¿Cuál es el método de extracción de romero?

Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) is a plant of the dicotyledonous phylum, Labiatae, and the genus Rosmarinus, which is a commonly used spice and flavoring, as well as a kind of traditional Chinese medicine. Studies have shown that rosemary has antibacterial, antioxidant, antidepressant, antitumor, anti-inflammatory and other pharmacological effects [1-3].

Con romero como materia prima, puede convertirse en antioxidantes solusolubles en grasa o solusolubles en agua a través de procesos de extracción y refin, que son ampliamente utilizados en los campos de la alimentación, cosméticos y medicina. Con la creciente demanda, la extracción y producción de antioxidantes naturales del romero ha sido un tema candente de investigación en los últimos años. En comparación con los antioxidantes sintetizquímicamente, los antioxidantes naturales contenidos en los extractos de romero son más seguros, más eficientes y más estables térmicamente [4-5]. Los procesos avanzados domésticos y externos para la extracción de antioxidantes del romero se resumen con el fin de proporcionar una base de referencia para la producción industrial.

1 componentes antioxidantes naturales en el romero

Rosemary is rich in a variety of natural antioxidant components[6] , and the components that are usually considered to have developmental and utilization values include carnosic acid, carnosol, rosmarinic acid, rosmanol, etc.[7] . In GB 1886.172- 2016 “National Standard for Food Safety Food Additives Rosemary Extract”[8] , the product extracted from rosemary containing water-soluble antioxidants or fat-soluble antioxidants is referred to as rosemary extract, and the sum of the contents of rhamnosinic acid and rosmarinic acid and rosmanol are used as the quality control index of fat-soluble extracts, and the rosmarinic acid The sum of the contents of silymarinic acid and silybinol was used as the quality control index for the fat-soluble extract, and the content of rosemarinic acid was used as the quality control index for the water-soluble extract.

2 procesos de extracción

La extracción con disolvente, la extracción supercrítica de CO2, la extracción asistida por ultrasonidos y la extracción asistida por microondas son los principales métodos para extraer antioxidantes del romero [9-10].

2.1 extracción con disolventes

Este es un método tradicional, que también se utiliza comúnmente en la producción industrial, utilizando disolventes orgánicos como etanol, metan, acetona, acetato de etilo, etc. para extraer los compuestos objetivo del romero. Las ventajas de la extracci ã ³ n por solvente son un equipo sencillo, un f ã ¡Cil de operar, una alta eficiencia de extraci ã ³ n y una buena estabilidad. La desventaja de este método es que es f ã ¡Cil causar residuos de disolvente.

El uso de disolventes de extracción verdes y no tóxicos en lugar de los tradicionales disolventes orgánicos volátiles se ha convertido en una nueva dirección en la investigación. Shoshana et al [11] utilizaron aceites vegetales [aceite de soja alto oleico (HOSO), aceite de cacahuete (PO) y aceite de semilla de algodón (CO)] como disolventes de extracción, y Wang Ying et al [12] utilizaron aceite de semilla de té como disolvente para la extracción de antioxidantes liposolubles del romero.

Como nuevos disolventes verdes, los disolventes bajos eutécticos (DESs) y líquidos iónicos (ILSs) son no tóxicos, respetucon el medio ambiente, altamente eficientes, fáciles de sintetizar, reciclables y degradables, y son disolventes ideales para la extracción de sustancias activas naturales. Li Lingna et al. [13] utilizaron disolventes bajos eutécticos (DESs) para extraer ácido rosmarínico y ácido rinnolico del romero, y los mejores disolventes se seleccionaron de 37 sistemas DESs: ácido lácy 1,4 butanediol (relación molar de 1:2) utilizando la tasa de extracción de ary CA como indicador. La actividad antioxidante del romero extraído con DESs fue superior a la de los extractos con solventes orgánicos.

Vieira et al. [14] usaron disolventes naturales bajos eutécticos (NADESs), menthol y ácido láurico (razón molar 2:1) para extraer ácido rhamnosus y rhamnol, y ácido lácy dextrosa (razón molar 5:1) para extraer ácido rosmarínico, y la estabilización de varios compuestos activos fue mejor en las NADESs. Wang et al. [15] desarrollaron un nuevo tipo de sistema de disolvente termointercambiverde, que consiste en un disolvente iónico/líquido bajo eutéctico, y está compuesto de un líquido iónico/solvente bajo eutéctico. Wang et al. [15] desarrollaron un nuevo sistema de disolvente termointercambiverde, que consistía en una mezcla de disolvente cosoluble bajo/líquido iónico/agua (1 − 2 − 1, V/V). El sistema es homogéneo y monofásico a 60 °C, y se transforma en un sistema de dos fases no homogéneo cuando se enfra a 25 °C. El método puede ser aplicado a 60 °C. El sistema puede ser utilizado en una variedad de aplicaciones. El método puede extraer eficazmente el ácido rosemarínico soluble en agua y ácido hamnolico soluble en grasa a 60 ℃, y el extracto puede ser enfria 25 ℃ para realizar la separación con alta recuperación.

2.2 método de extracción de CO2 supercrítico

Este método utiliza la naturaleza del CO2 supercrítico para extraer los compuestos objetivo de las plantas. El CO2 tiene las ventajas de no toxicidad, inercia, baja temperatura y presión supercrítica, y fácil de eliminar, por lo que la eficiencia de extracción es alta, y la pureza de los compuestos objetivo es alta, pero el equipo es complicado y el costo es alto.

Andrea et al. [16] utilizaron una extracción de dos pasos utilizando CO2 supercrítico (CO2 puro, 150 o 300 bar, 40 ℃, 60 min), a la que se añadió 7% de etanol (CO2-7% de etanol, 150 bar, 40 ℃, 120 min) para ayudar en la solubilización, y la concentración de ácido rhamnosus en el extracto final fue de hasta el 40% del peso seco total. Thibault et al. [17] usaron un método de extracción de fluido supercrítico en línea y un sistema de cromatode fluido supercrítico para extraer carotenoides con CO2 puro (20 MPa, 25 ℃), y fracciones que contienen rhamnoside con un modificador polar al 3% (etanol al agua 1:1, v/v), ácido rosemarínico con 10% modificpolar (etanol al agua 1:1, v/v), y clorofilas con 30% de etanol como modificador. La fracción que contiene clorofila se obtuvo mediante el uso de un 10% de modificador polar (relación etanol/agua 1:1), la fracción que contiene ácido rosemarínico se obtuvo mediante el uso de 30% de etanol como modificador, y las cuatro fracciones se analizaron mediante UHPLC-DAD-ESI-QTOF-HRMS.

2.3 método de extracción por ultrasonidos

Este método utiliza el efecto de cavitación del ultrasonido, que puede mejorar la permeabilidad y el coeficiente de difusión del disolvente, mejorando así la eficiencia de extracción, pero el ultrasonido puede conducir a la degradación de los compuestos objetivo, lo que puede afectar a su pureza.

Deng Hui et al [18] used ultrasound to assist in the extraction of antioxidants from rosemary, and the best process conditions were optimized by response surface methodology using the yields of fat-soluble antioxidants and water-soluble antioxidants as indicators. Irini et al. [19] extracted phenolic antioxidants from the residue of rosemary after distillation of essential oil by grinding, pre-soaking, and ultrasound-assisted extraction to improve the extraction efficiency. The ultrasound-assisted extraction method can shorten the extraction time and reduce the use of solvents.

2.4 método de extracción asistida por microondas

Este método utiliza el efecto térmico de las microondas para acelerar la disolución del disolvente y la difusión de los compuestos objetivo, pero algunos disolventes no pueden absorber las microondas, lo que limita la aplicación de esta tecnología, las microondas pueden conducir a la degradación de los compuestos objetivo, afectando a su pureza. La extracción asistida por microondas se utiliza principalmente para la extracción de aceite esencial de romero, y se utiliza con menos frecuencia en la extracción de antioxidantes.

Zhu et al. [20] desarrollaron un método de extracción asistido por microondas usando polietilenglicol como extractante para extraer ácido rosmarínico y ácido hamnolico de las hojas de romero. Los resultados mostraron que las condiciones óptimas de extracción fueron 45% PEG-400, 4,3% de ácido fosfórico, 280 W de potencia de microondas, 20 s de tiempo de microondas, y 1:10 relación de material a líquido. Hu et al. [21] desarrollaron un dispositivo de extracción por microondas para los antioxidantes naturales del romero, que puede salvar al operador#39;s tiempo de transporte de los materiales y mejorar la eficiencia del proceso.

Método hidroenzimático 2.5

El método hidroenzimes un método verde para extraer aceites vegetales. Basándose en la trituración mecánica, se utilizan enzimas (proteasa, amilasa, pectinasa, vitaminasa, etc.) para destruir las paredes celulares de la planta y liberar los aceites. Algunos investigadores han utilizado el método hidroenzimpara extraer sustancias bioactivas de las plantas, lo que puede acortar el tiempo de extracción y tiene una alta pureza de los principios activos, pero los requisitos técnicos son altos.

Nguyen et al [22] developed a novel aqueous enzymatic method for the extraction of rosmarinic acid from rosemary leavesE investigó la capacidad de varias enzimas para extraer ácido rosmarínico, y demostró que la celulasa A tenía la mayor eficiencia de extracción. Las condiciones óptimas de extracción fueron 4,63 h de tiempo de extracción, 28,69 mL/g de agua, 2,56% de concentración enzimática y 36,6 ℃, lo que resultó en un contenido máximo de 13,97 mg/g de ácido rosmarínico. Los extractos enriqucon ácido rosmarínico mostraron una fuerte capacidad de eliminación de radicales DPPH, con el valor de IC50 de 532.01 μg/g. El valor de IC50 fue 532,01 ± g/g. El valor de IC50 fue 532,01 ± g/mL.

Los extractos obtenidos a través de los procesos de extracción descritos anteriormente son extractos crudos, y para obtener antioxidantes con mayor pureza, es necesario eliminar impurezas mediante procesos de purificación como adsoren resmacropor, cristalización, separación de membranas y cromatoen columna de gel de sílice. Los extractos de romero son generalmente en polvo o en forma líquida, que tienen una pobre estabilidad física y son propensos a la volatilización. Con el fin de mejorar la estabilidad y la biodisponibilidad, puede ser procesado por microencapsulación, nanotecnología, recubrimiento compuesto y otras técnicas [23].

3 estado de aplicación y prospecde extractos de romero

Los antioxidantes naturales extraídos del romero se utilizan más ampliamente en el campo de la alimentación, y se pueden añadir a las grasas y aceites animales, grasas y aceites vegetales, alimentos hinchados, productos cárnicos pre-preparados, carnes saladas y marinadas, jamoccidental, enemas de carne, etc. Los efectos de los antioxidantes son para prevenir o retrasar el desarrollo de los productos alimenticios. Los efectos del romero son prevenir o retrasar el deterioro de los alimentos, mejorar la estabilidad de los alimentos y prolongar el período de almacenamiento [24]. Con base en sus propiedades antioxidantes y diversos efectos farmacológicos, los extractos de romero también se utilizan en formulcosmé, productos farmacéuticos y piensos animales.

Los estudios sobre los componentes bioactivos y los efectos farmacológicos de los extractos de romero son bastante suficientes, pero los estudios sobre el mecanismo farmacológico, la inmunotoxicidad, el metabolismo y los metabolide los extractos no son suficientemente profundos. Extracto de romero todavía tiene una amplia perspectiva de aplicación en el campo de la medicina. El fortalecimiento de la investigación sobre su mecanismo farmacológico, su efecto toxicológico y su farmacocinética, el desarrollo de su valor medicinal y el perfeccionamiento de las normas pertinentes conducirán a la obtención de mayores beneficios sociales y económicos.

4 conclusión

The content of target components and antioxidant activity of antioxidants extracted from rosemaryPor diferentes procesos de extracción son diferentes hasta cierto punto, y todos los procesos de extracción tienen sus ventajas y desventajas, por lo que es necesario elegir el proceso adecuado de acuerdo a las condiciones específicas de producción y las necesidades. Con el avance de la ciencia y la tecnología, se espera que el uso de la biotecnología y la nanotecnología mejore aún más la eficiencia de extracción y la pureza de los antioxidantes, y mejore la estabilidad y la biodisponibilidad.

A través de la revisión de la literatura nacional e internacional, la extracción de antioxidantes del romero es principalmente una separación y extracción primaria o permanece en la etapa de preparación de laboratorio, con rendimientos variables, y algunos métodos de extracción no son adecuados para la producción industrial. La optimización del proceso de extracción y la búsqueda de una ruta adecuada para la producción industrial para mejorar la pureza, reducir el consumo de energía y resolver los problemas de mala estabilidad y volatison las direcciones de la investigación futura.

Referencias:

[1] WANG Zhenzhao, ZHANG Haiyan, DENG Jinsong, et al. Avances en el estudio de la composición química y los efectos farmacológicos del romero [J]. Chinese Journal of Experimental Formulas, 2019, 25(24): 211-218.

[2] WU Meng, XU Xiaojun. Progresos recientes de la investigación sobre la composición química y los efectos farmacológicos del romero [J]. Ingeniería química de biomasa, 2016, 50(3): 51-57.

[3] NIETO G, ROS G, CASTILLO J. propiedades antioxidantes y antimicrobidel romero (Rosmarinus Officinalis, L.): A review[J]. Medicamentos, 2018, 5(3): 98.

[4] S L D, C E M M, NEUZA J. efecto de extractos de romero (Rosmarinus officinalis) sobre la estabilidad oxidy la aceptabilidad sensorial del aceite de soja.[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2015, 95(10): 2021-2027.

[5] MARiA D M S, JULIaN C S,JUANA M M R. estudio comparativo de extractos de romero y varios antioxidantes alimentarios sintéticos y naturales: relevancia de la relación ácido carnosico /carnosol [J]. Food Chemistry, 2020, 309(C): 125688.

[6] XU Yifan, LIU Pu, LIU Peipei, et al. Determinación de 11 componentes activos antioxidantes en taly hojas de romero mediante HPLC-DAD[J]. Chinese Herbal Medicine, 2018, 49(9): 2153-2157.

[7] ZHOU Huiling, LIANG Wanxian, XU Daoli, et al. Progreso de los efectos farmacológicos de extractos activos de romero [J]. Global Chinese Medicine, 2015, 8(12): 1542-1545.

[8] Comisión nacional de salud y planificación familiar del pueblo#39;s República de China. National Standard for Food Safety aditivos alimentarios extracto de romero: GB 1886.172- 2016[S]. 2016.

[9] PIZANI R S, VIGANO J, MESQUITA L M S, et al. Más allá del aroma: una revisión sobre los procesos avanzados de extracción de romero (Rosmarinus officinalis) y Salvia (Salvia officinalis) para producir ácidos fenólicos y diterpen[J]. Tendencias en ciencia alimentaria & Technology, 2022(127): 245-262.

[10] ERIC L, THIBAULT L, EMILIE D. Desarrollos recientes para el análisis y la extracción de compuestos bioactivos de Rosmarinus officinalis y plantas medicinales de la familia Lamiaceae [J]. Tendencias en química analítica, 2021, 135.

[11] GINSBURG R S, MALEKY F. extracción de antioxidantes liposolubles de hojas de romero usando aceites vegetales [J]. International Journal of Food Science & Tecnología, 2020, 55(9): 3135-3144.

[12] WANG Ying, ZHU Xinyan, ZENG Xianghui. Optimización del proceso de extracción y de la actividad antioxidante de los componentes antioxidantes liposolubles del romero mediante la metodología de superficie de respuesta [J]. China Food Additives, 2022, 33(11): 148-154.

[13] LI Ling-Na, YANG Ji-Wei, ZHANG Li-Fen, et al. Optimización de la extracción con disolvente bajo eutécde ácido rosmarínico y ácido ramnolico del romero mediante metodología de superficie de respuesta [J]. Food Industry Technology, 2023, 44(16): 218-227.

[14] CAROLINA V, SiLVIA R, RITA C, et al. Extracción selectiva y estabilización de compuestos bioactivos de las hojas de romero utilizando un NADES bifásico [J]. Fronteras en química, 2022, 10: 954835.

[15] WANG T, GUO T, LI P, et al. Mezcla disolventes eutécprofundos/líquidos iónicos/agua como un nuevo tipo de sistema de disolvente verde termoconmutable para la extracción selectiva y separación de productos naturales de las hojas de Rosmarinus officinalis [J]. Food Chemistry, 2022, 390: 133225.

[16] ANDREA P S C, ALBERTO V, GIUSEPPE S, et al. Extractos líquidos supercríticos secuenciales de dos pasos de romero con aumento de la actividad anti-proliferativa [J]. Journal of Functional Foods, 2014, 11: 293-303.

[17] LEFEBVRE T, DESTANDAU E, LESELLIER E. extracción secuencial de ácido carnósico, ácido rosmarínico y pigmentos (carotenoides y clorofila) del romero por extracción de fluido supercrítico en línea por cromatode fluido supercrítico [J]. Journal of cromatoa, 2021(1639): 461709.

[18] Deng Hui, Wang Ying, Zeng Xianghui, et al. Optimización de la extracción asistida por ultrasonido de antioxidantes del romero [J]. China Flavorings, 2022, 47(7): 199-204.

[19] IRINI P, ANTIGONI O, DIMITRIOS T, et al. Cinética de extracción de los antioxidantes fenólicos de los residuos de hidrodestilación del romero y efecto de los parámetros de pretratamiento y extracción [J]. Moléculas (Basilea, Suiza), 2020, 25(19): 4520

[20] ZHU C Y, FAN Y C, BAI X J. A green and effective polietileno glycols-based microondas assisted extraction of carnosic and rosmarinic acidos from Rosmarinus officinalis Leaves.[J]. Foods (Basilea, Suiza), 2023, 12(9): 1761.

[21] L. Hu, F.R. Zhao. Rosemary natural antioxidante dispositivo de extracción de microondas, CN217828963U [P]. 2022-11-18.

[22] NGUYEN H C, NGUYEN H N C, HUANG M Y, et al. Optimización de la extracción acuacuasistida por enzima de ácido rosmarínico de las hojas de romero (Rosmarinus officinalis L.) y la actividad antioxidante del extracto [J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2021, 45(3): 15221.

[23] ZHU Zhiyan, TIAN Hao, PAN Jun, et al. Preparación y actividades antioxidantes y antibacterianas del extracto de romero [J]. Preparación y actividades antioxidantes y antibacterianas del extracto de romero [J]. Ciencia y tecnología de la industria alimentaria, 2023, 44(12): 461-469.

[24] LIU Shengnan, MA Yunfang, DU Guihong. Avances en la aplicación del romero y sus extractos en la conservación de alimentos [J]. China Seasoning, 2019, 44(6): 181 — 185.