determinareab principiilor active din citrice
TRANSCRIPT
INTRODUCERE
Originea citricelor este din Orient, dintr-un areal cuprins între China de Sud,
Indochina şi Penisula Malacca şi partea orientală a peninsulei indiene. Cele mai vechi
specii de citrice, atestate documentar, sunt grapefruitul şi kumquatul, scrierile datând din
anii 2205-2197 î.Hr. în China. Chitru (Citrus medica) a ajuns prima în zona
mediteraneană, unde israelienii o foloseau în scop religios. Romanii şi grecii cultivau
chitrul, lămâiul şi limetta. Portocalul amar a fost introdus în zona mediteraneană de către
arabi, iar cel dulce, de genovezi sau de portughezi. Ultima specie care a ajuns în bazinul
mediteranean a fost mandarinul, la începutul secolului al XIX-lea. Arbuşti fructiferi
originari din sud - estul Europei şi Extremul Orient asiatic, citricele s-au răspândit peste
tot în lume unde au găsit condiţii favorabile. Acestea sunt plante cu frunze persistente, ce
vegetează continuu, pe aceeiaşi plantă putând să existe atât flori cât şi fructe în diferite
stadii de dezvoltare. Cu toate că înfloresc tot timpul anului, înflorirea cea mai importantă
are loc primavara.
Citricele sunt foarte răspândite, iar producţia este în continuă creştere în ultimii
ani, suprafaţa cultivată pe plan mondial, ajunge la peste 7 milioane hectare. Producţia
mondială de fructe citrice este în continuă creştere, datorită dezvoltării cererii pentru
acest gen de fructe şi a perfecţionării tehnicii de industrializare a sucurilor naturale şi a
extracţiei uleiurilor eterice. Pe plan mondial, producţia anuală de fructe citrice se
estimează la circa 40 milioane tone - ponderea importantă fiind deţinută de portocale şi
mandarine. Principalele ţări producătoare sunt S.U.A. (cu peste 50% din producţia
mondială), Spania, Italia, Israel, Grecia, Cipru, Turcia. Ţara noastră se aprovizionează cu
fructele citricelor din bazinul mediteranean (Grecia, Liban, Cipru, Turcia, Italia). Fructele
citricelor se recoltează la maturitate deplină sau în pârg. Pulpa acestor fructe este
împărţită în felii cu membrane exterioare şi este compusă din papile suculente, cu un
conţinut bogat în zaharuri, uleiuri eterice, acizi organici, vitamine şi săruri minerale.
Există o mare varietate de portocali cu mari diferenţe, fundamentale pentru calitatea şi
gustul fructului, care variază de la dulce la acru.
Portocalul are origine în India, Pakistan, Vietnam, Sud- Estul Chinei şi a fost adus
de arabi în Occident. Se cultivă în S.U.A. (Florida şi California), în cea mai mare parte
din ţările mediteraneene, în ţări precum Brazilia, Costa Rica, Belize, Cuba, Pakistan,
China, India, Iran, Egipt, Turcia şi Africa de Sud (Tabel 1). Creşte în general în regiuni
umede. Îngheţul prelungit sub 0°C, afectează fructul şi calitatea acestuia.
Tabel nr. 1. Potrivit FAOSTAT, principalele ţări producătoare de portocale (tone), în 2005,
au fost:
Ţări Producţie de portocale (tone)
Brazilia 17.804.600
Statele Unite ale Americii 8.266.270
Mexic 3.969.810
India 3.100.000
Italia 2.533.535
China 2.412.000
Spania 2.149.900
Iran 1.900.000
Egipt 1.789.000
Indonezia 1.311.703
I. CLASIFICAREA CITRICELOR
Citricele fac parte din familia Rutaceae, subfamilia Aurantioideae, grupul Citreae, care
cuprinde cel puţin 13 genuri din care trei sunt mai importante din punct de vedere
productiv şi ornamental:
Poncirus: cuprinde plante cu frunze căţărătoare, originare din China, de talie
joasă, cu frunze trifoliate, flori albe şi mici, necomestibile.
Fortunella: cuprinde plante arbustive originare din China meridională, plantele
nu depăşesc 3-4 m înălţime, au frunze persistente, cu peţiol aripat şi flori albe.
Fructul este o bacă, de culoare portocalie, comestibil chiar şi întreg. Sunt specii
rezistente chiar şi la frig, mai ales altoite.
Citrus: cuprinde specii originare din China, arhipeleagul Malaeziei şi India.
Plantele sunt de talie mică sau mare cu frunze întregi, persistente. Ramurile
prezintă spini mai mari sau mai mici. Rădăcinile nu prezintă perişori absorbanţi
iar trunchiul este drept şi cu scoarţă verzuie.
SPECII DE CITRICE
Lămâiul (Citrus Limon) este originar din India, astăzi se cultivă în zonele calde din
America de Nord, America de Sud, Europa, Asia, Africa. Lămâiul este un hibrid natural
între chitru şi limettă. Înflorirea principală se realizează în principal primavăra, iar
fructele obţinute se maturizează iarna. Culoarea fructelor este în general galbenă, dar sunt
şi soiuri care pot fi dungate cu alb sau cu verde sau chiar cu tentă portocalie. La
maturitate, fructele se colorează caracteristic soiului dar rămân bine prinse de pom. Dacă
nu se recoltează, fructele înverzesc din nou, pot chiar să mai crească şi să nu se desprindă
de pom, 2 ani.
Portocalul (Citrus Senensis) este un arbore fructifer originar din Extremul Orient,
această specie a fost introdusă în Europa de către arabi. Este cea mai răspândită dintre
citrice pe plan mondial, având arealul de cultură de la Ecuator pânî la paralelele de 40˚
latitudine nordică şi sudică. Este un arbore de mărime mijlocie, dar în condiţii optime
poate ajunge la 13 m înălţime, are coroană mare, rotundă sau piramidală, cu frunze ovale
de 7-10 cm cu margine dreaptă şi ramuri care uneori au spini mari de 10 cm. Florile sunt
de mărime mijlocie, de culoare albă şi sunt hemafrodite, parfumate. Fructul are culoare
portocalie sau portocalie roşiatică. Majoritatea portocalelor sunt consumate ca fructe
proaspete, suc proaspăt stors, suc pasteurizat şi suc reconstituit din concentrat, cel puţin
85% din portocalele produse de producători, fiind procesate în suc.
Mandarinul (Citrus Reticula) este originar din China şi a fost adus în Europa de
portughezi. Creşte sub formă de arbore mic, cu frunze mici şi flori albe. Fructele sunt
mici sau mijlocii, cu coajă portocalie, subţire.
Limetta (Citrus Aurantifolia) este o specie de origine asiatică, nu suportă temperaturi
sub 12-13˚C. Pomul este de talie mică-mijlocie, ajungând la înălţimea de 3-5 m şi
prezintă spini pe ramuri. Frunzele sunt ovale, de culoare verde deschis. Florile sunt
grupate în inflorescenţe, cu flori albe, mici şi parfumate. Fructele sunt uşor ovale, de
culoare verzuie sau verde-gălbui, mai rar galben-verzui. Coaja este subţire, iar pulpa are
gust acid. Limetta este folosită pentru supraaltoirea citricelor de bază.
Chitrul (Citrus medica) este o specie veche de citrice, originară din India şi Birmania
care a ajuns în Europa în sec. al III î.Hr. Creşte arbustiv sau ca pom de talie mijlocie,
formează ramuri spinoase şi coroană neregulată şi este mai pretenţios la temperatură
decât lămâiul. Frunzele au culoarea roşiatică la apariţie şi apoi devin verde închis. Florile
sunt mari şi au în faza de boboc culoarea roşie-violacee, iar apoi devin de culoare albă.
Fructele sunt mari cu coajă groasă şi numeroase seminţe. Uleiurile esenţiale de chitru se
folosesc pentru prepararea unui lichior foarte apreciat în Corsica, numit “cedratine”. Se
cunosc două grupe de soiuri, în funcţie de gust: acid şi dulce.
Grapefruitul (Citrus Paradisi) este originar din insulele Barbados, având astăzi o arie
mare de răspândire. Este o specie viguroasă, ce poate ajunge la 12m înălţime. Florile sunt
mari, albe şi foarte parfumate. Primele fructe se formează după 4-7 ani de la plantarea
pomului şi se poate ajunge până la 700 fructe pe an. Fructul are un gust dulce-acrişor-
amărui.
Chlementinul, este o încrucişare dintre mandarine şi portocalele amare. pomul este de
talie mică cu frunze lanceolate şi de culoare verde intens. Florile sunt solitare sau prinse
în inflorescente şi sunt foarte parfumate. Clementinele se maturizează înaintea
mandarinelor şi sunt mai rezistente la temperaturi scăzute.
II. COMPOZIŢIA CHIMICĂ A CITRICELOR
Sub denumirea de citrice sunt cunoscute mai multe plante pomicole subtropicale cu
frunze persistente, cum sunt: lămâiul, portocalul, mandarinul, grepfruitul şi o serie de
hibrizi între aceste specii. Din punct de vedere botanic, aceste fructe sunt considerate
bace cu structură hesperoidă. Fructele acestor plante sunt foarte bogate în: vitamina A, B,
C, D, E, acizi organici, săruri de calciu. Citricele sunt principala sursă de nutrienţi
importanţi: vitamina C, acidul folic, fibre dietetice şi alte componente bioactive, cum ar fi
carotenoizii şi flavonoidele, responsabile pentru prevenirea cancerului şi a bolilor
degenerative.
Tabel nr. 2. Valoarea nutritivă a citricelor
Citrice (100g) Apă
(%)
Energie
(Kcal)
Proteine
(g)
Vitamina C
(mg)
Ca
(mg)
P
(mg)
Mg
(mg)
Proporţia
Ca:P
Grapefruit
galben (Citrus
Paradisi)
90.48 33 0.69 33.3 12 8 9 1.5:1
Grapefruit roşu 91.38 30 0.55 38.1 11 9 8 1.2:1
Mandarina
(Citrus
Reticulata)
87.60 44 0.63 30.8 14 10 12 1.4:1
Lămâia fără
coajă (Citrus
Limon)
88.98 29 1.10 53.0 26 16 8 1.6:1
Lămâia verde
(Citrus
88.26 30 0.70 29.1 33 18 6 1.8:1
Aurantifolia)
Portocala
(Citrus Sinensis)
86.75 47 0.94 53.2 40 14 10 2.9:1
Portocala este una din cele mai abundente surse de vitamina C, totuşi, conţine şi
cantităţi considerabile de zahăr, carotenoide, flavonoide, uleiuri esenţiale şi unele
minerale. Substanţele active din portocală sunt: hesperidina, pectina; acizii (ascorbic,
citric); alcaloizii (betadina); zaharurile (fructoză, galactoză); vitaminele B1, B2, B6 şi C şi
minerale din fruct (fier, calciu, magneziu, fosfor, potasiu, sodiu, zinc).
Grepfruitul este o sursă excelentă de vitamina C, fibre, vitamina A, potasiu, folaţi şi
vitamina B5, conţine şi substanţe fitochimice: limonoide şi licopen.
Dintre substanţele fitochimice, flavonoidele sunt, larg, cuprinse în citrice. Cele mai
abundente substanţe flavonoide din citrice sunt flavonele (hesperidina, naringina,
neohesperidina). În conformitate cu structurile lor moleculare, flavonoidele sunt împărţite
în şase clase: flavone, flavanone, flavonoli, izoflavone, antocianidine şi flavanoli
(catechine) (Fig. 1).
Flavonoli Flavone
Flavanone Catechine
Antocianidine Izoflavone
Fig. 1. Structurile moleculare ale flavonoidelor. Structura de bază este formată din inelele
sudate A şi C, cu inelul fenil (B) ataşat, de inelul C, prin prima şi a doua poziţie;
Flavanonele din citrice sunt prezente sub formă de glicozide sau aglicone. Cele mai
importante flavanone sub formă agliconă sunt naringina şi hesperidina. Dintre formele
glicozidice, două tipuri sunt clasificate: neohesperidozidele şi rutinozidele.
Neohesperidozidele (flavanone, naringina, neohesperidina şi neoeriocitrina) sunt formate
dintr-o flavanonă cu neohesperidoza (ramnozil-α-1,2 glucoză) şi au un gust amar, în timp
ce rutinozidele (flavanone, hesperidina, narirutina şi didimina) sunt formate dintr-o
flavanonă şi un rest de dizaharidă (de exemplu: rutinoza (ramnozil-α-1,6 glucoză) şi sunt
fără gust. Flavanonele sunt prezente, de obicei, sub formă diglicozidică, care conferă
gustul tipic al fructelelor citricelor. 7-O-glicozilflavanonele sunt cele mai abundente
flavonoide din toate fructele citricelor (de exemplu, coaja de lămâie este bogată în
flavonoide glicozidice). Dintre flavanonele neohesperidozide, sunt prezente naringina,
neohesperidina şi neoeriocitrina, în bergamotă, grapefruit şi sucuri de portocale amare.
Dintre flavanonele rutinozide, sunt prezente hesperidina, narirutina şi didimina, în
bergamotă, portocală, mandarine şi sucuri de lămâie.
Flavonoizii sunt un grup de pigmenţi conţinuti în plante, responsabili pentru coloraţia
florilor şi fructelor. Seminţele şi coaja citricelor sunt foarte bogate în compuşi fenolici,
precum acizii fenolici şi flavonoidele. Seminţele de lămâie conţin, în principal eriocitrină
şi hesperidină, în timp ce coaja este bogată în neoeriocitrină, naringină şi neohesperidină.
Seminţele de bergamotă sunt cea mai importantă sursă de flavanone glicozilate, naringina
şi neohesperidina; lămâia este bogată în eriocitrină şi hesperidină.
Antocianinele constituie compuşi de colorare ai florilor şi fructelor, dar uneori, şi ai
frunzelor, bobocilor şi rădăcinilor. Antocianinele se găsesc în epicarp, dar colorează şi
mezocarpul portocalei. Conţinutul în antocianine este dependent de nivelul de maturare al
fructelor.
Uleiurile volatile numite şi uleiuri eterice sau uleiuri esenţiale sunt amestecuri
complexe de hidrocarburi alifatice şi aromatice, aldehide şi alcooli, acizi, esteri şi alţi
constituenţi, predominând însă compuşii din clasa terpenoidelor. Uleiurile volatile sunt
produşi vegetali secundari, aflaţi în diferite organe ale plantelor. Se acumulează în flori,
frunze şi fructe, mai puţin în rădăcini, scoarţă şi lemn şi pot fi uşor extrase prin antrenare
cu vapori de apă. Cei mai numeroşi şi importanţi compuşi ai uleiurilor eterice sunt
terpenii şi derivaţii lor, cum ar fi: linalolul în florile de portocal, citralul în coaja de
portocale. Compoziţia uleiurilor esenţiale, proporţia în care diferiţi terpeni se găsesc,
depinde de natura speciei, de faza de dezvoltare a plantei respective, de organele
plantelor şi de factorii pedoclimatici şi agrotehnici.
III. ROLUL FIZIOLOGIC AL CITRICELOR
Citricele cu fructe comestibile sunt considerate alimente de bază pentru persoanele
care sunt predispuse să facă sau au forme incipiente de cancer al tractului digestiv, cancer
de sân, de ovar, de uter sau prostată.
Din punct de vedere caloric, citricele au un număr scăzut de kilocalorii, cu un maxim
de 50 kcal/100g fruct. De aceea, ele sunt larg folosite în dietele de slăbit. În afara
aportului caloric scăzut, ele stimulează şi saţietatea prin conţinutul lor crescut în fibre
(pectina).
Efectele benefice ale fructelor citricelor dietetice pot fi atribuite, în special, nu numai
vitaminei C, acidului folic, fibrelor alimentare şi carotenoizilor, dar, si activităţii
antioxidante a flavonoidelor acestora.
Studiile efectuate în vitro şi în vivo au arătat că flavonoidele din citrice au un rol
important în prevenirea bolilor degenerative şi infecţioase. Flavonoidele sunt un grup de
compuşi polifenolici, larg distribuit, numite „substanţe nutraceutice'', cu proprietăţi
anticancerigene, antiaterogene, antimicrobiene şi antiinflamatoare. Efectele protectoare
ale flavonoizilor din citrice consta în reducerea riscului bolilor cardiovasculare prin trei
mecanisme majore: ameliorarea vasodilataţiei coronariene, reducerea capacităţii de
coagulare a trombocitelor si prevenirea oxidării lipoproteinei cu densitate joasă (LDL).
Flavonele (diosmina, apigenina, luteolina), arată activitate biologică mai intensă, chiar
dacă se întâlnesc în concentraţii mult mai mici. Diosmina şi rutina au demonstrat
proprietăţi venotonice. Sunt incluse în numeroase produse farmaceutice. Apigenina şi
glucozidele lor au acţiune antiinflamatoare bună, fără efecte adverse.
Grapefruitul întăreşte sistemul imunitar. Datorită conţinutului ridicat de vitamina C,
grapefruitul reduce simptomele răcelii şi severitatea acestora, previne afecţiunile
inflamatorii. Vitamina C apară organismul de acţiunea nocivă a radicalilor liberi,
reducând severitatea unor afecţiuni inflamatorii precum osteoartrita, astmul şi artrita
reumatoidă. Lupta împotriva cancerului. Culoarea roz sau roşie a grapefruitului este dată
de licopen, un carotenoid cu acţiune antitumorala. Dintre carotenoizi, licopenul are cea
mai mare capacitate de a lupta impotriva distrugerilor celulare cauzate de acţiunea
radicalilor liberi. Dintre citrice, sucul de grapefruit este cel mai bogat în antioxidanţi.
Antioxidanţii sunt substanţele care apără organismul de acţiunea dăunătoare a radicalilor
liberi, care cauzează boli arteriale (arteroscleroza), cancer. Scade nivelul colesterolului
"rău" (LDL). Previne formarea pietrelor la rinichi. Oferă protecţie împotriva cancerului
pulmonar şi de colon. Se foloseşte ca adjuvant în curele de slăbire.
Lămâia luptă împotriva cancerului. Lămâile conţin flavonoide cu acţiune
antioxidantă şi proprietăţi anticancerigene, care au capacitatea de a stopa diviziunea
celulelor canceroase şi au un efect antibiotic. Oferă protecţie împotriva cancerului bucal,
pulmonar, mamar, stomacal, la colon şi de piele. Uşurează simptomele osteoartritei şi ale
artritei reumatoide. Previne apariţia aterosclerozei. Deoarece este recunoscut faptul că
radicalii liberi distrug vasele sanguine şi influenţează nivelul colesterolului din sânge,
favorizând depunerea acestuia pe pereţii arterelor, vitamina C are rolul atât de a preveni
apariţia arterosclerozei, cât şi de a-i încetini dezvoltarea. Întăreşte sistemul imunitar.
Coaja şi fructul lămâiei au proprietăţi antiinflamatoare, venotonice, protectoare vasculare
şi purificatoare remarcabile.
Portocala reduce hipertensiunea arterială şi colesterolul. Cea mai importantă
substanţă activă este hesperidina care are un rol semnificativ în reducerea hipertensiunii
arteriale, a colesterolului "rău" şi are proprietăţi antiinflamatorii. Ea este prezentă în coaja
de portocală şi în pieliţa care înveleşte miezul. Întăreşte sistemul imunitar. Previne
osteoporoza. Are proprietăţi anticancerigene. Protejează inima de bolile cardiovasculare
datorită conţinutul ridicat de folaţi, potasiu (care reduce hipertensiunea arterială şi
tulburările de ritm cardiac) şi vitamina C. Are efecte pozitive în bolile: Alzheimer,
Parkinson, diabet, scleroză multiplă, artrită, astm, diabet, holeră, gingivită, funcţionarea
optimă a plămânilor, cataractă, ajută la prevenirea obezitaţii. Fructele portocalei sunt
bogate în fibre, reducând astfel nivelul colesterolului şi prevenind apariţia aterosclerozei.
Împiedică formarea pietrelor la rinichi. Previne apariţia ulcerului şi a cancerului
stomacal. Are grijă de sanatatea sistemului respirator. Oferă protecţie împotriva artritei
reumatoide.
Acţiunea cea mai reprezentativă a uleiurilor vegetale, în afara celei de a fi un
aromatizant natural deosebit, este cea antiseptică. Uleiurile volatile pot avea şi o acţiune
antivirală, decongestivă, cicatrizantă, stimulatoare asupra circulaţiei şi respiraţiei.
Vitamina C ajută sistemul imunitar să lupte împotriva invadatorilor străini şi a
celulelor tumorale. Ca şi antioxidant, rolul principal al vitaminei C este de a neutraliza
radicalii liberi. Vitamina C susţine sistemul cardiovascular prin facilitarea
metabolismului grăsimilor şi protejarea ţesuturilor împotriva daunelor radicalilor liberi şi
ajută sistemul nervos prin transformarea anumitor aminoacizi în neurotransmiţători.
Această vitamină contribuie la menţinerea oaselor sănătoase, la prevenirea bolilor
parodontale şi la vindecarea rănilor. Vitamina C este folosită ca aspirină naturală, prin
controlul inflamaţiei şi durerii. Vitamina C ajută organismul să absoarbă fier şi să
descompună histamina, componenta inflamatorie din multe reacţii alergice.
IV. DETERMINAREA PRINCIPIILOR ACTIVE DIN CITRICE
IV.1. DETERMINAREA PRINCIPIILOR ACTIVE DIN LĂMÂI
Lămâia are multe componente chimice naturale importante, inclusiv acid citric, acid
ascorbic, minerale şi flavonoide. Hesperidina, principala flavanonă din lămâi şi alte specii
Citrus, influenţează permeabilitatea vasculară, măreşte rezistenţa capilară şi are
proprietăţi analgezice şi antiinflamatoare. Diosmina este un flavonoid important în
citrice. Aceasta flavonă are importante aplicaţii farmacologice, fiind ingredientul activ în
anumite medicamente care sunt utilizate în tratamentul mai multor boli ale sistemului
circulator. Acesta îmbunătăţeşte tonusul muscular şi rezistenţa vasculară la procesele
inflamatorii, motiv pentru care, este folosit împotriva bolilor, cum ar fi insuficienţa
venoasă cronică şi artrita reumatică. Acesta posedă proprietăţi antihemoroidale,
antioxidante, de antiperoxidare a lipidelor şi protejează împotriva radicalilor liberi.
Flavona eriocitrină este abundentă în lămâi şi lămâi verzi. Aceasta se obţine din coaja
citricelor şi este folosită în numeroase complexe de multivitamine, cu activitate
antioxidantă, în menţinerea integrităţii capilarelor şi circulaţiei periferice. Eriocitrina are
cea mai mare activitate antioxidantă dintre toate flavonoidele glicozidice, prezente în
fructele lămâilor.
Extracţia, identificarea şi cuantificarea flavonoidelor
Pentru a extrage flavonoidele din diferite materiale de plante, acestea au fost mai
întâi uscate la 50°C, într-un cuptor, la masă constantă. Materialul vegetal uscat a fost fin
măcinat şi extras, timp de 30 de minute cu dimetilsulfoxid (DMSO), într-un raport de 6
mg substanta uscată/ml. Extractele corespunzătoare au fost filtrate printr-o membrană de
nailon, de 0.45 µm, înainte de analiza într-un cromatograf de lichide, Hewlett-Packard,
modelul HP1050 (SUA), cuplat la o pompă cuaternară şi injector automat, cu o detector
cu reţea de diode. Separarea cromatografică în fază inversă a fost efectuată cu o coloană
analitică C18 µ-Bondapak (Waters Associates, Milford, MA, S.U.A.), cu o dimensiune
medie a particulelor de 5 µm (250 x 4 mm), la 350C, eluând într-un gradient izocratic, de
apă/metanol/acetonitril/acid acetic (15:2:2:1), la un debit constant de 1ml/min.
Modificările în absorbanţă s-au înregistrat într-un detector UV- Vizibil, cu retea de diode,
la 280 nm. Aceşti compuşi au fost cuantificati prin HPLC şi răspunsul obţinut a fost
comparat cu standardele externe corespunzătoare. Principalele flavanone şi flavone
studiate au fost colectate cu un colector de fracţii (Pharmacia LKB Biotecnology,
Uppsala, Suedia) la ieşirea din coloana HPLC şi identităţile lor au fost confirmate prin
comparaţie cu spectrele lor de rezonanţă magnetică nucleară (RMN 1H şi RMN 13C) (200
MHz) (Bruker, Germania), în hexadeutero-DMSO.
Nivelurile flavonoidelor din frunze, tulpini şi flori de lămâi
Studiul HPLC al diferitelor extracte din lămâi, a relevat prezenţa unui compus principal
(compusul 2), cu un timp de retenţie, care a coincis cu cel al flavanonei rutinozidice,
hesperidina (RT = 15.5 min) şi a doi compuşi minori (compuşii 1 şi 3), cu timpii de
retenţie de 4,6 min. şi respectiv, 21,5 min., care coincid cu cele ale flavanonei eriocitrină
şi a flavonei diosmină (fig. 2).
Fig.2. Structurile chimice ale flavanonelor, eriocitrină, hesperidină şi a flavonei diosmină.
Spectrele de absorbţie a acestor compuşi obţinute cu un detector cu retea de diode in
UV/Viz, au arătat un maxim la 280 nm pentru compuşii 1 şi 2, şi două maxime, la 280 şi
350 nm pentru compusul 3. Aceste date sunt în concordanţă cu compuşii care au structură
de flavanone corespunzătoare eriocitrinei şi hesperidinei (compuşii 1 şi 2) şi structura
flavonei corespunzătoare diosminei (compusul 3). Cantităţile obţinute din frunze tinere,
tulpini tinere şi flori, pentru trei soiuri de lîmâie sunt prezentate în Tabelul 3.
Tabel 3. Nivelurile hesperidinei, diosminei şi eriocitrinei în frunze tinere, tulpini tinere şi
flori de lămâi;
Soiuri de lămâi Flavonoide (g/100g substanţă uscată)
Hesperidină Diosmină EriocitrinaLisbon Frunze tinere 6.98±1.83 1.79±0.09 0.37±0.11
Tulpini tinere 7.00±0.86 0.50±0.05 0.17±0.02
Flori 5.53±0.05 0.34±0.03 0.06±0.01
Eureka Frunze tinere 9.23±2.16 1.91±0.45 0.51±0.20
Tulpini tinere 6.94±1.00 0.60±0.12 0.18±0.03
Flori 5.95±0.60 0.37±0.04 0.08±0.01
Fino- 49 Frunze tinere 4.99±3.35 1.61±0.76 0.29±0.11
Tulpini tinere 5.46±2.34 0.44±0.13 0.15±0.04
Flori 5.23±0.62 0.33±0.04 0.07±0.01
Hesperidina este flavanona principală, în toate organele analizate, ale soiurilor de lămâi.
Nivelurile acestei flavanone în florile tuturor soiurilor analizate au fost similare (5 g/100
g substanţă uscată) în timp ce nivelurile de diosmină şi eriocitrină au fost mai mici, deşi,
similare în toate cele trei soiuri (aproximativ 0,3g/100g substanţă uscată şi respectiv
0,07g/100g substanţă uscată). Un studiu al nivelurilor flavonoidelor, din tulpini tinere şi
frunze tinere ale celor trei soiuri, au arătat că nivelurile hesperidinei în tulpini au fost
similare sau puţin mai mici decât cele în frunze, în timp ce nivelurile diosminei şi
eriocitrinei au fost mai mici în tulpini decât în frunze. Cele mai ridicate niveluri de
diosmină (1,91 g/100g sustanţă uscată) şi eriocitrină (0.51g/100g substanţă uscată) s-au
găsit în frunzele din soiul Eureka.
Aceste rezultate sunt în concordantă cu rezultatele obţinute de către alţi autori, care au
demonstrat, existenţa flavanonelor şi flavonelor în lămâi. Rezultatele arată potenţialul
lămâiei în furnizarea flavonoidelor de interes farmaceutic, din fructe imature căzute
(necomestibile) sau din produse secundare de prelucrare industrială.
Determinarea limonoidelor din lamai
Lămâile (Citrus aurantifolia) sunt populare pentru aroma lor atractivă şi unică,
precum şi pentru conţinutul de vitamina C, flavonoide şi alti compuşi biologic activi. O
altă clasă mare de substanţe fitochimice găsite în lămâi sunt: limonoidele, flavonoidele,
compuşii fenolici acizi, cumarinele, alcaloizii şi fitosterolii.
Majoritatea limonoidelor sunt prezente în familiile Rutaceae şi Maleaceae sub forma
agliconelor şi glucozidelor. Majoritatea agliconelor sunt amare la gust, în timp ce
glucozidele sunt fără gust, fără miros şi solubile în apă. Au fost identificate aproximativ
56 limonoide în citrice: limonina, nomilina, glucozida limoninei (LG) şi glucozida
acidului diacetil nomilinic.
Fig. 3. Structurile compuşilor izolaţi din seminţele de lămâi: limonina, acid limonexic,
acid izolimonexic, glucozida β-sitosterolului şi glucozida limoninei.
Limonina, nomilina şi glucozida limoninei au fost testate pentru capacitatea lor de a
inhiba proliferarea celulelor canceroase mamare, umane, cu receptori negativi, de
estrogen 435 MDA-MB, prin încorporarea [3H] timidinei. Dintre compuşii testaţi,
nomilina a fost cea mai eficientă, cu valoarea IC50 de 0,4 µg/ml, urmată de limonină
(12,5µg/ml) şi de glucozida limoninei (75µg/ml).
Glucozida β-sitosterolului (SG) este utilizată în prevenirea obezităţii datorită capacităţii
sale de reducere a absorbţiei colesterolului în sistemul digestiv şi capacităţii de a reduce
cantitatea de colesterol produsă de ficat.
În studiul efectuat, au fost purificaţi cinci compuşi din seminţele de lămâi, folosind
tehnici cromatografice: TLC, HPLC şi MS. Compuşii purificaţi au fost testaţi pe celule
pancreatice canceroase, umane pentru efectele de citotoxicitate şi au fost investigate
posibilele mecanisme de apoptoză.
Materialul vegetal (fructele de lămâi) a fost recoltat la sfârşitul lunii martie din 2006,
dintr-o livadă agricolă din Bijapur (Karnataka, India). Seminţele au fost separate manual
şi uscate la umbră, la t< 25°C. Seminţele uscate care aveau umiditatea mai mică de 8%,
au fost măcinate cu ajutorul unui blender. Seminţele de lămâi, măcinate (2.459 kg) au
fost extrase într-un extractor Soxhlet, cu hexan, timp de 8 ore pentru eliminarea materiei
grase. Proba măcinată, degresată a fost extrasă, succesiv, timp de 8 ore, cu patru solvenţi
polari diferiţi: acetat de etil, acetonă, metanol, metanol:apă (8:2) la 60-70°C. Extractele
au fost filtrate şi concentrate sub vid, separat, pentru a obţine concentrate vâscoase.
Randamentele acestor extracte au fost de 11.0 g/kg seminţe, pentru acetat de etil, 15.9
g/kg seminţe pentru acetonă, 61.2 g/kg seminţe pentru metanol şi 44.4 g/kg seminţe
pentru metanol:apă. Aceste extrase au fost supuse analizei HPLC pentru determinarea
compoziţiei chimice.
Fig. 4: Cromatogramele HPLC ale compuşilor izolaţi (1-5) din seminţele de lămâi.
Aproximativ 37 aglicone limonoide şi 19 glicozide limonoide au fost izolate din citrice şi
hibrizii lor. Studiile au arătat că apoptoza este cauza majoră pentru inhibarea proliferării
celulelor de cancer de colon de către limonoidele din citrice. P-53 este o proteină care
produce moartea şi care are un rol vital în apariţia cancerului. Mutaţia genei P-53 a fost
raportată în forme de cancer: de colon, pulmonar, esofagian, de sân, ficat, creier, ţesuturi
reticuloendoteliale, şi hemopoietice. Alţi compuşi naturali care au demonstrat inducerea
apoptozei mediate a genei P-53 sunt curcumina, resveratrolul, antocianii şi capsaicina.
Rezultatele studiului demonstrează faptul că compuşii bioactivi din lămâi pot inhiba în
mod eficient proliferarea celulelor canceroase pancreatice, umane prin intermediul
apoptozei (moartea programată a celulelor). Rezultatele studiului indică beneficiile
potenţiale ale substanţelor fitochimice din lămâi în prevenirea cancerului pancreatic. Cu
toate acestea, sunt necesare, studii suplimentare pe animale pentru a confirma aceste
rezultate.
Determinarea vitaminei C din citrice
Scopul acestui studiu este de a evalua conţinutul de vitamina C, din unele fructe
exotice precum portocala, lămâia, grapefruitul şi kiwi. Vitamina C a fost determinată prin
utilizarea unei reacţii de oxidare-reducere.
Pregătirea materiei biologice: pulpele fructelor citricelor (fructe de lămâi, portocale,
grapefruit şi kiwi) au fost cântărite, apoi au fost stoarse pentru a obţine sucul pentru
titrare; au fost filtrate, trecute în soluţie apoasă şi diluate la volum într-un balon cotat de
100 ml. În scopul evaluării conţinutului de vitamina C din fructele citricelor, s-a folosit o
titrare redox, care implică o metodă iodometrică. Ca solutie de titrare, s-a folosit soluţia
de iod. Iodura de potasiu trebuie adăugată în exces pentru a menţine iodul dizolvat. Iodul
este combinat cu iodura pentru a forma triiodura, conform reacţiei:
Triiodura oxidează vitamina C la acid dehidroascorbic:
acid ascorbic acid
dehidroascorbic
Punctul final este indicat prin reacţia iodului cu suspensia de amidon, care
produce un complex albastru-închis. Când toată vitamina C a fost oxidată, excesul de
triiodură (în echilibru cu iod) reacţionează cu amidonul, pentru a forma culoarea de
albastru-închis. Rezultatele obţinute din studiul fructelor proaspete sunt prezentate în
tabelul nr. 4.
Tabel nr. 4. Conţinutul de vitamina C din fructele exotice proaspete analizate;
Fructe exotice proaspete Vitamina C, mg/100g
Date din literatură Date experimentale
Lămâie 65 51.78
Grapefruit 50-100 48.01
Kiwi (verde) 98-190 242.05
Portocală 50-100 56.02
Cantităţile experimentale de vitamina C, au fost diferite în comparaţie cu valorile
datelor din literatură. În general, aceste fructe exotice sunt bogate în acid ascorbic, şi sunt
studiate pentru importanţa lor asupra sănătăţii organismului.
Separarea principiilor active din cojile de lămâie prin antrenarea cu vapori de apă
Principiul metodei
Antrenarea cu vapori de apă este un procedeu de distilare, o operaţiune de purificare a
unor substanţe ce nu pot fi distilate fără descompunere la presiune atmosferică sau pentru
a realiza separarea substanţelor dintr-un amestec, din care o substanţă este antrenabilă cu
vapori de apă, celelalte fiind neantrenabile (rămân în balonul din care se efectuează
operaţia). Cazul cel mai important în practică al unei asemenea distilări îl constituie
distilarea cu vapori de apă, prin care substanţe insolubile în apă, sunt distilate prin
introducerea vaporilor de apă în amestec, reuşind să distile chiar şi substanţe cu
temperatura de fierbere mult peste 100oC.
Aparatura (fig.5) folosită pentru efectuarea distilării cu vapori de apa se compune din:
- generator de vapori;
- dispozitiv de antrenare cu vapori de apă;
- balon cu fundul rotund în care se introduce substanţa de antrenat şi dispozitivul de
antrenare;
- refrigerent Liebig (descendent), care condensează amestecul de vapori de apă şi
substanţă care se antrenează;
- vasul de colectare al distilantului;
Fig 5. Antrenare vapori apă
Mod de lucru
Amestecul care urmează să fie supus distilării cu vapori de apă (30 g de coji de
lămâie si 20 ml de apă), se introduce în balonul de antrenare, prevăzut cu dispozitivul de
antrenare, prin intermediul căruia se realizează legătura cu generatorul (cu ajutorul unui
tub de cauciuc). Se începe încălzirea generatorului, cu tubul de siguranţă scos de la locul
său. Numai după ce apa a ajuns la fierbere şi vaporii ies abundent prin orificiul tubului de
siguranţă, acesta se fixează (cât mai aproape de fundul generatorului) cu ajutorul dopului,
în lăcaşul său, astfel că din acest moment, vaporii încep să treacă în balon prin tubul
lateral al generatorului. Se procedează astfel pentru a evita o eventuala acţiune oxidantă a
amestecului de vapori de apă şi aer atmosferic asupra substanţei organice, care urmează
să fie antrenată. Conţinutul balonului se încălzeşte şi el la început, pentru ca vaporii ce
vin de la generator să nu se condenseze în lichidul rece din balon, mărind inutil volumul
şi prelungind drumul de antrenare. După ce distilatul începe să treacă în refrigerent,
încălzirea balonului de antrenare se opreşte. Distilarea se continuă până când distilatul nu
mai curge sub formă de emulsie, sau nu mai antrenează particule de substanţă, semn că
vaporii de apă nu mai antrenează nimic. Un control riguros al sfârşitului antrenării trebuie
efectuat cu ajutorul unui test, care identifică produsul antrenat în lichidul condensat din
refrigerent. După terminarea antrenării, oprirea funcţionării instalaţiei se face prin
scoaterea tubului de siguranţă al generatorului, numai după aceea se opreşte şi încălzirea.
Procedând invers, are loc absorbţia lichidului din balon în generatorul de vapori.
Interpretarea rezultatelor
In urma efectuarii analizelor pentru determinarea flavonelor din lămâie, s-au obtinut
următoarele rezultate:
Reactiv NaOH
30%
NaOH
10%
MgCl2 FeCl3 CuSO4 H2SO4 Saruri de
diazoniu
Culoare precipitat
portocaliu
galben
portocaliu
galben
verzui
verde
kaki
verde
fosforescent
galben
rosiatic
precipitat
portocaliu
IV.2. DETERMINAREA PRINCIPIILOR ACTIVE DIN PORTOCALA
În acest studiu au fost utilizate 4 soiuri de portocale (Citrus Cinensis): Alanya, Finike
W. Navel şi Shamouti, cultivate în regiunea vest- mediteraneeană din Turcia. Probele au
fost obţinute din provincia Antaliei, Turcia, în timpul sezonului de recoltare din 2003, şi
stocate într-un frigider până ce au fost realizate analizele de laborator. Pentru fiecare soi
de portocală, au fost selectate, aleatoriu, 50 de probe din pomi de portocali. Toate
analizele au fost realizate la temperatura camerei, la 20-21°C, timp de 2 zile, în perioada
testelor de laborator. Pentru a determina compoziţia minerală, probele au fost calcinate cu
o soluţie de acid azotic şi acid percloric pe o plită fierbinte, la 200°C, apoi a fost măsurată
absorbanţa extractului la un spectrofotometru de absorbţie atomică. Concentraţia de
substanţe minerale a fost calculată cu o curbă etalon pentru fiecare element. Conţinutul
de fosfor din extract, a fost analizat prin determinarea absorbanţei culorii galbene, obţinut
din reacţia Barton, utilizând un spectrofotometru, la lungimea de undă de 430 nm, şi s-au
comparat rezultatele cu curba etalon.
Proprietăţile nutritive ale sucului proaspăt stors din cele 4 soiuri de portocale, sunt
redate în tabelul nr. 5.
Tabel nr.5: Proprietăţile nutritive a patru soiuri de portocale;
Proprietăţi nutritive/Soiuri Alanya Finike W. Navel Shamouti
Materie uscată (g/100 ml) 11.00±0.03 12.82±0.02 12.48±0.01 12.20±0.02
Materie uscată solubilă in
apă (°Bx)
10.9±0.1 12.4±0.1 12.1±0.1 11.8±0.1
Vitamina C (mg/100ml) 51.51±1.05 46.26±0.56 38.69±0.21 34.27±0.76
pH 3.19±0.03 3.64±0.14 3.62±0.03 3.84±0.26
Aciditatea titrabilă
(g/100 ml)
1.375±0.00
8
0.841±0.01
3
0.687±0.00
2
0.875±0.009
Zahăr reducător (g/100 ml) 4.02±0.04 6.12±0.17 5.78±0.11 6.09±0.04
Zaharoză (g/100 ml) 4.16±0.04 4.24±0.11 4.47±0.12 3.33±0.1
Zn (mg/l) 1,70±0.12 3..16±008 2.34±0.29 1.72±0.31
Fe (mg/l) 0.86±0.06 1.40±0.14 0.72±0.04 0.70±0.05
Cu (mg/l) 0.54±0.01 2.77±0.07 0.56±0.01 1.37±0.01
K (mg/l) 1364±10 1107±31 1255±18 1011±2
Mg (mg/l) 102.4±1.5 99.1±1.2 96.6±0.1 84.0±1.7
Mn (mg/l) 0.02±0.01 0.11±0.01 0.05±0.03 0.05±0.01
Na (mg/l) 7.7±1.7 7.3±1.3 12.7±0.9 5.7±1.7
Ca (mg/l) 94.7±5.6 93.3±13.5 53.7±4.4 88.0±1.7
P (mg/l) 150.1±2.4 125.2±2.7 157.5±1.7 174.2±7.2
S-a descoperit faptul că, probele de portocalele sunt o sursă de vitamina C, zaharuri
şi unele minerale precum K, Mg, Ca şi P. Soiurile de fructe Finike şi W. Navel conţin cea
mai mare cantitate de substanţă uscată şi de zaharuri totale. Sucul din soiul Alanya
conţine cea mai mare cantitate de vitamina C, are cea mai mare aciditate liberă şi cel mai
scăzut pH. Sucul din acest soi prezintă cel mai mic raport de zahăr redus la zaharoză. În
alte soiuri, cantitatea de zahăr reducător a fost mai mare decât cantitatea de zaharoză.
Cele mai mari cantităţi de microelemente au fost găsite în sucul de soi Finike. Potasiul, a
fost elementul major, prezent în probe, cu o variaţie între 1011-1364 mg/kg în soiurile
investigate. În general, cele mai multe dintre proprietăţile chimice ale soiului Shamouti
au avut valori mai scăzute decât proprietăţile chimice din alte soiuri.
V. UTILIZĂRILE CITRICELOR
Citricele deţin un loc unic în regatul plantelor si ocupă o poziţie solitară în dieta
omului.
Citricele au un rol important în prelucrarea produselor alimentare. Fructele citricelor
sunt consumate la nivel global sub formă de fruct proaspăt sau prelucrate sub forma de
suc.
Cojile de citrice reprezintă un material potenţial pentru industria farmaceutică şi
alimentară deoarece acestea conţin flavonoide, care sunt compuşi bioactivi importanti.
Uleiurile volatile constituie o clasă de principii active deosebit de valoroase pentru
industria de parfum, cosmetică, farmaceutică şi alimentară. Florile, lăstarii tineri şi
epicarpul fructelor se folosesc pentru extragerea uleiurilor esenţiale utilizate:
în industria alimentară, pentru a da aromă băuturilor şi alimentelor;
în cosmetică şi farmaceutică pentru prepararea medicamentelor şi săpunurilor,
parfumurilor şi altor produse cosmetice, precum şi pentru produse de curăţare;
D-limonenul este un component major al uleiului extras din cojile de lămâie şi
portocală. Acesta este considerat ca fiind unul dintre cele mai pure surse de terpene
monociclice, este folosit pentru solvenţii industriali şi ca element pentru sinteza altor
substanţe chimice.
Granulele pulpei citricelor sunt rezultatul conversiei cojilor şi pulpei, care s-au
eliminat odată ce sucul a fost extras, acestea fiind utilizate pentru creşterea animalelor.
Specia Citrus aurantium produce portocale amare utilizate pentru fabricarea
băuturilor, marmeladelor şi prăjiturilor.
CONCLUZII
Fructele citricelor sunt alimente atractive şi nutritive, datorită culorii, formei, gustului
unic şi mirosului, mineralelor îmbogăţite, vitaminelor şi altor componente benefice.
Recent fructele de citrice au fost studiate pentru diferitele beneficii pentru sănătate.
Acestea includ boli cardiovasculare, obezitate şi cancer. Cercetările efectuate au arătat că
este important să se consume citrice pentru prevenirea îmbolnavirilor de diabet şi a
bolilor cardiovasculare.
S-a dovedit faptul că soiurile de portocale sunt surse de vitamina C, zaharuri şi unele
minerale (K, Mg, Ca, P).