los Ros y Morona Santiago. Igualmente se iden-tific y cuantific la Capsaicina presente en la oleorresina de los frutos de estas especies. La identificacin de Capsaicina fue efectuadamediante Cromatografa en Capa Fina (TLC) comparando las oleorresinas con el estndar de Capsaicina USP (98,9%), obteniendoun Rf de 0,184; la Capsaicina present una leve fluorescencia a una longitud de onda de 254 nm. La cuantificacin del metabolitofue realizada mediante Cromatografa Lquida de Alta Eficiencia (HPLC). Capsicum chinense present el rendimiento ms alto conun promedio de 11340 mg/kg; se concluy que esta especie posee un alto potencial para la extraccin de Capsaicina, la misma quepuede ser utilizada a nivel comercial en la industria farmacolgica y/o alimenticia.

    Palabras clave: Ecuador, Capsicum, caractersticas morfolgicas vegetales, Capsaicina, Cromatografa en Capa Fina, Cromatografa

    Lquida de Alta Eficiencia.

    12LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.

    c 2015, Universidad Politcnica Salesiana, Ecuador.

    [email protected]

  • Caractersticas morfolgicas y de concentracin de capsaicina en cinco especies nativas delgnero Capsicum cultivadas en Ecuador

    Abstract

    Genetic resources in the genus Capsicum (chili), family (Solanaceae), are important for being a natural source of capsaicin. The in-formation about this feature is scarce in native chili species in Ecuador. The aim of this study was to analyze main morphologicalcharacteristics in plants, fruits and seeds of five species of the genus Capsicum: C. baccatum, C. chinense, C. pubescens, C. annuum y C.frutescens, collected in the provinces of Loja, Santo Domingo de los Tschilas, Esmeraldas, Los Ros and Morona Santiago. We alsoidentified and quantified the capsaicin present in the oleoresin coming from fruits of these species. Identification of capsaicin wasperformed by Thin Layer Chromatography (TLC), comparing the oleoresins with the standard USP capsaicin (98.9%), getting an Rfvalue of 0.184; capsaicin denotes a low fluorescence at a wavelength of 254nm. Capsaicin was quantified using High Performance Li-quid Chromatography (HPLC). Capsicum chinense presented the highest yield with an average of 11340 mg/kg, it was concluded thatthis species has a high potential for Capsaicin extraction, which can be used commercially in food and/or pharmaceutical industry.

    Keywords: Ecuador, Capsicum, plant morphological characteristics, Capsaicin, Thin Layer Chromatography, High Performance Li-

    quid Chromatography.

    Forma sugerida de citar: Ynez, P., D. Balseca, L. Rivadeneira y C. Larenas. 2015. Caractersticas morfolgicas y deconcentracin de capsaicina en cinco especies nativas del gnero Capsicum cultivadas enEcuador. La Granja: Revista de Ciencias de la Vida. Vol. 22(2): 12-32. ISSN: 1390-3799.

    LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.c 2015, Universidad Politcnica Salesiana, Ecuador. 13

  • Artculo cientfico / Scientific paper

    PRODUCTOS NATURALESPatricio Ynez, Diana Balseca, Lorena Rivadeneira y

    Christian Larenas

    1. Introduccin

    Todas las formas de aj, pimiento o chile pertenecenal gnero Capsicum, familia Solanaceae. Adems deCapsicum, en la familia existen otros gneros con es-pecies cultivadas importantes tales como: Solanum,Lycopersicon, Cyphomandra, Physalis, entre otros (N-ez et al., 2003).

    En Ecuador, se reporta la existencia de 9 a 10 es-pecies de ajes (Capsicum annuum, C. baccatum,C. chi-nense, C. dimorphum, C. galapagoense, C. hookerianum,C. lycianthoides, C. pubescens, C. rhomboideum, C. fru-tescens; siendo esta ltima considerada por algunosautores como perteneciente a C. anuum) y ms de60 variedades tradicionales en cultivo. Las especiesnativas de Ecuador y que en la actualidad todavaestn cultivadndose son cinco: C. annuum, C. bacca-tum, C. chinense, C. pubescens y C. frutescens) que seutilizan tradicionalmente como agregados naturalesen diferentes platos. La nica especie endmica esC. galapagoense, que crece de manera silvestre en lasIslas Galpagos (de Investigaciones Agropecuarias,2008).

    Se sabe que el aadir aj o chile a diferentes co-midas le confiere una identidad nica (Bruneton,2001).

    Estudios recientes sealan que el aj tiene origenecuatoriano segn lo estableci un equipo interna-cional de investigadores de la Universidad de Cal-gary, en Canad, y de la Universidad de Missouride Estados Unidos. Segn este estudio, los rastrosms antiguos de aj fueron hallados en Loma Alta yReal Alto, Pennsula de Santa Elena, y datan de hace6100 aos, mientras que los encontrados en otras zo-nas del continente tienen entre 5.600 y 500 aos deantigedad (Perry et al., 2007).

    Adems de su importancia como alimento, se hareportado que la especie es utilizada como medica-mento entre las comunidades indgenas de Mxico,Centro y Sudamrica (Chvez et al., 2004). Cabe se-alar que la medicina tradicional le atribuye propie-dades irritantes, laxantes, rubefacientes y expecto-rantes. Se utiliza para tratar ciertas enfermedadesculturales como mal de aire y mal de ojo y enfer-medades de la piel como: la erisipela, erupciones,heridas externas, llagas infectadas, vesicante (Wai-zel y Camacho, 2011).

    La Capsaicina es el componente responsable dela sensacin picante de los ajes, la cual incluso llega

    a ser utilizada como analgsico tpico. Igualmente,en estudios como el de Athanasiou et al. (2007) se hademostrado que los vaniloides, familia de molcu-las a la que pertenece la Capsaicina, se unen a lasprotenas en la mitocondria de la clula cancerosa ygenera la apoptosis o muerte celular, sin daar a lasclulas sanas circundantes. La bioqumica de las mi-tocondrias en clulas cancerosas es muy diferente ala de las clulas normales, de ah la gran selectividadde la Capsaicina en el tratamiento de los diferentestipos de cncer.

    1.1 Importancia farmacolgica del gne-ro Capsicum

    La aplicacin de Capsaicina sobre la piel o mucosasproduce ardor e hiperalgesia, pero la aplicacin re-petida da lugar a prdida de sensibilidad a la Cap-saicina; la aplicacin de dosis ms elevadas causaun bloqueo de las fibras C que conducen a un d-ficit sensorial de larga duracin. Esta propiedad hasido utilizada teraputicamente en el dolor neuro-ptico como una opcin cuando los otros frmacosson ineficaces. As, la Capsaicina ha demostrado sueficacia despus de la administracin repetida en eldolor postmastectoma, el dolor del mun, la dis-trofia simptica refleja, el dolor neuroptico oral, lafibromialgia y sobre todo en la neuropata diabticay la neuralgia postherptica. En consecuencia existeun elevado inters en encontrar nuevosmedicamen-tos anlogos a la Capsaicina (Muriel, 2007).

    Se ha verificado tambin que el consumo mo-derado de frutos de Capsicum spp. ayuda a bajar elndice de colesterol lipoprotenico de baja densidad(LDL), cuya presencia va de la mano con derramescerebrales, hipertensin y enfermedades cardacas.Adems, aunque parezca inverosmil hay indiciosde que el consumo de aj no agrava las lceras es-tomacales, sino que las previene; al parecer la Cap-saicina estimula la produccin de jugos digestivosque protegen las paredes estomacales de los cidosy del alcohol que causan las lceras. Esta circunstan-cia ha llevado a especular que la Capsaicina podraservir como agente protector del estmago (Yeager,2002).

    Los ajes al parecer tambin sirven para hacermenos espesa la sangre. Los mismos investigadoresdel Instituto Max Planck en Alemania descubrieronque aumentan el tiempo necesario para que se coa-gule la sangre, impidiendo de esta manera la forma-

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    cin de cogulos que desemboquen en ataques car-dacos y derrames cerebrales (Yeager, 2002).

    Investigaciones dirigidas por Joo et al. (2010) su-gieren que la Capsaicina puede causar prdida depeso e impedir la acumulacin de grasa mediante laestimulacin de la expresin de ciertas protenas de-gradantes de grasa, y estableciendo una regulacina la baja de otras protenas que trabajan en la sntesisde grasa.

    1.2 Composicin fitoqumica de los fru-tos del gnero Capsicum

    Los ajes son ricos en cido ascrbico, contienenigualmente hetersidos diterpnicos (capsiansi-dos) y un hetersido del furostanal (capsicsido).Su coloracin se debe a la presencia de carotenoi-des con terminacin ciclopentnica cuyo contenidoaumenta a lo largo de la maduracin: la capsantinaes una 3,3 -dihidroxi-, -caroten-6,6-ona- se en-

    cuentra acompaado de capsorubina, capsantinona,criptocapsina, violaxantina, -caroteno. El sabor pi-cante de los pimientos fuertes y picantes se debeal contenido muy variable en amidas: los capsaici-noides. El compuesto mayoritario de esta serie esla Capsaicina, vainillamida del cido 8-metil-non-6-enoico. El contenido en capsaicinoides, muy bajo enlos pimientos morrones, puede sobrepasar el 1% enlas especies muy picantes (Bruneton, 2001).

    1.3 La Capsaicina ((6E)-N-(4-Hidroxi-3-metoxibencil)-8-metil-6-nonanamida)

    Es una sustancia de naturaleza alcaloide, concreta-mente un protoalcaloide (Figura 1), cuya frmulaemprica es C18H27NO3. En la actualidad se sabeque la Capsaicina no es un compuesto simple, si noque se trata de unamezcla de varias amidas, que soncomnmente conocidas como capsaicinoides, sien-do la Capsaicina la ms importante entre ellas (N-ez et al., 2003).

    Figura 1.Molcula de la Capsaicina (8-metil-N-vainil-6-nonenamida). Fuente: (Lpez, 2012).

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    PRODUCTOS NATURALESPatricio Ynez, Diana Balseca, Lorena Rivadeneira y

    Christian Larenas

    Es el capsaicinoide mayoritario presente en lasvariedades picantes del gnero Capsicum, son ami-nas simples con nitrgeno extra cclico, de carcterbsico y son productos del metabolismo de los ami-nocidos; es un alcaloide oxigenado, en cuyo casode manera pura se encuentra como un slido crista-lizable, incoloro y blanco (Navarro y Costa, 2000).

    El contenido de Capsaicina es mayor en la pla-centa y en el septo del fruto, en donde representa un2,5% de la materia seca, mientras que en el conteni-do general del fruto es del 0,6%, el de las semillasdel 0,7% y del pericarpio del 0,03%. La formacinde la Capsaicina se incrementa a temperaturas ma-yores de 30C que a temperaturas menores (Nezet al., 2003). El contenido en Capsaicina de los fru-tos vara notablemente, en una magnitud del 1,5%

    y est influido por las condiciones ambientales y laedad del fruto (Trease, 1998).

    2. Materiales y mtodos

    2.1 Localizacin geogrfica de los espec-menes estudiados

    Los frutos de los especmenes analizados fueronrecolectados entre julio y septiembre de 2012. Lamuestra recolectada de cada una de las especies fuede aproximadamente 1 kilo de frutos maduros, uti-lizando unmuestreo aleatorio estratificado, en plan-taciones de diversas regiones del pas (Tabla 1).

    Tabla 1. Sitios de recoleccin de los frutos maduros de ajes para la extraccin de Capsaicina.

    Fecha deRecoleccin

    NombreComn

    NombreCientfico

    Localidad UbicacinGeogrfica

    Altitud(msnm)

    12 ago 2012 Aj Cereza Capsicumbaccatum

    km 19 va a Quevedo,Recinto Mirador del Baba,

    Prov. Los Ros.

    010200S,792700W.

    370

    25 ago 2012 Aj Habanero Capsicumchinense

    km 16 va a Chone, SanJacinto del Ba, Prov. SantoDomingo de los Tschilas.

    002539S,791742W.

    320

    24 sep 2012 Aj RocotoCapsicumpubescens

    km 6 va a Cariamanga,cantn Gonzanam, Prov.

    Loja.

    035935S,791215W.

    2200

    17 ago 2012 Aj Ratn Capsicumannuum

    km 3 va a Esmeraldas,cantn San Lorenzo, Prov.

    Esmeraldas

    011718N,785013W.

    20

    25 sep 2012 Aj Gallinazo,Tabasco

    Capsicumfrutescens

    Gualaquiza, prov. MoronaSantiago.

    020210S,781330W.

    514

    2.2 Tamizaje fitoqumico

    El tamizaje fitoqumico se realiz tomando en cuen-ta el procedimiento propuesto por Miranda (2002),mediante la extraccin sucesiva de la droga vegetalpara la aplicacin del anlisis y el establecimientode los principales grupos de constituyentes qumi-cos presentes en los frutos de las cinco especies deCapsicum.

    2.3 Extraccin de la oleorresina

    Se coloc la materia prima seca, previamente some-tida al proceso de control de calidad, en el equipo

    de destilacin bsico y mediante maceracin din-mica a reflujo con etanol durante 5 horas, tomandoen cuenta el punto de ebullicin del solvente uti-lizado, a 78C, y con agitacin constante. A conti-nuacin se realiz la filtracin del extracto obteni-do, con papel filtro. Se concentr en un factor de 10a los extractos obtenidos en el proceso anterior conun equipo de Rotavapor para obtener la oleorresinacorrespondiente (Figura 2). Para cada especie vege-tal se realizaron tres repeticiones para la obtencinde la oleorresina, completando un total de 15 unida-des experimentales (5 especies x 3 repeticiones). Estaoleorresina fue parcialmente seca, hasta obtener unaconsistencia cremosa.

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    Figura No. 1. Procedimiento de extraccin de la oleorresina de los frutos de spp.

    200 ml de Etanol

    al 96%

    Filtrar

    Figura 2. Procedimiento de extraccin de la oleorresina de los frutos de Capsicum spp.

    2.4 Identificacin de la Capsaicina de lasoleorresinas por TLC

    Se trabaj con 50 mg de oleorresina, los cuales fue-ron disueltos en 1 ml de metanol segn lo recomen-dado por Sein et al. (1998). Dicha solucin de oleo-rresina se realiz para cada especie de Capsicumanalizada. El estndar de Capsaicina USP (98,9%de pureza) se prepar a una concentracin de 2,5mg/ml demetanol. Se coloc sobre las placas de sli-ca gel 30 l de la solucin preparada y 10 l de cadauna de las muestras. La placa se coloc verticalmen-te dentro de una cmara previamente saturada conel vapor del eluyente, de tal forma que la parte in-ferior de la placa que contena la muestra entr encontacto con la fase mvil ter etlico y hexano (3:1).Se sec la placa cromatogrfica a temperatura bajapara evitar la degradacin de los principios activos.Se esper a que evapore el eluyente de la placa y seanaliz utilizando luz UV a 254 nm.

    2.5 Cuantificacin de Capsaicina me-diante HPLC

    El anlisis HPLC cuantitativo de las 15 muestras deoleorresina de Capsicum spp., se realiz en un cro-matgrafo de alto rendimiento marca WATERS conuna bomba binaria 1525, un detector 2998 PDA Pho-todiodo UV/vis de longitud de onda programabley una columna C18 Spherisorb ODS2, 80A, fase re-versa 5m, 4.6 mm 150 mm, 1pkg [PSS831913], Si-lanol. USP L1 para la fase estacionaria. El sistemaHPLC se encontraba equipado con el software Em-power.

    Se pesaron 12,64 mg de estndar de CapsaicinaUSP98,9% HPLC en un baln de 25 ml y se lleva aforo con Metanol grado HPLC. La solucin resul-tante tuvo una concentracin de 500 ppm. A partirde la solucin Stock se realizaron las diluciones per-tinentes para obtener soluciones ms diluidas. Para

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    PRODUCTOS NATURALESPatricio Ynez, Diana Balseca, Lorena Rivadeneira y

    Christian Larenas

    obtener la curva de calibracin se inyect 20 l decada uno de los estndares y se efectu una regre-sin lineal comparando la concentracin de Capsai-cina y el rea de pico obtenido en el cromatograma,teniendo as las referencias necesarias para las me-diciones de las muestras posteriores.

    Siguiendo la metodologa establecida para lacuantificacin de Capsaicina de la AOAC (Associa-tion of Official Agricultural Chemists), en 1998, sepesaron 200mg de oleorresina en unmatraz aforadode 10 ml evitando que la oleorresina forme una capaa los costados del baln. Se aadi 1 ml de acetonay se agit hasta que la porcin de muestra estuvieracompletamente dispersa. Se aadi 1 ml de etanolpuro, agitando durante cada adicin, finalmente seafor con etanol hasta los 10 ml y se mezcl bien.

    Se calent la muestra a bao mara a una tempera-tura menor a 60C, para evitar la degradacin de laCapsaicina. Las muestras fueron colocadas en ultra-sonido durante 15 minutos. Se tom una alcuota de5 ml y se filtr con aerodisk de 0,45 m de 1-4 mlde solucin en un vial de vidrio. Las soluciones seenvasaron y etiquetaron en viales de 2 ml, se coloca-ron en el automuestreador del equipo HPLC Watersque fue previamente programado con el protocolopara cuantificacin de Capsaicina (Tabla 2). Una vezconocida el rea del pico que se requiere cuantificar,es posible obtener la concentracin, interpolando losdatos con la curva de calibracin del estndar, yaque relaciona la respuesta del detector con la can-tidad de compuesto inyectado, con los parmetrospropuestos por Harris (2007) y Skoog et al. (2007).

    Tabla 2. Sitios de recoleccin de los frutos maduros de ajes para la extraccin de Capsaicina.

    FASE ESTACIONARIA Columna Spherisorb de acero Inoxidable C18 fase reversa, ODS2 de 4,6 mm 150 mm

    FASE MVIL Metanol 60%, Acetonitrilo 20%, Agua 20%, grado HPLC, elucin isocrtica

    FLUJO 0,8 ml/min durante 5 minutos

    LONGITUD DE ONDA 280 nm

    TEMPERATURA DE LA COLUMNA 29C

    VOLUMEN DE INYECCIN 20 l

    2.6 Mtodo Scoville

    Tambin conocido como el mtodo Estndar Interna-cional ISO 3513-1977) para la aplicacin en extractoso productos de aj para evaluar su grado de pungen-cia (Nez et al., 2003).

    Segn este mtodo, se debe convertir a UnidadesScoville para determinar el grado de pungencia delas muestras analizadas, para ello se considera queuna parte por milln (1 ppm) de Capsaicina equi-vale a 15 Unidades Scoville (US) (Batchelor y Jones,2000).

    2.6.1 Determinacin de unidades de pungenciaScoville (SHU)

    Para determinar el Valor de Pungencia en UnidadesScoville (SHU), en cada muestra es necesario multi-plicar la concentracin de Capsaicina presente (g/g)por el SHU del compuesto puro, al aadir este valorse obtiene un valor total de SHU (Nez et al., 2003).

    En este sentido una ecuacin referencial es:

    1 ppm Capsaicina = 15 unidades Scoville = 1 unidad ASTA

    El rango de unidades Scoville (SHU) aceptadointernacionalmente para chiles frescos de buen gra-do es de 2500 a 5000 SHU (Peralta, 2007) (Tabla 3),utilizando la equivalencia para convertir unidadesScoville en g CAPS/g chile (1 g CAPS/g chilefresco=15 SHU) se tiene que 2500 SHU equivalen a0,1667mg CAPS/g de chile, mientras que 5000 SHUson equivalentes a 0,3333 mg CAPS/g de chile.

    2.7 Determinacin diferencial del conte-nido de Capsaicina entre las cinco es-pecies de Capsicum

    Una vez obtenidos los valores de concentracin deCapsaicina se procedi a aplicar un Anlisis de Va-rianza, as como la prueba a posteriori de Tukey, pa-ra determinar si existe una diferencia significativa

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  • Caractersticas morfolgicas y de concentracin de capsaicina en cinco especies nativas delgnero Capsicum cultivadas en Ecuador

    entre el contenido de Capsaicina de las cinco espe-cies.

    De manera previa, se confirm la normalidad enlos datos a travs de la prueba de Shapiro Wilks. Enambos casos el valor de alfa fue de 0,05.

    2.8 Anlisis Multivariado de las cincoespecies de Capsicum utilizando ca-ractersticas morfolgicas y de conte-nido de Capsaicina

    En las zonas de recoleccin de frutos de Capsicum(plantaciones artesanales), se estableci un mues-treo aleatorio estratificado, tomando 20 plantas porespecie.

    En cada individuo vegetal se evaluaron in situvarios caracteres morfolgicos en planta, flor y fru-to, los cuales fueron diferenciados en descriptorescualitativos y cuantitativos (Tablas 4 y 5). Estas ob-servaciones se efectuaron de acuerdo al manual dedescriptores morfolgicos para Capsicum propues-to por IPGRI-AVRDC-CATIE (1995).

    En la matriz construida para el Anlisis Multiva-riado, adems de los datos de las Tablas 4 y 5, tam-bin se incluyeron los datos de control de calidadde la oleorresina y la concentracin de Capsaicinaen las cinco especies (Tablas 7 y 9).

    El Anlisis Multivariado incluy un AnlisisClster (de tipo Aglomerativo, utilizando como m-todo la Unin Promedio y como medidas de simi-litud Distancias Euclidianas) y un Anlisis de Or-denamiento (Anlisis de Componentes Principalesbasado en una matriz de correlacin).

    3. Resultados y discusin

    3.1 Descriptores morfolgicos de lasplantas y frutos de Capsicum spp.

    En las Tablas 4 y 5 se presenta la informacin mor-folgica cualitativa y cuantitativa obtenida a partirdel anlisis de plantas y frutos de las 5 especies delgnero Capsicum.

    Obsrvese como los colores predominantes enlas semillas son el crema y el amarillo. Los colo-res de frutos maduros tienden a encontrarse entreel naranja-rojo y el rojo brillante, dependiendo de laespecie. Las formas ms comunes de los frutos sonelongada y redonda. Los aromas van desde el sua-ve al fuerte acre. En cuanto a la firmeza del fruto,predominan la suave y la intermedia. Finalmente, elfollaje de la planta tiende a encontrarse entre densoa semidenso (Tabla 4).

    Tabla 3. Escala Scoville y las principales especies/variedades de Capsicum spp. Fuente: (Peralta, 2007).

    Unidad Scoville Variedad/Chile

    850 000 1 001 304 Bhut Jolokia (India, Sri Lanka)350 000 570 000 Red Savina Habanero (California, Usa)100 000 350 000 Chile Habanero100 000 325 000 Scotch Habanero100 000 200 000 Chile Jamaicano50 000 100 000 Chilpete, Piqun, Chile Thai30 000 50 000 Pimienta Cayanna, Chile Tabasco10 000 30 000 Chile Serrano, Chile de rbol2 500 8 000 Chile Jalapeo2 500 5 000 Salsa Tabasco1 000 1 500 Chile Poblano

    0 Chile Dulce (Pimiento dulce, Chile Verde)

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    Tabla 4. Descriptores morfolgicos cualitativos evaluados en las plantas y frutos de Capsicum spp.

    C. baccatum C. chinense C. pubescens C. annuum C. frutescens

    Color semillas(1) 1 2 3 1 2

    Color fruto maduro(2) 8 5 7 6 8

    Forma fruto(3) 2 5 2 1 1

    Aroma fruto(4) 2 4 3 3 4

    Factibilidad de separacin del fruto(5) 1 1 3 2 2

    Firmeza del fruto(6) 2 2 3 1 1

    Densidad del follaje(7) 1 2 2 2 1

    NOTAS:(1) 1= crema, 2= amarilla, 3= morada(2) 1=amarillo-limn, 2=amarillo, 3=amarillo-naranja, 4=naranja-plido, 5=naranja-rojo, 6=rojo claro, 7=rojo obscu-

    ro, 8=rojo brillante, 9=morado, 10=marrn(3) 1=elongado, 2=redondo, 3=triangular, 4=acampanado, 5=acorazonado, 6=cnico(4) 1=sin aroma, 2=aroma suave, 3=aroma fuerte, 4=aroma fuerte acre(5) 1=fcil, 2=medio, 3=difcil(6) 1=suave, 2=intermedio, 3=duro(7) 1=densa, 2=semidensa, 3=rala

    La altura promedio de la planta fluctu entre0,85 m (Capsicum annuum) hasta 2,05 m (C. chinense);la longitud promedio del fruto maduro entre 1,24cm (C. baccatum) hasta 4,65 cm (C. chinense); el di-

    metro promedio del fruto maduro entre 0,61 (C. an-nuum) hasta 3,40 (C. pubescens); mientras que su pe-so promedio entre 1,20 g (C. baccatum) y 8,30 g (C.pubescens) (Tabla 5).

    Tabla 5. Descriptores morfolgicos cuantitativos medidos en plantas y frutos de Capsicum spp. ()

    C. baccatum C. chinense C. pubescens C. annuum C. frutescens

    Altura promedio de la planta (m) 1,37 2,05 1,49 0,85 1,24

    Longitud promedio del fruto maduro (cm) 1,24 4,65 4,07 2,17 2,71

    Dimetro promedio del fruto maduro (cm) 1,79 3,10 3,40 0,61 0,76

    Peso promedio del fruto maduro (g) 1,20 7,80 8,30 2,60 3,70

    NOTA:() n = 20, en cada descriptor.

    3.2 Control de calidad de los frutos ana-lizados para contenido de Capsaicina

    Se realiz un estudio farmacognsico de los frutossecos de las cinco especies representativas del gne-ro Capsicum (C. baccatum. C. chinense, C. pubescens,C. annuum, C. frutescens), determinando las caracte-

    rsticas macromorfolgicas y los parmetros fsicoqumicos de control de calidad de la droga, consi-derando la Norma NTE INEN 2532 (de Normaliza-cin, 2010).

    Las caractersticasmacroscpicasms llamativasde los frutos de las cinco especies se resumen en laTabla 6.

    20LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.

    c 2015, Universidad Politcnica Salesiana, Ecuador.

  • Caractersticas

    morfolg

    icasydecon

    centracin

    decap

    saicinaen

    cinco

    especies

    nativ

    asdel

    gnero

    Capsicu

    mcultiv

    adas

    enEcuador

    Tabla 6. Caractersticas macroscpicas de los frutos de las especies analizadas de Capsicum.

    Imagen EspecieColor del

    fruto maduro

    Forma de labase delfruto

    Forma delpice delfruto

    Forma delfruto encorte

    transversal

    Forma delfruto encorte

    longitudinal

    Aroma TexturaUniformidaddel fruto

    Color de lasemilla

    Aj CerezoCapsicumbaccatumDBLR1

    NARANJA-ROJO

    Redondoobtuso

    Acuminada Redonda Elptica Suave Lisa Uniforme Anaranjada

    Aj HabaneroCapsicumchinenseDBLR 2

    ROJOCLARO Truncada Aguda Lobada Lanceolada Dulce

    Semi-rugosa Uniforme Blanquecina

    Aj RocotoCapsicumpubescensDBLR 3

    ROJOOBSCURO

    VINOProlongada Redonda Lobada Elptica Sin aroma Lisa No uniforme Negra

    Aj RatnCapsicumannuumDBLR 4

    NARANJA-ROJO Truncada Aguda Redonda

    Elpticaalargada Fuerte Lisa No uniforme

    Blanquecinaverdosa

    Gallinazo,tabasco

    CapsicumfrutescensDBLR 5

    NARANJACLARO

    Prolongada Aguda Lobadasuave

    Ovado Suave Lisa Uniforme Amarilla

    LAGRA

    NJA:R

    evistade

    Cien

    ciasde

    laVida

    22(2)2015:12-32.

    c2015,U

    niversidad

    Politcnica

    Salesiana,Ecu

    ador.

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    Se determin el contenido de elementos extra-os en los frutos, procedentes de la planta origina-ria (partes no usadas), as como tambin, sustanciasexternas de procedencia vegetal (de otras especiesvegetales), animal (plumas, pelos, heces) o mineral(tierra, arena piedras). La cantidad de materias ex-traas contenidas en las muestras analizadas se en-contr en un rango de entre el 1,40-2,05%, valoresaceptables, ya que segn la Farmacopea Europea elnivel de materias extraas no debe ser mayor al 2%.En su mayora estos elementos estuvieron confor-mados por polvo y piedrecillas finas que fueron se-parados de manera previa a los ensayos qumicoscuantitativos de control de calidad.

    Los valores de control de calidad nunca sobre-pasaron los lmites mximos recomendados por lanormativa referencial pertinente (Tabla 7).

    3.3 Tamizaje fitoquimico

    Se determin en el extracto etreo una importantecantidad de alcaloides; en el ensayo para aceites ygrasas se registraron cantidades altas en C. chinensey C. pubescens, moderadas en C. annuum y C. frutes-cens y bajas en C. baccatum; mostrando una reaccinnegativa para triterpenos y esteroides (Tabla 8).

    En el anlisis del extracto etanlico se encontrla presencia significativa de resinas, grasas y aceites;compuestos fenlicos/taninos y aminas en cantida-des moderadas. Tambin, una cantidad moderadade saponinas en todos los extractos menos en C. pu-bescens que no mostr ninguna reaccin al ensayo.

    No se encontraron lactonas y cumarinas, glicsidoscardiotnicos, ni flavonoides. En el extracto acuosose obtuvo la presencia de azcares reductores, prin-cipios amargos y astringentes y no se encontraron nimuclagos ni antocianidinas (Tabla 8).

    3.4 Identificacin de Capsaicina en lasoleorresinas por TLC

    La Capsaicina presenta una leve fluorescencia al ex-ponerla a una longitud de onda UV de 254 nm, locual permiti su identificacin. Al comparar el es-tndar USP con las muestras analizadas se observanlas bandas ubicadas a la misma altura como se pue-de observar en la Figura 3.

    Se obtuvo un Rf de 0,184 (1,52/8,28) tanto parael estndar de Capsaicina como para las muestrasde Capsicum a 254 nm, lo cual evidenci la presen-cia de este principio activo en las muestras analiza-das. La mancha ms pronunciada pertenece a Ca-psicum chinense lo que indica que esta especie po-see una mayor cantidad de Capsaicina frente a lasotras muestras, lo que tambin se evidenci poste-riormente con el anlisis HPLC.

    3.5 Cuantificacin de Capsaicina

    Los niveles de rendimiento de oleorresina en los ex-tractos fluctuaron entre 5,6 a 16,5%, con una con-centracin de Capsacina de entre 600,3 a 11339,9mg/kg, dependiendo de la especie (Tabla 9).

    Tabla 7. Valores en ensayos fsico-qumicos cuantitativos de control de calidad comparados con la normativa pertinen-te.

    EspecieCenizastotales(%)

    NTE INEN1117

    (Mx.%)

    Cenizassolubles enagua (%)

    NMX-F-260-1978(Mx.%)

    Cenizasinsolublesen HCl (%)

    NTE CON-VENIN1539-80(Mx.%)

    Humedad(%)

    NTE INEN1114

    (Mx.%)

    C. baccatum 4,99 8,5 1,83 2,0 0,94 2,0 7,55 10,0

    C. chinense 3,62 8,5 1,20 2,0 0,38 2,0 7,90 10,0

    C. pubescens 3,53 8,5 1,39 2,0 0,55 2,0 13,99 10,0

    C. annuum 4,66 8,5 0,68 2,0 0,55 2,0 7,40 10,0

    C. frutescens 4,14 8,5 1,33 2,0 0,58 2,0 6,55 10,0

    22LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.

    c 2015, Universidad Politcnica Salesiana, Ecuador.

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    Tabla 8. Resultados del Tamizaje fitoqumico de las especies de Capsicum.

    METABOLITO ENSAYO EXTRACTO

    C.baccatum

    C.chinense

    C.pubescens

    C.annuum

    C.frutescens

    Aceites y grasas Sudan Etreo + +++ +++ ++ ++

    Alcaloides Dragendorff Etreo +++ +++ +++ +++ +++Wagner Alcohlico +++ +++ +++ +++ +++

    Acuoso - - - - -

    Triterpenos esteroides Lieberman-Burchard

    Etreo - - - - -

    Lactonas y coumarinas Baljet Etanlico - - - --

    Resinas Resinas Etanlico + +++ +++ ++ ++

    Compuestos fenlicos y taninos Cloruro frrico Etanlico + + + + +

    Azcares reductores Fehling Acuoso + + + + +

    Saponinas Espuma Etanlico + + - + +

    Glicosidos cardiotnicos Kedde Etanlico - - - - -

    Flavonoides Shinoda Etanlico - - - - -

    Aminocidos libres o aminas en general Ninhidrina Etanlico + + + + +

    Antocianidinas Antocianidinas Acuoso - - - - -

    Muclagos Muclagos Acuoso - - - - -

    Principios astringentes y amargos Acuoso + + + + +

    (+) Respuesta positiva de poca cantidad para este metabolito en el extracto.(++) Respuesta positiva de mediana cantidad para este metabolito en el extracto.(+++) Respuesta positiva de mayor cantidad para este metabolito en el extracto.(-) Respuesta negativa para este metabolito en el extractoFuente: Gonzlez et al. (2013)

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    Figura 3. Determinacin del Rf. para Capsaicina en placa cromatogrfca observada a 254 nm. Notas: A=recorridodel estndar de Capsaicina. B=recorrido total de las muestras. Fase mvil: ter etlico-hexano (3:1). Fase estacionaria:cromatoplaca HPTLC Nano-Sil C18-100.

    Tabla 9. Parmetros relacionados con la cuantificacin de Capsaicina en cinco especies de Capsicum.

    C. baccatum C. chinense C. pubescens C. annuum C. frutescens

    Rendimiento promedio de la oleorresina (%) 5,60 16,50 14,90 11,30 12,10

    Densidad de la oleorresina (mg/ml) 0,75 0,79 0,84 0,94 0,71

    pH de la oleorresina 9,05 8,28 9,41 7,80 8,59

    Concentracin Capsaicina (mg/kg) 1164,69 11339,94 600,27 2992,01 2046,66

    Las oleorresinas obtenidas poseen cierta varia-cin en sus caractersticas organolpticas como enel color, pasando desde el vino obscuro de C. chinen-se y C. baccatum y el anaranjado para C. frutescens, C.annuum y C. baccatum.

    3.5.1 Cuantificacin de Capsaicina medianteHPLC

    Sensibilidad del mtodo. Se efectu el proceso decalibracin para el estndar de Capsaicina con dilu-ciones de 5, 10, 20, 40, 100 y 500 ppm en metanolgrado HPLC, para cada uno de los cuales se obtu-vo su respectiva rea del pico y tiempo de retencin(Tabla 10).

    A partir de los valores de concentracin y readel pico se obtuvo la correspondiente relacin de li-nealidad (y = 13410x+ 7919,8), con un coeficientede determinacin de r2 = 1, corroborando una muybuena sensibilidad del mtodo para cuantificacinde Capsaicina.

    Cuantificacin de Capsaicina. Los cromatogra-mas permitieron identificar los picos de absorcincon tiempos de retencin promedio de 2,675 minu-tos para la Capsaicina (Figura 4) al usar como fasemvil una solucin demetanol 60%: agua 20%: ace-tonitrilo 20%.

    24LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.

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    Hubo una serie de picos adicionales no iden-tificados (Figura 4), los cuales probablemente co-rresponderan a otros capsaicinoides presentes enla oleorresina, los cuales se podran identificar uti-lizando estndares externos.

    En la Figura 5, en cambio, se pueden observarlos cromatogramas correspondientes a las muestrasprovenientes de frutos de las 5 especies de Capsicumanalizadas.

    Tabla 10. rea de los picos de las diluciones del estndar de Capsaicina.

    CONCENTRA-CIN(ppm)

    REA DEL PICOTIEMPO DE RETENCIN

    (minutos)

    5 81646 2,675

    10 144551 2,677

    20 280733 2,675

    40 544336 2,675

    100 1332003 2,674

    500 6716001 2,675

    Figura 4. Cromatogramas de los estndares de Capsaicina.

    LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.c 2015, Universidad Politcnica Salesiana, Ecuador. 25

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    Figura 5. Cromatogramas de las muestras de las cinco especies de Capsicum.

    Figura 6. Concentracin de Capsaicina (g/kg) en frutos secos de Capsicum spp.

    26LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.

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    La concentracin de Capsaicina fue de 0,60-11,34g/kg de fruto seco en las cinco especies de Capsi-cum (Figura 6), siendo Capsicum chinense la de ma-yor concentracin 11,34 g/kg de fruto seco sobre-pasando contenidos reportados de 7,27 g/kg y 8,47g/kg de fruto seco en habaneros naranja Cisneroset al. (2007).

    Considerando a su vez el porcentaje promediode Capsaicina a partir del anlisis de la oleorresina,ste fue en Capsicum baccatum 0,12%; en C. chinense1,13%; en C. pubescens 0,06%; en C. annuum 0,3% yen C. frutescens 0,2%.

    3.6 Determinacin del nivel de pungen-cia en Unidades Scoville (SHU)

    El nivel del pungencia es un parmetro de calidaden los frutos de Capsicum spp. En la Tabla 11 se pue-de apreciar la correspondencia entre la concentra-cin de Capsaicina (en ppm) y las unidades Scovillepara cada especie analizada.

    Las concentraciones de Capsaicina en las cincoespecies estudiadas deben ser consideradas comouna medida del grado de picor de cada especie, en-contrndose Capsicum baccatum y C. pubescens en ungrado de picor medio (5000-20000SHU); C. annuum

    y C. frutescens mostraron niveles de picor elevado;destacndose, por sobre todos, C. chinense superan-do las 170 000 SHU.

    3.7 Determinacin diferencial del conte-nido de Capsaicina

    En la Tabla 12 se pueden observar los valores delcontenido de Capsaicina de las nueve muestras ana-lizadas en las cinco especies de Capsicum.

    El estadstico F producto de la comparacin delos valores de Capsaicina entre especies fue de 1053,con un p asociado 0,05. Con lo cual se logr deter-minar que existe al menos una especie de Capsicumque presenta una concentracin de Capsaicina dife-rente a la de las dems especies.

    Buscando determinar cul especie es la que po-see tal concentracin diferente, el Test a posterio-ri de Tukey permiti determinar que la concentra-cin de Capsaicina de TODAS las especies compara-das es diferente entre s, perteneciendo cada especiea un grupo estadstico significativamente diferente;corroborando adems, el orden en torno al cual Ca-psicum chinense es la especie con mayor contenidode Capsaicina, seguida de C. annuum, C. frutescens,C. baccatum y C. pubescens, respectivamente.

    Tabla 11. Concentracin de Capsaicina en Unidades ppm y en Unidades Scoville (SHU) para los frutos de las cincoespecies del estudio.

    ESPECIE CONCENTRACION (ppm) SHU

    Capsicum baccatum 1164,69 17470,40

    Capsicum chinense 11339,94 170099,05

    Capsicum pubescens 600,27 9004,09

    Capsicum annuum 2992,01 44880,14

    Capsicum frutescens 2046,66 30699,90

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    Tabla 12. Concentracin de Capsaicina (mg/kg) en las cinco especies de Capsicum.

    Muestra Capsicum baccatum Capsicum chinense Capsicum pubescens Capsicum annuum Capsicum frutescens

    1 963,77 12074,00 647,35 2930,57 2434,26

    2 898,11 12180,82 635,11 2672,00 2633,75

    3 827,13 12473,44 638,23 2741,70 2662,55

    4 1451,96 11252,30 532,85 2887,29 1530,74

    5 1454,66 10541,88 546,07 2931,83 1574,88

    6 1409,02 11014,15 545,00 2942,74 1558,16

    7 1211,56 10796,81 633,86 3259,18 1779,65

    8 1121,02 10888,52 627,85 3289,16 2214,94

    9 1145,01 10837,52 596,13 3273,61 2031,01

    Sumatoria 10482,24 102059,43 5402,46 26928,08 18419,94

    Media 1164,69 11339,94 600,27 2992,01 2046,66

    DesviacinEstndar 238,79 709,99 46,52 230,44 461,18

    3.8 Anlisis Multivariado

    En el dendrograma resultante (Figura 7) queda re-flejada la formacin de dos conglomerados bien de-finidos: el primero conformado por C. annuum, C.frutescens y C. baccatum, debido a sus formas, tama-os, colores y contenidos medios de Capsaicina si-milares; el segundo grupo formado por C. chinense yC. pubescens, los cuales muestran caractersticas tan-to qumicas comomorfolgicas parecidas, principal-mente en cuanto a forma y color del fruto, as comoen cuanto al tamao de la planta.

    En cuanto al plano de ordenamiento generado(Figura 8) a travs del Anlisis de ComponentesPrincipales (ACP) muestra como C. annuum, C. fru-tescens y C. baccatum (sector izquierdo del plano) tie-nen contenidos de cenizas totales elevados, coloresde frutos rojos a rojos brillantes, a la vez tienen valo-

    res bajos de humedad en el fruto, concentracin deCapsaicina, rendimiento de la oleorresina, frutos depoca longitud y peso, plantas ms bien bajas y depoco follaje.

    Lo contrario sucede con C. chinense y C. pubescens(sector derecho del plano), las cuales muestran ma-yor concentracin de Capsaicina, con frutos ms lar-gos y pesados, con mayor firmeza y humedad, conpocas cenizas totales, con plantas ms altas y dema-yor follaje.

    Finalmente, cabe destacar tambin que C. chinen-se es la especie quems concentracin de Capsaicinapresenta, muy por encima de las otras, lo cual la co-loca en el plano de ordenamiento fuertemente corre-lacionada con esta variable (sector superior derechodel plano).

    28LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.

    c 2015, Universidad Politcnica Salesiana, Ecuador.

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    Figura

    7.Den

    drogram

    aqu

    emuestrala

    similituden

    trelascinc

    oespeciesdeCapsicum

    estudiadas;d

    etipoAglom

    erativo,

    basadoen

    elMtod

    odela

    Unin

    Promed

    ioyutiliz

    andocomomed

    idas

    dedisim

    ilitudDistanc

    iasEuclidiana

    s.

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    Figura 8. Plano de ordenamiento para cinco especies de Capsicum en relacin a variables morfolgicas y de la oleorre-sina de sus frutos; generado por un Anlisis de Componentes Principales, basado en una Matriz de Correlacin. Lavarianza observada por los ejes fue: en F1 (eje horizontal) 41%, en F2 (eje vertical) 35%.

    4. Conclusiones

    Los frutos de Capsicum chinense mostraron la mayorconcentracin de Capsaicina de entre las cinco es-pecies estudiadas. El contenido promedio de Cap-saicina en esta especie fue de 11,34 g/kg de frutoseco. En contraste, C. pubescens tuvo solo un conte-nido de 0,60 g/kg. Estos resultados son similares alo propuesto por Nez et al. (2003), quienes ade-ms sealan que el contenido de Capsaicina varadirectamente con la temperatura ambiental de la zo-na de cultivo: los ejemplares de C. chinense del pre-sente estudio provienen de sectores con temperatu-ras promedio de alrededor de 28C, en tanto que losde C. pubescens se cultivan en zonas con promediosde temperatura menores (18-20C).

    En cuanto a la escala de pungencia de Scovillelos resultados obtenidos sealan valores interme-dios de unidades Scoville, similares a lo reportadoen otros estudios para especies de ajes afines a lasanalizadas; por ejemplo, Capsicum chinense presen-ta 170000 SHU en el presente estudio, mientras que

    en otros reportes se seala que esta especie alcanzaentre 100000-350000 SHU (Peralta, 2007).

    Los resultados muestran que el mtodo segui-do para la extraccin de la oleorresina ofrece unaadecuada precisin; a pesar de ello, el contenido deCapsaicina, manifiesto en el rea bajo la curva delcromatograma, tiene cierta variabilidad. Las causasde esta variacin podran deberse a que las mues-tras obtenidas para la extraccin de las oleorresinaprovienen de plantas de edad no bien determina-da, quiz muy variable, e igualmente provienen defrutos maduros, pero cuyo grado de maduracin nopudo ser establecido/controlado; estos son factoresdeterminantes en la biosntesis de Capsaicina, comolo indican investigadores como Nez et al. (2003).

    Los resultados del anlisis proximal para las cin-co especies bajo estudio denotan en general concor-dancia con la informacin bibliogrfica disponible,a excepcin del contenido de humedad en Capsicumpubescens cuyo valor (14%) sobrepasa el lmite supe-rior (8%) establecido en la norma NTE INEN 2532(2010) para condimentos y especies.

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    c 2015, Universidad Politcnica Salesiana, Ecuador.

  • Caractersticas morfolgicas y de concentracin de capsaicina en cinco especies nativas delgnero Capsicum cultivadas en Ecuador

    El conocimiento del contenido de Capsaicina delas especies bajo estudio indica que Capsicum chinen-se, conocido como aj habanero, es una especie conalto valor para la industria de los alimentos, espe-cialmente en la elaboracin de salsas y condimentospicantes. Adems debido a su alto rendimiento espotencialmente interesante su utilizacin como ma-teria prima para la extraccin y purificacin de Cap-saicina utilizada con fines investigativos y/o aplica-ciones farmacuticas.

    5. Recomendaciones

    Resulta importante la realizacin de futuras inves-tigaciones sobre las especies de Capsicum presentesen el pas, principalmente sobre la concentracin yrendimiento de oleorresina en los frutos madurosde diferentes poblaciones y cultivares, de diferentescondiciones ambientales y aplicando mtodos com-probados de extraccin y cuantificacin.

    Particularmente, un caso interesante de abordarsera el estudio de Capsicum pubescens buscando de-terminar la composicin exacta de la oleorresina, da-do que hay un alto rendimiento de la misma, perocon un bajo contenido de Capsaicina. El comporta-miento de solubilidad de la oleorresina de esta espe-cie as como el tamizaje fitoqumico y el anlisis TLChace presumir la existencia de otros componentesmayoritarios que podran ser de inters farmacu-tico o industrial.

    Para estudios ms rigurosos sobre la composi-cin fitoqumica de los frutos de estas especies, esimportante contar con un diseo experimental quetome en cuenta de manera controlada variables co-mo la edad de las plantas, procedencia, tipo de sue-lo, temperatura ambiental del sitio y otros factoresque pudieran estar afectando a la biosntesis de me-tabolitos secundarios, en particular de los capsaici-noides.

    En cuanto a las cinco especies analizadas, se po-dra complementar lo que conocemos de ellas efec-tuando otras investigaciones que evalen el conte-nido de otros capsaicinoides, por ejemplo dihidro-capsaicina y homodihidro-capsaicina, reportadospor Gonzlez et al. (2013) que poseen igualmente unalto valor comercial por sus potenciales aplicacionesen el campo mdico.

    Igualmente, y tomando en cuenta la informacin

    ya generada sobre el gnero Capsicum y la Capsai-cina, se recomienda continuar con investigacionesque busquen impulsar, en nuestro pas, el aprove-chamiento del prometedor potencial teraputico dela Capsaicina y otros compuestos similares.

    Referencias

    Annimo. 2014. Escala scoville de pimientos pi-cantes (537 variedades). URL http://www.pimientospicantes.com/scoville/.

    Athanasiou, A., P. Smith, S. Vakilpour, N. Kumaran,A. Turner y D. Bagiokou. 2007. Vanilloid recep-tor agonists and antagonists are mitochondrialinhibitors: How vanilloids cause non-vanilloidreceptor mediated cell death. Biochemical andBiophysical Research Communications, 364: 5055.

    Batchelor, J. y B. Jones. 2000. Determination of thescoville heat value for hot sauces and chilies: Anhplc experiment. Journal of Chemical Education,2(77): 266267.

    Bruneton, J. 2001. Farmacognosia: Fitoqumica,Plantas Medicinales. Acribia S.A., Zaragoza, 2edicin.

    Chvez, J., J. Tuxill y D. Jarvis. 2004. Manejo de ladiversidad de los cultivos en los agrosistemastradicionales. Instituto Internacional de RecursosFitogeneticos, Cali.

    Cisneros, O., L. Torres, L. Gutirrez, F. Contre-ras, T. Gonzlez y S. Peraza. 2007. Capsaicinoidsquantification in chili peppers cultivated in thestate of yucatan, mexico. Food Chem, 104: 17551760.

    de Investigaciones Agropecuarias, I. I. N. A. 2008.Estado de los Recursos Fitogenticos para laagricultura y la alimentacin. INIAP, Quito.

    de Normalizacin, I. S. E. 1984.Norma TcnicaNTEINEN 1117. Determinacin de cenizas totales enel caf soluble. INEN, Quito.

    de Normalizacin, I. S. E. 2010.Norma TcnicaNTEINEN 2532. Requisitos para Especias y Condi-mentos. INEN, Quito.

    LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.c 2015, Universidad Politcnica Salesiana, Ecuador. 31

    http://www.pimientospicantes.com/scoville/http://www.pimientospicantes.com/scoville/

  • Artculo cientfico / Scientific paper

    PRODUCTOS NATURALESPatricio Ynez, Diana Balseca, Lorena Rivadeneira y

    Christian Larenas

    Gonzlez, A., E. Sierra, G. Luna, R. Prez, J. Ro-drguez y J. Garca. 2013. Characterization ofdifferent capsicum varieties by evaluation oftheir capsaicinoids content by high performanceliquid chromatography, determination of pun-gency and effect of high temperature. Molecules,18: 1347113486.

    Harris, D. 2007.Quantitative chemical analysis. W.H. Freeman, New York, 7 edicin.

    International, A. 1998. Capsaicinoids in capsicumsand their extractives. liquid chromatographicmethod. OficialMethods of Analysis of AOAC In-ternational, 2(43): 1315.

    IPGRI-AVRDC-CATIE. 1995. Descriptores para Ca-psicum (Capsicum spp.). Instituto Internacionalde Recursos Fitogenticos, Roma, Italia; CentroAsitico para el Desarrollo y la Investigacin re-lativos a los Vegetales, Taipei, Taiwn y CentroAgronmico Tropical de Investigacin y Ensean-za, Turrialba, Costa Rica.

    Joo, J., D. Kim, J. Choi y J. Yun. 2010. Proteomicanalysis for antiobesity potential of capsaicin onwhite adipose tissue in rats. PubMed, 9(6): 29772987.

    Lpez, E. 2012. Biochemistry2013. esperanza sobreel fin del dolor. URL http://biochemistry2013.wordpress.com.

    Miranda, M. 2002.Mtodos de anlisis de drogas yextractos. Universidad de la Habana, Instituto deFarmacia y Alimentos, Habana.

    Muriel, C. 2007.Dolor crnico. Arn, Espaa.

    Navarro, F. y J. Costa. 2000. La oleorresina del pi-mentn. Secretariado de Publicacines, Murcia.

    Nez, F., R. Gil y J. Costa. 2003.Cultivo de pimien-tos, chiles y ajes. Mundi-Prensa, Madrid.

    Peralta, G. 2007. Determinacin del nivel de pun-gencia en Unidades Scoville para Capsicum an-nuum var. aviculare procedente de RegionesProductoras de Guatemala. Universidad de SanCarlos de Guatemala, Guatemala.

    Perry, L., R. Dickau, S. Zarrillo, I. Holst, D. Pearsall yM. Berman. 2007. Starch fossils and the domesti-cation and dispersal of chili peppers (capsicumspp. l.) in the americas. Science, pp. 986988.

    Sein, G., C. Gardinali, E. Mandrile y L. Cafferata.1998. Cuantificacin de capsaicinoides en capsi-cum chacoense a.t. hunziker (solanaceae). ActaFarmacutica Bonaerense, 17: 510.

    Skoog, D., F. Holler y S. Crouch. 2007. Principles ofinstrumental analysis. Brooks Cole, Australia, 6edicin.

    Trease, G. 1998. Farmacognosia. McGraw-Hill, Ma-drid.

    Waizel, J. y R. Camacho. 2011. El gnero capsicumspp. Aleph Zero, 60: 6779.

    Yeager, S. 2002. La gua mdica de remedios ali-menticios. Rodale, EEUU.

    32LA GRANJA: Revista de Ciencias de la Vida 22(2) 2015: 12-32.

    c 2015, Universidad Politcnica Salesiana, Ecuador.

    http://biochemistry2013.wordpress.comhttp://biochemistry2013.wordpress.com

    IntroduccinImportancia farmacolgica del gnero CapsicumComposicin fitoqumica de los frutos del gnero CapsicumLa Capsaicina ((6E)-N-(4-Hidroxi-3-metoxibencil)-8-metil-6-nonanamida)

    Materiales y mtodosLocalizacin geogrfica de los especmenes estudiadosTamizaje fitoqumicoExtraccin de la oleorresinaIdentificacin de la Capsaicina de las oleorresinas por TLCCuantificacin de Capsaicina mediante HPLCMtodo ScovilleDeterminacin de unidades de pungencia Scoville (SHU)

    Determinacin diferencial del contenido de Capsaicina entre las cinco especies de CapsicumAnlisis Multivariado de las cinco especies de Capsicum utilizando caractersticas morfolgicas y de contenido de Capsaicina

    Resultados y discusinDescriptores morfolgicos de las plantas y frutos de Capsicum spp.Control de calidad de los frutos analizados para contenido de CapsaicinaTamizaje fitoquimicoIdentificacin de Capsaicina en las oleorresinas por TLCCuantificacin de CapsaicinaCuantificacin de Capsaicina mediante HPLC

    Determinacin del nivel de pungencia en Unidades Scoville (SHU)Determinacin diferencial del contenido de CapsaicinaAnlisis Multivariado

    ConclusionesRecomendaciones