M.V. Esp. Daniel Molina Meza
Área de Investigación + Desarrollo + Innovación
ilender Perú S.A.
En la primera parte de este artículo se presentaron los conceptos relacionados al uso de aditivos fitogénicos empleados en avicultura y los factores, relacionados a la biología de la planta como los ecológicos y condiciones climáticas, que influyen en su eficacia y seguridad sobre la mejora del rendimiento productivo de las aves. En esta segunda parte se abordarán los factores relacionados al origen y procesamiento de la planta, así como, los métodos de aislamiento o extracción de los bioactivos que contienen este tipo de productos.
El origen y procesamiento de la planta es decisivo en la determinación de la calidad del material vegetal a ser extraído. Inicialmente la extracción de compuestos de las plantas era para uso principalmente local y la materia prima provenía de poblaciones silvestres, sin embargo, la demanda industrial por extractos a base de plantas no pudo cumplir con los métodos tradicionales, viéndose vulneradas las poblaciones vegetales nativas, debido principalmente a prácticas de recolección frecuentes carentes de un plan de sostenibilidad de los recursos (Leaman y Salvador, 2005). Como una solución a este problema, la industria del cultivo intensivo se equipó con toda la tecnología disponible capaz de asegurar altos rendimientos de compuestos bioactivos de gran calidad y, en algunos casos, permitieron desarrollarse y aprovecharse fuera de su área natural como la salvia (Salvia officinalis) (Mathé, 2009).
A pesar de la gran diversidad de especies de plantas y sustancias involucradas, algunos aspectos generales en el proceso de producción de aditivos fitogénicos son más o menos similares. Entre éstos, los principales pasos involucrados son: prácticas de recolección y procesamiento, secado, envasado y almacenamiento. Sobre el primer paso, el conocimiento de los hábitats vegetales puede facilitar la identificación de especies que son difíciles de distinguir, como por ejemplo Tussilago farfara y Petasites hybridus (Mathé, 2015). También puede proporcionar información útil sobre la carga ambiental de las plantas, es decir, áreas que deben evitarse debido a la contaminación por metales pesados, residuos de pesticidas y herbicidas, etc.; así como, áreas bajo protección ambiental, donde la recolección está sujeta a permisos especiales. Debido a la gran cantidad de factores que influyen, la determinación exacta del tiempo de cosecha es un tema complejo que requiere de más estudios según la especie de planta involucrada, especialmente para aquellas de naturaleza silvestre (Mathé, 2009).
Debido a los cambios estacionales en los procesos metabólicos de las plantas y, por lo tanto, en el nivel de sustancias activas, se ha convertido en una práctica común que los órganos subterráneos (raíces, rizomas) se recojan en el período de hibernación durante el invierno, mientras que las cortezas se recogen en la primavera. Por razones similares, los brotes se recogen después de la floración, mientras que, para las hojas esto se hace en el período en el que se encuentran completamente abiertas. El momento óptimo para la recolección de flores suele ser en la floración completa, cuando la planta completa su desarrollo; mientras que, en el caso de las hierbas, ésta se debe llevar a cabo al inicio de este proceso (Mathé, 2015).
Las plantas medicinales han evolucionado juntamente con los ecosistemas que forman sus hábitats naturales, por lo tanto, su transferencia a campos cultivados no es tan simple como podría parecer. Este movimiento puede producir modificaciones sustanciales en el crecimiento de las plantas, el desarrollo y el contenido de los principios activos, lo que influye en la aceptación física para su cultivo y el valor químico de los productos que se obtienen de ellas. Esto demandaría el conocimiento y manejo de los factores ecofisiológicos que coincidan con los requisitos ambientales necesarios para que una especie silvestre crezca y se reproduzca en condiciones controladas (Warwick y Stewart, 2005).
Los aditivos fitogénicos se caracterizan en general por los compuestos principales que contienen. Sin embargo, en algunos casos el principio activo no se identifica plenamente como en el caso de la valeriana (Valeriana officinalis).
Como los bioactivos se encuentran contenidos en partes o tejidos especiales de una planta, tienen que ser obtenidos a través de métodos de aislamiento o extracción desde la ubicación donde estos se acumulan antes de su utilización. Dependiendo de la naturaleza de la parte (órgano) donde éstos se producen, pueden ser obtenidos a través de diferentes métodos de aislamientos físicos y/o químicos, los cuales hacen que la tasa de eficiencia y rendimiento influyan en la cantidad y calidad del material fitogénico obtenido.
Las especias y hierbas para aditivos fitogénicos se pueden usar en forma sólida, seca, triturada o molida; o como extractos crudos, concentrados o secos. Además, se pueden clasificar en (Franz et al., 2020):
– Aceites esenciales: sustancias lipofílicas volátiles obtenidas solo por medios físicos como prensado (usado en frutos cítricos, donde el fruto es exprimido mecánicamente en frío), destilación al vapor (para especies de la familia Labiatae y Apiaceae), hidrodestilación de flores (rosas, jazmines, naranjo amargo), hidro-difusión, entre otros.
– Extractos / tinturas: pueden ser acuosas o lipofílicas, y se obtienen generalmente por maceración o extracción por fluidos supercríticos. Este último es un método a través del cual un fluido supercrítico (con propiedad de difundirse como un gas y disolver sustancias como un líquido) como el hexano o el dióxido de carbono supercrítico, se utiliza como solvente por su capacidad de extraer ciertos compuestos químicos bajo la combinación de determinada temperatura y presión. Se emplea principalmente con muestras de flores, las cuales no pueden ser prensadas ya que contienen cantidades muy pequeñas de aceites volátiles o, cuando sus componentes se desnaturalizan fácilmente en el transcurso de la destilación al vapor a alta temperatura.
– Oleorresinas: extractos derivados de solventes polares o apolares o por fluidos supercríticos. Usado frecuentemente en especies de Capsicum. Los materiales vegetales se utilizan como remedios caseros, productos farmacéuticos de venta libre y materias primas para la industria farmacéutica y, por lo tanto, representan un porcentaje significativo del mercado mundial de medicamentos (OMS, 2000). Ante ello, el control de calidad siempre ha sido un tema de debate en la producción y utilización de plantas para la alimentación y salud humana y animal. Los requisitos de control de calidad y los métodos de garantía de control de calidad están determinados por varias farmacopeas internacionales, nacionales y regionales, donde las ciencias botánicas tienen un papel básico establecido (Mathé, 2015).
Las últimas décadas han visto una mejora de la trazabilidad y seguridad de los productos naturales. Esto en gran medida se debe a la creciente fiabilidad en la tecnificación de las prácticas de producción y recolección de especies vegetales. Por otro lado, la introducción de técnicas de control y el uso de estándares modernos han tenido éxito en la preparación y procesamiento de muestras, como la extracción de fluido supercrítico o la extracción a presión, entre otras (Huie, 2002). Los avances en la genómica de las plantas y la caracterización del perfil de metabolitos vienen ofreciendo posibilidades en la exploración de la complejidad de la capacidad bioquímica de las plantas, pero principalmente, para la autenticación de material biológico para evitar la identificación errónea, mezclas y adulteraciones, aunque para muchas especies de plantas todavía no existen métodos apropiados (Dunn y Ellis, 2005; Novak et al., 2007).
En cuanto al análisis químico del material vegetal para la elaboración de productos fitogénicos, se ha encontrado una gran variación intraespecífica en la evaluación de diferentes lotes de una misma especie de planta, lo cual influye considerablemente en su calidad y eficacia. Esto cobra mayor relevancia cuando la especie en cuestión puede contener sustancias que pueden afectar la salud como, por ejemplo, alquenilbencenos o alcaloides de pirrolizidina, detectados en varios materiales herbales contaminados con malezas como Senecio sp. (Franz et al., 2020). En tal sentido, Barra (2009) menciona que no solo la especie, sino que el quimiotipo, la parte de la planta y la etapa de desarrollo son decisivos para la calidad de un producto a base de plantas, pudiendo ocurrir una variación de lote a lote que debe tenerse en cuenta.
Los aditivos fitogénicos se caracterizan en general por los compuestos principales que contienen. Sin embargo, en algunos casos el principio activo no se identifica plenamente como en el caso de la valeriana (Valeriana officinalis), mientras que, en otros casos los compuestos actúan como precursores, como es el caso de la salicina obtenida de la corteza del sauce, la cual se metaboliza primero en derivados de ácido salicílico (Patočka y Jakl, 2010). Con mucha frecuencia también se utilizan sustancias marcadoras para la identificación del producto, aunque éstas no tengan relación directa con la actividad, pero son características de la especie de planta. En las preparaciones de plantas, por lo general, más de un compuesto es funcional y la interacción de varias sustancias es evidente, ya que, pueden ocurrir efectos aditivos o adversos, lo que hace más compleja la situación. Por lo tanto, los extractos estandarizados basados en un nivel de varios componentes activos se consideran como el “principio activo” (Wallace et al., 2010).
La estabilidad y la calidad constante de los productos herbales solo pueden garantizarse si los materiales iniciales están adecuadamente definidos. Entre los factores más importantes que pueden influir en la estabilidad de los componentes de las plantas aromáticas se encuentran el grado de conminución (corte, trituración y molienda), las condiciones de almacenamiento y el tipo de sustancias activas (Tiwari et al., 2013). Por lo tanto, los productos a base de plantas deben almacenarse a temperatura ambiente y la humedad de los productos no debe exceder el 14% de humedad para evitar el crecimiento microbiano. Otro factor que considerar especialmente para las hierbas y flores es que sus aceites esenciales, como compuestos volátiles, se reducirán durante el almacenamiento; mientras que, para el caso de productos a base de frutas, semillas y raíces esto no resulta tan relevante (Yang et al., 2013).
No hay duda de que los aditivos fitogénicos actualmente constituyen una herramienta natural para la mejora del rendimiento productivo de las aves en reemplazo de los antibióticos empleados convencionalmente. Aunque los niveles de estandarización en la elaboración de productos de este tipo han aumentado en los últimos años, los diferentes aditivos disponibles en el mercado varían mucho en su composición y presentación, por lo tanto, también en sus efectos in vivo. Por ello, debe ponerse especial atención a los factores que influyen en su eficacia y seguridad, como la biología, origen y procesamiento de las muestras de plantas, así como, los métodos de aislamiento o extracción de los bioactivos contenidos en ellos. El conocimiento de esta información es de vital importancia para garantizar el uso correcto de esta herramienta con el fin de lograr el objetivo de alcanzar niveles aceptables de producción.
La literatura se encuentra a disposición del lector y debe ser solicitada al siguiente correo electrónico: dmolina@ ilendercorp.com
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