Optimización del proceso de obtención de Saponinas a partir de residuos del Escarificado de Chenopodium Quinoa Willdenow (quinua) y la evaluación antifungica in vitro de hongos Fitopatógenos de la misma

Abstract

La optimización de procesos es la metodología por la cual se quiere lograr la mejora de una cadena de producción, para ello se persigue la eliminación o la reducción de todas aquellas actividades que no aportan valor al proceso de producción o aquellas que se repiten evitando un exceso de consumo de material biológico o insumos. También darle un valor agregado a la cadena de producción utilizando los desechos que éste produce. En la etapa de cosecha, la actividad de trilla en cultivos de quinua (Chenopodium quinoa Willd) deja el afrecho o cascarillado, que normalmente es quemado o tirado a los ríos provocando contaminación ambiental. El presente trabajo de investigación permitió evaluar el efecto de tres variables fijadas para la optimización de la extracción de crudos de saponinas para lo cual se utilizó una primera variable como la concentración hidroetanólica %V/V como disolvente, se manejó tres diferentes concentraciones de alcohol – agua al 20, 50 y 80 %, a esta variable se le llamó Factor A; la segunda variable fue el tiempo de agitación (t), se manejaron los tiempos de 24 horas y 72 horas de agitación, se le denominó Factor B y la tercera variable fue la temperatura de extracción (T) con la que se trabajó, a 20 °C y 50 °C para la extracción del crudo de saponinas, a esta variable se le denominó Factor C. Para su optimización se hizo un diseño experimental de doce muestras en las cuales las tres variables con sus respectivos niveles (Factor A: 3 niveles; Factor B: 2 niveles; Factor C: 2 niveles) fueron conjugadas de tal manera que el factor A, B y C tengan influencia durante la extracción; para mejores resultados se realizaron las pruebas por triplicado. Evaluando las variables o factores se obtuvo como resultado que a una concentración del 50 % etanol – agua, a un tiempo de agitación de 72 horas y una temperatura de 50 °C existe un mayor rendimiento de extracción dando como resultado un 47.429 ±0.028 mg % de rendimiento. Para el aislamiento de hongos fitopatogenos de la planta Chenopodium quinoa Willd se elaboró una cámara húmeda para el aislamiento especifico de los hongos fitopatogenos que afectan tanto a las hojas como a tallos y raíces; evaluando las manchas foliares y la podredumbre de tallos y raíces, se aisló en medio PDA dos hongos característicos, según bibliografía, de la planta Chenopodium quinoa; estos son Alternaria sp y Fusarium sp. Luego se analizó el efecto inhibitorio del extracto etanol – agua al 50 % a tiempo de agitación de 72 horas y una temperatura de 50 °C, para lo cual se llevó a filtración y centrifugación para su uso; se manejó variables de concentración en alícuotas del extracto alcohol-agua de 0.1778, 0.4148, 0.6518 y 0.8888 mg/mL en 100 mL de medio PDA dando como variables las concentraciones de C1: 0.1778; C2: 0.4148; C3: 0.6518 y C4: 0.8888 mg/mL de extracto hidro-alcohólico de saponinas en medio PDA. Para evaluar el efecto inhibitorio se tomó en cuenta las variables de concentración de saponinas tanto para Alternaria sp. como Fusarium sp. frente a un control positivo extracto con Mancozeb (fungicida agrícola) y un control negativo que solo es agua en medio PDA. Los resultados obtenidos demuestran que si existe un efecto inhibitorio para ambos hongos; para Alternaria sp. la concentración que se necesita es 0.4148 mg/mg/mL de saponinas, es decir que a partir de 41.48 mg de saponinas en el medio PDA habrá una mayor inhibición de Alternaria sp. Sin embargo, para Fusarium sp., si bien los resultados demostraron que no hay mucha eficacia en la inhibición de este hongo, se obtuvo que a partir de una concentración de 0.6518 mg/mL de saponinas en medio PDA se obtuvo que hay inhibición y la ralentización del crecimiento del hongo Fusarium sp. Por consiguiente, el objetivo principal de optimizar el proceso de extracción de saponinas dio como resultado que a una concentración de 50% de extracto hidro-etanólico a un tiempo de 72 horas de agitación y una temperatura de 50 °C de extracción se obtuvo un óptimo rendimiento y sugiere que este mismo extracto hidro-alcohólico actúa como antifúngico frente a Alternaria sp y Fusarium sp. aislados de la misma planta de Chenopodium quinoa Willd (quinua). Palabras clave: Chenopodium quinoa Willd, quinua, saponinas, extracción, optimización, aislamiento, inhibición, antigungico, Alternariasp., Fusarium sp.