Extração, saponificação e atividade antioxidante de luteína obtida de flores Tagetes patula L. e Calendula officinalis L. | Extractions, saponification and antioxidant properties of lutein obtained from Tagetes patula L. and Calendula officinalis L. flowers

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade do emprego das flores de Tagetes patula L. (tagetes) e Calendula officinalis L. (calêndula), como fontes de luteína, bem como verificar o efeito da etapa de saponificação e dos solventes extratores sobre as características das oleoresinas e seu poder antioxidante. A caracterização das flores amarelas, laranjas e marrons de tagetes e amarelas e laranjas de calêndula foi avaliada mediante comportamento em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e por meio de espectrofotometria no visível, após extração com tetraidrofurano por 24 h e saponificação over night com KOH etanólico 10% (p/v). O maior teor de luteína foi verificado nas flores marrom de tagetes (1230,6 mg.100g-1), sendo significativamente superior ao encontrado nas flores de calêndulas amarela e laranja (29,80 mg.100g-1), embora estes últimos não tenham diferido das flores de tagetes amarelas (59,7 mg.100g-1). Por apresentarem o maior teor de luteína em cada espécie, as flores marrons de tagetes e laranjas de calêndula foram empregadas nas demais fases do trabalho. A influência das modificações na etapa de saponificação e nos solventes extratores sobre o teor de luteína e o perfil de carotenóides dos extratos foi avaliada por meio de seu espectro no visível e comportamento em CLAE. Os extratos de luteína das flores marrom de tagetes e laranja de calêndula foram obtidos por extração a frio das pétalas secas durante 24 h com os solventes etanol, tetraidrofurano e hexano e, extração a quente com hexano realizada em aparato soxhlet com 7h de extração dinâmica, extração estática over night e 1h de extração dinâmica. Metade destes extratos não foi saponificada e a outra metade foi submetida a saponificação simultânea a extração com KOH etanólico 10% (p/v). Em testes preliminares, verificou-se que a saponificação e a extração realizadas conjuntamente possibiltam reduzir em ao menos 12 h a obtenção de luteína de flores de tagetes. O efeito da saponificação sobre o perfil cromatográfico dos extratos foi observado apenas nas flores de tagetes, pelo nítido aumento na proporção de luteína acompanhado pela redução dos demais carotenóides. Com isto confirma-se a necessidade de saponificar os extratos de tagetes, ao passo que, para as flores de calêndula a saponificação não se faz necessária. Com relação ao solvente extrator, verificou-se a atuação diferenciada destes sobre as fontes estudadas. A calêndula não sofreu influência dos solventes, sendo que para o tagetes os melhores solventes extratores foram o tetraidrofurano (1220,0 mg.100g-1) e o hexano (893,9 mg.100g-1). O emprego da temperatura além de provocar a degradação dos pigmentos proporcionou extratos com menor pureza. O efeito da saponificação e do solvente extrator sobre a capacidade antioxidante dos extratos foram avaliados pelo teste do radical livre DPPH e pelo teste do [Beta]-caroteno/ ac. linoléico. A saponificação foi associada a uma redução da atividade antioxidante dos extratos, uma vez que esta capacidade estava correlacionada não só a presença de luteína, mas também, com a ação de outros compostos com atividade antioxidante. O solvente extrator afetou significativamente a capacidade antioxidante dos extratos. Os extratos que apresentaram maior capacidade de redução do radical DPPH foram os de calêndula extraídos com tetraidrofurano independente da saponificação e os de tagetes extraídos com etanol sem saponificação e o saponificado extraído com tetraidrofurano (0,004; 0,015; 0,044 e 0,068 g.mmol de DPPH-1, respectivamente). Os extratos de tagetes e calêndula mais efetivos sobre a inibição da peroxidação lipídica foram os não saponificados extraídos com tetraidrofurano (72,22% e 72,97%, respectivamente). Pôde-se observar com o desenvolvimento do trabalho que as fontes vegetais avaliadas têm seus extratos influenciados tanto pelo solvente, como pela temperatura, e ainda, pela execução da etapa de saponificação. A saponificação gera o aumento da concentração de luteína, mas, uma vez que, esta não é o único antioxidante presente nos extratos a sua realização acaba por reduzir o efeito protetor desses. Os resultados indicam que as flores estudadas são fontes promissoras de compostos biologicamente ativos, como a luteína, com propriedades antioxidantes que vem a auxiliar no fortalecimento do sistema imunológico e na diminuição do risco de doenças degenerativas.

The aim of this present study was to evaluate the availability of using Tagetes patula L. (african marigold) and Calendula officinalis L. (marigold) flowers as sources of the lutein, as well as to evaluate the effect of the saponification process and extraction solvents over the oilresins and its antioxidant powers. The characterization of the flowers yellow, orange and brown T. patula L. flowers, as well as the yellow and orange C. officinalis L. was determined by their UV-visible spectra and high-Performance Liquid Chromatography (HPLC). The extract is obtained from a 24-hour extraction with tetrahydrofurane and saponification overnight with a solution of 10% KOH in ethanol. The highest content of lutein (means) was verified in the brown african marigold (1230,6 mg.100g-1), which was significantly higher than the values encountered in the yellow and orange marigold (29,80 mg.100g-1). However, these content values had not differed from the yellow african marigold (59,7 mg.100g-1). The brown african marigold and the orange marigold were the selected flowers to be carried out in the succeeding experiments since those were the ones showing the highest contents of lutein in each species. The influences of the modifications in the saponification process and extraction solvents over the contents of lutein and the carotenoid profiles of the extracts of the flowers were evaluated by UV-visible spectra and HPLC. The extracts of the lutein of the brown african marigold and the orange marigold flowers were obtained through a cold extraction of the dried petals for 24 hours, with the solvents ethanol, tetrahydrofurane, hexane and, hot extraction with hexane was also conducted by using a soxhlet apparatus in which a dynamic extraction took place for 7 hours, followed by an overnight static extraction and an extra hour of a dynamic extraction. Half of the extracts were not submitted to saponification whereas the other half was saponified, simultaneously to the ex traction, with a 10% KOH in ethanol (w/v), in a ratio of 1:1. The effect of the saponification on the profile chromatographic of the extracts was just verified in the flowers of african marigold, where a clear increase was observed in the lutein proportion accompanied by the reduction of the other carotenoids. However, when extracts of orange C. Officinalis L. were submitted to saponification, an increase in the lutein content was not observed whereas contents of other carotenoids actually increased. Hence, whenever working with african marigold, it is necessary to submit these flowers to saponification whereas marigold do not demand it. As far as the extraction solvent goes, it was confirmed that each one had different performances over the studied lutein sources. The marigold didn't suffer influence of the solvents, and for the african marigold the best solvents extractors were the tetraidrofurano (1220,0 mg.100g-1) and the hexano (893,9 mg.100g-1). Not only the use of temperature caused degradation of pigments but it also provided less pure extracts. The effects of the solvent extractor and of the saponification about the antioxidant capacity of the extracts were appraised for the test of the free radical DPPH and of the β-caroten/ac. linoleic. The saponification was associated with reducing the protection capacity of the extracts due to the oxidation effects. This capacity was not only correlated to the lutein contents, but to the influence of other antioxidants compounds as well. The extracts that presented larger capacity of reduction of the radical DPPH were the one of extracted marigold with independent tetrahydrofurane of the saponification and the one of extracted african marigold with ethanol without saponification and the extracted saponificado with tetrahydrofurane (0,004; 0,015; 0,044 and 0,068 g.mmol of DPPH-1, respectively). Saponification had no affect on the results of these former extracts. The african marigold extracts and more effective marigold about the inhibition of the peroxidation lipidic were the not saponification extracted with tetrahydrofurane (72,22% and 72,97%, respectively). It can be noticed that the plant sources analyzed in this study have their extracts highly influenced not only by the solvents and temperature but to saponification processes as well. The saponification estimulates an increase of the lutein concentration in the extracts. However, since lutein is not the only existent antioxidant substance in the extracts, the conduction of saponification processes tend to reduce the of protective antioxidant ability they possess. The results of this study indicate that the analised flowers are promising sources of biological active compounds, such as lutein, which contain antioxidants properties that assist in the strengthening of the imunologic system as well as reduce the risks of developing degenerative deseases.

Universidade Federal de Viçosa