Identificación de metabolitos en hojas de Caesalpinea spinosa (Tara)

Introducción

Los metabolitos secundarios cumplen una función específica para cada planta, algunos

son responsables de olores y colores característicos, causticidad, y otros comunican sus

virtudes medicinales o tóxicas a las plantas. Estos compuestos participan en el

mecanismo de defensa de las plantas, lo que a su vez ha generado una gama de usos y

aplicaciones en la agricultura y en la medicina.

La flora del Perú, con sus incontables especies, constituye una fuente de estudio

interminable, si se dice que a nivel mundial menos del 10% de la flora ha sido estudiado

químicamente. La Tara (Caesalpinia spinosa ) o Taya, como también se le conoce, es

una planta producida en varias zonas del país, que crece entre los 1,000 y 2,900

m.s.n.m., siendo sus principales productores los departamentos de Arequipa, Cajamarca,

La Libertad, Ayacucho, Huancavelica, Apurímac, Ancash y Huánuco. Sus múltiples

usos y propiedades dependen de su composición, de la presencia de metabolitos.

Existen diversos métodos que nos ayudan a identificar la presencia de estos metabolitos;

una determinación cualitativa nos permite identificar los metabolitos presentes en una

muestra mediante la aplicación de diversos reactivos observándose cambio de

coloración o formación de precipitados. Adicionalmente, se realizan aportaciones al

conocimiento fitoquímico de las especies y al uso potencial de los metabolitos

secundarios como marcadores quimiotaxonómicos de clasificación.

1. OBJETIVO

Identificación de metabolitos secundarios mediante pruebas químicas rápidas de

coloración en una muestra de tara.

2. MATERIALES

2.1. Material de laboratorio

- Tubos de ensayo

- Goteros

2.2. Reactivos

- Tricloruro férrico (FeCl3)

- Reactivo de Hager (Solución de ácido pícrico en agua)

- Reactivo de Bouchardat

- Hidróxido de sodio

- Ácido clorhídrico

- Cinta de magenesio

3. METODOLOGÍA

Coloración: Sobre el extracto de la planta seleccionada, el estudiante realizara

pruebas químicas de coloración aplicando reactivos para determinar la presencia

del metabolito respectivo.

4. PROCEDIMIENTO

4.1. Reacción con solución de FeCl3

a. Colocar una cantidad de muestra a analizar en un tubo de ensayo.

b. Agregar I gota de solución de FeCl3.

c. Observar el cambio de color.

4.2. Ensayo de Hager

a. Colocar una cantidad de muestra a analizar en un tubo de ensayo.

b. Agregar gota de solución de reactivo de Hager.

c. Observar el cambio de color.

4.3. Ensayo de Bouchadart

a. Colocar una cantidad de muestra a analizar en un tubo de ensayo.

b. Agregar gota de solución de reactivo de Bouchardat.

c. Observar el cambio de color.

4.4. Reacción con solución NaOH

a. Colocar una cantidad de muestra a analizar en un tubo de ensayo.

b. Agregar gota de solución de NaOH.

c. Observar el cambio de color.

4.5. Ensayo de Shinoda

a. Colocar una cantidad de muestra a analizar en un tubo de ensayo.

b. Agregar un trocitos de cinta de magnesio y luego gotas de HCl.

c. Observar el cambio de color.

4. RESULTADOS

ENSAYOMETABOLITO

SECUNDARIOIDENTIFICACION

Tricloruro férrico

(FeCl3)Tanino (+)

Hager Alcaloide (–)

Bouchardat Alcaloide (–)

Hidróxido de sodio

(NaOH)Flavonoide (–)

Shinoda Flavonoide (–)

5. DISCUSIÓN

La tara, también conocida como "taya", es una planta originaria del Perú utilizada

desde la época pre- hispánica en la medicina folklórica o popular y en los años

recientes, como materia prima en el mercado mundial de hidrocoloides

alimenticios; de nombre científico Caesalpinia spinosa o Caesalpinia tinctoria.

Dentro de sus principales usos:

Medicinal: Actúa contra la amigdalitis al hacer gárgaras con la infusión de las

vainas maduras y como cicatrizante cuando se lavan heridas con dicha infusión.

Además, la tara es utilizada contra la estomatitis, la gripe y la fiebre.

Tinte: La tara se utiliza como mordiente. Asimismo, las vainas se usan para

teñir de color negro y las raíces de azul oscuro.

Curtiente: Por el alto contenido de tanino que poseen las vainas.

Tanino: Es un producto de exportación que se obtiene de las vainas maduras

pulverizadas.

Goma de tara: El endospermo de las semillas contienen una goma que es

utilizada para estabilizar y emulsionar alimentos.

Cosmético: El cocimiento de las hojas se utiliza para evitar la caída del cabello.

Plaguicida: El agua de la cocción de las vainas secas es efectivo contra piojos e

insectos.

Los estudios hasta ahora realizados demuestran que contiene taninos, flavonoides, y

gomas, de allí su uso terapéutico en medicina popular.

Los ensayos o reacciones de identificación se realizan mediante métodos que

comprenden coloración, de precipitación, fluorescencia, microsublimación, que

permiten detectar sustancias químicas características de una planta. Dentro de los

ensayos usados para la identificación de diferentes metabolitos tenemos: Shinoda,

Hager, Bouchardat, reacciones con tricloruro férrico e hidróxido de sodio.

Los taninos son compuestos químicos de carácter fenólico de alto peso molecular, no

cristalizables, que forman con el agua soluciones coloidales de reacción ácida.

Aunque su constitución química sea diferente entre un tipo de tanino y otro; poseen

propiedades semejantes por la presencia de grupos fenólicos en todos ellos. La

prueba del tricloruro férrico es un prueba colorimétrica tradicional utilizada para

determinar la presencia o ausencia de fenoles en una muestra dada; la aparición de un

color verde o azul es prueba positiva (+) para compuestos fenólicos.

La intensidad de color dependerá de la concentración y del tipo de tanino encontrado;

una coloración verde claro baja o nula cantidad de tanino; verde oscuro contenido

medio de tanino y azul alto contenido de tanino. Nuestra prueba nos dio una

coloración verde oscuro comprobando la presencia de taninos en una concentración

media; además, este tipo de coloración se da para taninos de tipo condensado

(catéquicos o proantocianidinas). Este tipo de taninos son dímeros o polímeros

flavánicos con uniones carbono-carbono entre las diferentes unidades de flavan-3-ol.

Se forman por polimerización de las Catequinas y leucoantocianos. Son muy

resistentes a la hidrólisis ácida o enzimática (que rompe ciertos enlaces) y se

convierten en antocianidinas, los cuales pueden polimerizar para formar los

flobáfenos insolubles (color rojo intenso). Por destilación seca producen catecol (1,2-

dihidroxibenceno). Por este motivo, reciben también el nombre de taninos

catéquicos.

Una coloración azul, evidencia la presencia de taninos hidrolizables. Son éteres

formados por una molécula de azúcar, generalmente la glucosa unida a un número

variable de moléculas de ácidos fenólicos (ácido gálico o su dímero el ácido elágico). Se

hidrolizan tanto por hidrólisis ácida o básica como por hidrólisis enzimática. Por

destilación seca producen pirogalol (1, 2, 3-trihidroxibenceno).

Los ensayos de Hager y Bouchardat nos permite la identificación de alcaloides. Los

alcaloides son bases nitrogenadas, las cuales pueden convertirse en sus respectivas sales

mediante la adición de un ácido diluido y formar precipitados al adicionar los llamados

reactivos para alcaloides. Las técnicas de reconocimiento son basadas en la capacidad

que tienen los alcaloides en estado de sal (extractos ácidos), de combinarse con el yodo

y metales pesados.

El reactivo de Hager consiste en una solución saturada de ácido pícrico en agua, este

reactivo precipita la mayoría de los alcaloides; los picratos se pueden cristalizar y ello

permite por medio de resinas intercambiadoras, separar los alcaloides. El Reactivo de

Bouchardat (triioduro) genera precipitados de color rojo pardo. En nuestro experimento

el resultado fue negativo no evidenciándose la formación de un precipitado en ninguno

de los 2 ensayos realizados.

Las reacciones con NaOH y Shinoda sirven para identificar flavonoides. Los

flavonoides son metabolitos secundarios de una gran distribución en el reino vegetal y

pueden estar presentes en todas las partes de las plantas. En éstas se encuentran

fundamentalmente en forma de glicósidos, esto les infiere una alta solubilidad en agua y

disolventes polares, lo cual se incrementa por la alta polaridad de sus estructuras.

Al reaccionar con bases como el KOH o NaOH una muestra que contenga flavonoides

en su composición nos da una coloración amarilla – anaranjado; las flavonas y

flavonoles se disuelven en soluciones básicas (álcalis) dando soluciones de color

amarillo debido a la presencia de un grupo OH que lo hacen totalmente soluble en

álcalis.

Del mismo modo, la reacción de Shinoda se fundamenta en que, el magnesio metálico

es oxidado por el ácido clorhídrico concentrado, dando como productos al hidrógeno

molecular, que es eliminado en forma de gas y el cloruro de magnesio, que es el que

forma complejos con los flavonoides dando coloraciones características. El magnesio

divalente, actúa sobre el grupo carbonilo de dos flavonas, produciendo una coloración

roja, este aumento de intensidad es debido a que el magnesio divalente intensifica la

coloración por estar doblemente coordinado; con los flavonoles, flavonas, y flavanonas.

6. CONCLUSIONES

- Se identificó la presencia de taninos en la muestra analizada por medio de la

reacción con FeCl3.

- No hubo presencia de alcaloides en ninguna de las pruebas realizadas (Hager y

Bouchardat)

- No se evidencio presencia de flavonoides ante la prueba con reactivo de NaOH y

Shinoda.

BIBLIOGRAFIA

1. Corina, Corporación Agroindustrial. La tara. En línea. Fecha de acceso

[16/06/13] Disponible en: http://www.corinasrl.com/tara.htm

2. López, A.: Drogas con heterósidos, flavonoides. Laboratorio de Farmacognosia y

Medicina Tradicional. Facultad De Farmacia Y Bioquímica. Universidad Nacional Mayor De

San Marcos.

3. Quispe H.: Proyecto de pre factibilidad para la instalación de 100 hectáreas de

tara (caesalpinia spinosa) en Jayanca Lambayeque – Perú.

4. Amorin, C.: Caracterizaçao dos taninos da aroeira-preta (Myracrodruon

urundeuva) Rev. Árvore vol.26 no.4 Viçosa July/Aug. 2002

5. Parada, R.: Taninos. En línea. Fecha de acceso [16/06/13] Disponible en:

http://www.ropana.cl/plantas_toxicas/tanino.htm

6. Arango, G.: Alcaloides y Compuestos Nitrogenados. Métodos generales para

determinar alcaloides derivados de fenilalanina y tirosina. Universidad de

Antioquia. Medellín. Colombia.

7. Toxicología y química legal. Guía de seminarios. En línea. Fecha de acceso

[16/06/13] Disponible en:

http://www.biol.unlp.edu.ar/toxicologia/seminarios/parte_2/alcaloides.html

8. Benalcazar, L.: Fenoles laterales. Universidad Central del Ecuador. Facultad de

Ciencias Químicas. Escuela de Bioquímica y Farmacia. Química Orgánica II.

9. Ruiz, S.: Identificación preliminar de los metabolitos secundarios de los

extractos acuosos y etanólicos del fruto y hojas de Morinda citrifolia L. “noni” y

cuantificación espectrofotométrica de los flavonoides totales.

10. Sorza, L.: Identificaion de Metabolitos Secundarios. Manual de Prácticas de

Laboratorio de Farmacognosia. Facultad de Química Farmacéutica. Tecnología

en Regencia Farmacéutica. Universidad de Antioquia.

11. Delporte, C.: Farmacognosia. Trabajos prácticos. Departamento de Química

Farmacológica y Toxicológica. Universidad de Chile.

12. Ruiz, S.: Farmacognosia II. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Universidad

Nacional de Trujillo. Flavonoides. [Material gráfico proyectable]. 33

diapositivas.