Caracterización química y propiedades antioxidantes del extracto etanólico de cáscaras de aguacate y de fracciones obtenidas por carbonización hidrotérmica

Abstract

The avocado (Persea americana Mill.) is a plant whose fruit is well known for its texture, flavor, and nutritional properties. Its consumption generates large amounts of peel, and consequently tons of discarded waste with no other application than for animal feed. In this context, the use of this by-product to obtain antioxidant extracts that could be used to attenuate skin aging is presented as a novel strategy to improve the sustainability in the management of this food by-product. This research proposes the comprehensive use of avocado peel by obtaining, characterizing, and studying the antioxidant properties of an ethanolic extract (EEPA) and fractions derived from hydrothermal carbonization (HTC). For this, the shells were subjected to an extraction by maceration and the resulting residual biomass to HTC using temperatures of 200, 250, and 300 °C. This yielded an ethanolic extract (EEPA), light bio-oils (BAL 200-300), and heavy bio-oils (BAP 200-300), which were chemically characterized to determine the total phenols, hydroxycinnamic acids, proanthocyanidins, and flavonoids content by spectrophotometric methods. Moreover, the presence of functional groups by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was determined. Subsequently, the samples were analyzed for their antioxidant capacity to capture oxidant species involved in skin aging. BALs were found to be rich in phenols, hydroxycinnamic acids, and flavonoids (BAL-200), while EEPA extracted proanthocyanidins more efficiently. The FTIR analysis evidenced the richness in functional groups of EEPA and BAP. The BAL were more efficient to capture superoxide and hydroxyl radicals, while the EEPA showed a greater capacity to capture nitric oxide and peroxyl radical.

El aguacate (Persea americana Mill.) es una planta cuya fruta es muy reconocida por su textura, sabor y propiedades nutricionales. Su consumo genera grandes cantidades de cáscara, lo que supone toneladas de residuos desechados sin más aplicación que para la alimentación animal. En este contexto, el aprovechamiento de este subproducto para la obtención de extractos antioxidantes que pudieran ser aprovechados para atenuar el envejecimiento cutáneo se presenta como una estrategia novedosa para mejorar la sustentabilidad en el manejo de este subproducto alimentario. La presente investigación propone el aprovechamiento integral de la cáscara de aguacate a través de la obtención, caracterización química y estudio de las propiedades antioxidantes de un extracto etanólico (EEPA) y de fracciones derivadas la carbonización hidrotérmica (HTC). Para ello, las cáscaras fueron sometidas a una extracción por maceración y la biomasa residual resultante a HTC utilizando temperaturas de 200, 250 y 300 oC. Lo anterior permitió obtener el EEPA, bioaceites ligeros (BAL 200-300) y bioaceites pesados (BAP 200-300), los que fueron caracterizados químicamente para determinar su contenido en fenoles totales, ácidos hidroxicinámicos, proantocianidinas y flavonoides por métodos espectrofotométricos, así como la presencia de grupos funcionales por espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR). Posteriormente las muestras fueron analizadas respecto a su capacidad antioxidante para captar especies oxidantes involucradas en el envejecimiento cutáneo. Los BAL resultaron ser ricos en fenoles, ácidos hidroxicinámicos y flavonoides (BAL-200), mientras que el EEPA extrajo más eficazmente a las proantocianidinas. El análisis FTIR mostró la riqueza en grupos funcionales del EEPA y los BAP. Los BAL resultaron más eficientes para captar a los radicales superóxido e hidroxilo, mientras que el EEPA mostró una mayor capacidad para captar al óxido nítrico y radical peroxilo.