Biobactericida Y Biofungicida A Partir De La Extración De Taninos De Rhoeo Discolor

Elaboración de un biofungicida y

biobactericida a partir del extracto de

polifenoles de la Rhoeo discolor.

Francisco Javier Fuerte Solís Magali Irazema Cano Chan

JULIO 2010

Contenido

Introducción. v

1 Antecedentes. 1

1.1 Fungicida y bactericida. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Biofungicida y biobactericida. . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Rhoeo Discolor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3.1 Distribución. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.3.2 Taxonomía. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.4 Polifenoles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.4.1 Flavonoides. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.5 Yodo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.6 Alcohol etílico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.7 Hexano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2 Antecedentes Históricos. 7

3 Plantamiento del problema. 9

4 Justi…cación. 10

5 Objetivos. 11

5.1 Objetivo General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

5.2 Objetivos Especí…cos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

6 Limitaciones. 12

7 Selección de la tecnología. 13

7.1 Lavado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

7.2 Secado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

i

CONTENIDO ii

7.3 Triturado (Reducción de tamaño.) . . . . . . . . . . . . . 14

7.4 Tamizado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

7.4.1 Equipos de tamizado. . . . . . . . . . . . . . . . . 15

7.5 Mezclado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

7.6 Extracción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

7.7 Filtración. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

7.7.1 Ultra…ltración. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

8 Diagrama de Proceso. 18

BIBLIOGRAFÍA 21

Lista de Tablas

1.1 Producción anual de alcohol etílico en México. . . . . . . . . . . . 6

iii

Lista de Figuras

1.1 Estructura molecular de los ‡avonoides. . . . . . . . . . . . . . 5

8.1 Extracción de Polifenoles de la roheo discolor y elaboración de

un Biofungicida y Biobactericida. . . . . . . . . . . . . . . . . 18

iv

Introducción.

Los fungicidas así como los bactericidas son sustancia tóxicas, estos com-

puestos son usados en áreas como la agricultura para la erradicación de plagas

en los cultivos. Los biofungicidas y biobactericidas son agentes cuya función

es impedir el crecimiento o matar a los hongos y mohos que crecen en los

diferentes tipos de cultivos como lo son cebada, el tomate, frijol, maíz, papa

y charolas de invernadero. El maguey morado es una especie de planta her-

bácea perteneciente a la familia de las commelináceas, es una herbácea de

hojas gruesas, jugosas, lisas, de color morado oscuro. Los polifenoles son an-

tioxidantes que se encuentran presentes en productos de origen vegetal y su

concentración puede verse in‡uenciada por diferentes factores como el tiempo

de cosecha y el grado de madurez, entre otros.

El compuesto activo de estos biofungicidas y biobactericidas son com-

puestos fenólicos llamados polifenoles, los cuales serán extraídos de la her-

bácea conocida con el nombre de Rhoeo discolor; dentro de la gama de los

polifenoles contenidos en la planta son los ‡avonoides los que cumplen con

la acción antimicrobiana.

Se elaboró el planteamiento del problema con la …nalidad de estable-

cer los objetivos pertinentes para la implementación de un diagrama de ‡ujo

en el cual se propone el método de obtención del compuesto activo.

v

Capítulo 1

Antecedentes.

1.1 Fungicida y bactericida.

Los fungicidas y bactericidas son sustancias tóxicas que se emplean para

impedir el crecimiento o matar los hongos y mohos perjudiciales para las

plantas, animales o el hombre. Los fungicidas son usados extensamente en la

industria, la agricultura, en el hogar y el jardín para un numero de propósitos

que incluyen: para protección de las semillas de granos durante su almace-

namiento, transportación y la germinación; para la protección de los cultivos

maduros, de las fresas, los semilleros, las ‡ores e hierbas silvestres, durante su

almacenamiento y transportación; para la eliminación de mohos que atacan

las super…cies pintadas; para el control del limo en la pasta del papel; y para

la protección de alfombras y telas del hogar.

Existen dos tipos de fungicidas y bactericidas según su modo de

acción, los cuales son:

1. De contacto: los fungicidas de contacto son incapaces de penetrar en el

interior del vegetal, únicamente se mantienen en la parte exterior del

mismo.

2. Sistémicos: estos son los que atraviesan la cutícula vía ‡oema diferentes

puntos del vegetal.

Otra forma de clasi…car a los diferentes tipos de fungicidas es según

su composición.

 Tiocarbamatos.

1

CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES. 2

 Bencenos sustituidos.

 Etilén-bis-Ditiocarbamatos.

 Tioftalimidas.

 Compuestos de Cobre.

 Compuestos Organomercúricos.

 Compuestos Organoestáñicos.

 Compuestos de Cadmio.

 Fungicidas Orgánicos Diversos.

1.2 Biofungicida y biobactericida.

Son agentes cuya función es impedir el crecimiento o matar a los hongos

y mohos que crecen en los diferentes tipos de cultivos como lo son cebada,

frijol, habas, pepino entre otros, debido a su origen natural son sustancias in-

hibidoras de citoplasma por sus antibióticos naturales de extractos vegetales,

así como, desinfección de sustratos y charolas para invernadero.

1.3 Rhoeo Discolor.

Es una especie de planta herbácea perteneciente a la familia de las com-

melináceas, es una herbácea de hojas gruesas, jugosas, lisas, de color morado

oscuro y de 20 a 25 centímetros de largo y 3.5 centímetros de ancho; tallo

erguido y reclinado de 20 centímetros de longitud; ‡ores blancas con tres pé-

talos ovalados de 5 a 8 milímetros de largo; y semillas ásperas de 3 milímetros

de largo y 1.5 milímetros de ancho.

Extractos de rhoeo discolor, ya usados por pueblos prehispánicos con-

tra enfermedades gastrointestinales, han sido probados con tejidos de cáncer

de mama, próstata y piel con resultados positivos por cientí…cos del Instituto

de Ciencias Básicas de la UV, en colaboración con el Cinvestav y el Centro

de Investigación en Alimentación y Desarrollo. Además, otro estudio ha de-

scubierto sus efectos antioxidantes y se ha logrado un producto que mejora

signi…cativamente la actividad protectora de la salud humana.

CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES. 3

Por otra parte, investigadores del Instituto de Ciencias Básicas (ICB)

de la Universidad Veracruzana descubrieron que la planta Rhoeo discolor,

conocida como maguey morado contiene compuestos que inhiben la repro-

ducción de células cancerígenas, además de ser e…caces bactericidas y fungi-

cidas.

Las investigaciones realizadas en todo el mundo han reportado 33

diferentes actividades biológicas de este tipo de compuestos, dentro de las

que destacan actividades antivirales, antiin‡amatorias, antimicrobianas y úl-

timamente anti cancerígenas.

1.3.1 Distribución.

La planta Rhoeo discolor, o maguey morado, es nativa de los estados de

Chiapas, Puebla, Tabasco, Yucatán, Quintana Roo y Veracruz.

1.3.2 Taxonomía.

 Reino: Plantae.

 División: Angiospermae.

 Clase: Monocotyledoneae.

 Subclase: Commelinidae.

 Orden: Commelinales.

 Familia: Commelinaceae.

 Género: Tradescantia.

 Especie: Rhoeo discolor.

1.4 Polifenoles.

Los polifenoles son antioxidantes que se encuentran presentes en pro-

ductos de origen vegetal y su concentración puede verse in‡uenciada por

diferentes factores como el tiempo de cosecha y el grado de madurez, entre

otros. Los polifenoles son una clase de compuestos ‡avonoides ampliamente

CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES. 4

distribuidos en productos de origen vegetal, contienen un grupo hidroxilo so-

bre un anillo bencénico y son producidos in vivo por catálisis enzimática. Los

compuestos fenólicos están directamente relacionados con las características

del alimento como son su efecto farmacológico y toxicológico. Las principales

clases de polifenoles son: ácidos fenólicos y ‡avonoides, y los menos comunes

estilbenos y lignanos.

Los polifenoles se presentan en forma de pigmentos por lo que la

coloración de los frutos in‡uye en la concentración polifenólica. En frutas

y verduras la coloración presente en ellas se debe principalmente a la pre-

sencia de antocianinas, cloro…las y carotenoides; las antocianinas son una

amplia clase de compuestos fenólicos llamados comúnmente ‡avonoides,

...