ABSTRACT
Abstract Pyroligneous acid (PA) was obtained by condensation of the vapors produced in the thermal decomposition of culms residues from Guadua angustifolia Kunth (G. angustifolia) cultivated in Colombia, with and without previous preservation treatment with borax salts. Chemical characterization by GC-MS showed that PA extracts has high content of phenolic compounds. Mequinol, isocreosol, 4-ethylphenol, 4-ethyl-2-methoxyphenol, 3,5-dimethoxy-4-hydroxytoluene and 2,6-dimethoxyphenol were the most abundant substances, identified. The total phenolic content (TPC) and DPPH free radical scavenging activity, were investigated. TPC showed a concentration of 1.959 mg GA g-1±0.010 and 3.844 mg GA g-1±0.027 to PAC and PAS samples. These samples also exhibited high DPPH activity of 70.975%±0.921 and, 16.667%±0.298, respectively. The chemical composition, TPC and DPPH results indicate that the PA extracts obtained from G. angustifolia may be used as a raw material in the food industry as natural preservative, in medicine as alternative to antibiotics and in agriculture as insect repellent and foliar fertilizer.
Subject(s)
Mass Spectrometry , Bambusa/chemistry , Chromatography, Gas , Acetic Acid , Antioxidants/chemistryABSTRACT
Introducción: los vinagres producidos durante la pirolisis de Guadua angustifolia Kunth, son una fuente de compuestos fenólicos con alta actividad antioxidante; en la literatura se reporta que se han logrado extraer cerca de 400 compuestos de interés de especies similares, con aplicación farmacéutica, cosmética y alimentaria. Debido a este potencial, la guadua representa una importante alternativa de desarrollo científico, tecnológico y económico. Objetivos: identificar los compuestos fenólicos del vinagre de guadua, investigar su capacidad antioxidante y medir la eficiencia del proceso de refinación para incorporar el vinagre refinado en una formulación alimenticia. Métodos: el vinagre se guadua se caracterizó por cromatografía de gases y luego se sometió a un proceso de destilación fraccionado y a un proceso enzimático para eliminar compuestos tóxicos. Posteriormente se usaron diferentes concentraciones de vinagre refinado y de maltodextrina para la elaboración de las diferentes formulaciones. La actividad antioxidante en las formulaciones se determinó por los métodos ABTS y DPPH, y la concentración de siringol se cuantificó por HPLC. Resultados: los procesos de refinación lograron eliminar los compuestos tóxicos casi en su totalidad. Las formulaciones alimenticias preparadas sobre la base de vinagre de guadua presentan una actividad antioxidante hasta de 940,16 µmol/L. La concentración de siringol en las formulaciones oscila entre 20 y 100 ppm. Conclusiones: se logró incorporar el vinagre de guadua en el desarrollo de una bebida alimenticia con propiedades antioxidantes. La actividad antioxidante resultó 10 veces mayor que las bebidas comerciales.
Introduction: the vinegars produced during the pyrolysis of Guadua angustifolia Kunth, are a source of phenolic compounds with high antioxidant activity. There are reports in the international literature about the extraction of nearly 400 compounds from other similar species with pharmaceutical, cosmetic and food applications. Because of this potential, Guadua is an important alternative for scientific, technological and economic development. Objectives: to identify the phenolic compounds from guadua vinegar, to further investigate their antioxidant capacity and to measure the efficiency of the refining process to incorporate the refined vinegar into the food formulation. Methods: guadua vinegar was characterized through the gas chromatography technique and then was subjected to a fractional distillation process and to an enzymatic process for removing toxic compounds. Afterwards, different concentrations of maltodextrin and refined vinegar were used to make the formulations. Antioxidant activity in the formulations was determined by the ABTS and DPPH methods and the concentration of syringol was measured by HPLC. Results: the refining process managed to eliminate almost all the toxic compounds. The food formulations with guadua vinegar had antioxidant activity of up 940.16 µmol/L. The syringol concentration in the formulations ranged 20 to 100 ppm. Conclusions: it was possible to incorporate guadua vinegar in the preparation of a food beverage with antioxidant properties. The antioxidant activity of this beverage was 10 times greater than that of the commercial ones.
ABSTRACT
Introducción: reportes científicos muestran que las hojas de bambú, principalmente provenientes de Phyllostachys nigra, contienen compuestos con actividad antioxidante aptos para uso alimentario. Dado que la Guadua angustofolia Kunt. es el género de bambú nativo más importante de Colombia y América tropical, se estudió si esta especie también contiene compuestos con actividad antioxidante. Objetivo: evaluar la influencia de la técnica, del solvente y del método de extracción para obtener fracciones con actividad antioxidante a partir de hojas de Guadua angustifolia Kunth (Poaceae). Métodos: se planteó un diseño experimental de bloques completamente aleatorizado, el factor de bloqueo principal fue la técnica de extracción (reflujo, soxhlet, ultrasonido), y como tratamiento el solvente (etanol 50 por ciento, acetato de etilo, éter dietílico). También se realizó un estudio de comparación múltiple para evaluar 2 métodos de extracción (directo y fraccionamiento sucesivo por polaridad). Las extracciones se hicieron sobre hojas secas, molidas y desengrasadas. La actividad antioxidante se midió como la capacidad de atrapamiento del radical formado a partir de DPPH (2-2-diphenyl-1-picrylhydrazyl). Resultados: todos los extractos obtenidos mostraron actividad antioxidante. La aplicación de diferentes técnicas de extracción o de métodos no mostró diferencias significativas en los valores de actividad antioxidante. Sí se observó diferencia estadística con el tipo de solvente usado; la actividad antioxidante resultó menor en los extractos obtenidos con éter dietílico. Conclusiones: los extractos logrados muestran actividad antioxidante, que concuerda con la actividad presentada por otros bambús.
Introduction: scientific reports show that bamboo leaves, mainly from Phyllostachys nigra, contains compounds with antioxidant activity suitable for food. Since Guadua angustifolia Kunt is the most important native bamboo genus in Colombia and tropical America, this study analyzed whether this species had compounds with antioxidant activity. Objective: to assess the influence of the technique, the solvent and the method of extraction in obtaining fractions with antioxidant activity from Guadua angustifolia Kunth (Poaceae) leaves. Methods: a completely randomized experimental design of blocks, was presented where the main blocking factor was the extraction technique (reflux, soxhlet, ultrasound), and as treatment was the solvent (50 percent ethanol, ethyl acetate, diethyl ether). Additionally, a multiple comparison study was carried out to evaluate two extraction methods (direct and successive fractionning by polarity). The extractions were performed on dry, ground and grease-free leaves. The antioxidant activity was measured as the trapping capacity of radical derived from DPPH (2-2-diphenyl-1-picrylhydrazyl). Results: all the extracts show antioxidant activity. The application of different extraction techniques or methods did not show significant differences in the antioxidant activity figures, but did show statistical significance with respect to the used solvent. The antioxidant activity was lower in extracts from diethyl ether. Conclusions: the resulting extracts show antioxidant activity, in agreement with previously reported results for other bamboos.
ABSTRACT
Introducción: los vinagres de bambú se utilizan en los países orientales en aplicaciones farmacéuticas, con la especie Guadua angustifolia Kunth no se han encontrado investigaciones similares. Evaluar la actividad antiséptica del vinagre de guadua permitiría avanzar en estos desarrollos. Objetivo: determinar la sensibilidad de las bacterias Pseudomona aeruginosa y Staphylococcus aureus frente al vinagre de guadua, los cambios con la concentración y el pH. Métodos: la actividad antimicrobiana se midió por difusión en agar en medio Muller Hinton. Se ensayaron vinagres a concentraciones entre 100, 80, 60, 40 y 20 por ciento a pH entre 3 y 6. Se estableció la concentración mínima inhibitoria. Resultados: el vinagre de guadua presenta actividad antiséptica a concentraciones superiores a 12 mg/mL en base seca, rango de pH 2 a 6, reduce en 4 log la concentración de microorganismos y muestra mayor actividad antiséptica contra S. aureus. Conclusiones: la actividad antiséptica del vinagre de bambú comparado con el de otra especie, obtenido en condiciones similares a las que se realizaron en este estudio, se obtiene una mayor actividad para el vinagre de G. angustifolia, lo cual permite demostrar el gran potencial de este para el desarrollo de formulaciones con actividad antiséptica.
Introduction: bamboo vinegars are used in the Asian countries for pharmaceutical applications, but the Guadua angustifolia Kunth species has not been similarly researched in this field. The assessment of the antiseptic activity of guadua vinegar would allow moving forward in this direction. Objective: to determine the antiseptic action of guadua vinegar against Pseudomona aeruginosa and Staphylococcus aureus bacteria, with several changes in concentration and the pH. Methods: the antimicrobial activity was measured through the agar diffusion in Muller Hinton medium. Guadua vinegars were tested at 100, 80, 60, 40, and 20 percent concentrations and the pH ranged 3 to 6. The minimum inhibitory concentration was set. Results: guadua vinegar showed antiseptic properties at concentrations over 12 mg/mL, on dry weight and pH range of 2 to 6; it reduced by 4 log the final microorganism concentration and exhibited greater antibacterial activity against S. aureus. Conclusions: comparing the antiseptic activity of bamboo vinegar with that of another species, under conditions similar to those in this study, results in greater activity for Guadua angustifolia vinegar, which can prove its great potential for the development of antiseptic formulations.
ABSTRACT
Introducción: en el mundo se ha obtenido y estudiado la composición de vinagres de diferentes especies de bambúes, los cuales son ampliamente utilizados en los países orientales para elaborar diferentes productos farmacéuticos y alimentarios. La especie Guadua angustifolia Kunth (guadua) es autóctona de Colombia y otros países vecinos. Sin embargo, con esta especie no se conocen desarrollos similares. Es necesario obtener y caracterizar sus principales componentes y comparar si tienen una composición similar para definir su uso como materia prima en formulación de productos farmacéuticos y alimentarios de valor agregado, además de contribuir con el desarrollo de la cadena de la guadua en Colombia. Objetivos: obtener vinagre de guadua y conocer sus principales componentes. Métodos: el vinagre de guadua se obtiene durante las etapas preliminares de la producción de carbón a partir de residuos de guadua, a temperaturas alrededor de 200 °C. Estos vinagres se recogen, se filtran y se examinan sus características fisicoquímicas. Las fracciones ácida, básica y neutra se analizan por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. Resultados: el vinagre de guadua obtenido es un líquido ligeramente amarillo, con olor a humo. Los principales productos encontrados son el ácido acético, el p-guayacol, el fenol, el siringol. Conclusiones: los componentes son similares a los reportados por otros investigadores en otras especies de bambúes y permiten demostrar el potencial del vinagre de guadua para su aplicación en el desarrollo de productos farmacéuticos y alimentarios.
Introduction: the composition of vinegars from different species of bamboos, which are widely used in Asian countries to develop various pharmaceutical and food products, have been obatined and studied worldwide. The species Guadua angustifolia Kunth (Guadua) is native to Colombia and other neighboring countries. However, similar development of this species is unknown. It is necessary to obtain and characterize the main components of this species, and compare whether they have similar composition, in order to define their use as raw material in the formulation of pharmaceutical and food products of added value, and to contribute to the development of Guadua chain in Colombia. Objectives: to obtain guadua vinegar and know its main components. Methods: the guadua vinegar was obtained during the preliminary stages of the production of charcoal from guadua wastes at temperatures around 200 °C. These vinegars were collected and filtered and their physicochemical characteristics were also analyzed. Acidic, base and neutral fractions were analyzed by gas chromatography combined with mass spectometry. Results: the obtained guadua vinegar was smoke-smelled slightly yellow liquid. The main products found were acetic acid, p-guaiacol, phenol and syringol. Conclusions: these components are similar to those reported by other researchers in other bamboo species, which allowed demonstrating the potential of guadua vinegar for the production of pharmaceuticals and foodstuffs.