EVALUACIÓN DE EXTRACTOS OBTENIDOS DE SUBPRODUCTOS CITRÍCOLAS PARA SU POSIBLE APLICACIÓN EN LA DESINFECCIÓN PREVIA A LA INDUSTRIALIZACIÓN DE FRUTAS DEL GÉNERO CITRUS Resumen ejecutivo Los trabajos desarrollados en este proyecto tuvieron como fin: a) obtener extractos etanólicos y aceites esenciales de naranja, mandarina y toronja y evaluar su actividad antimicrobiana; b) caracterizar el contenido de metabolitos de interés como antimicrobianos; c) formular un producto desinfectante, el cual sea caracterizado fisicoquímica, toxicológica y genotoxicológicamente; y d) realizar une estudio de prefactibilidad técnico-económica. La metodología empleada constó de: evaluación fisicoquímica de la materia prima, que fue analizada según los análisis sugeridos por las normas internacionales; obtención de extractos con compuestos bioactivos, para los cuales se utilizaron los métodos de extracción etanólica, extracción por molienda mecánica y extracción con arrastre de vapor; determinación de la actividad antimicrobiana in vitro, para lo cual se utilizaron como microorganismos indicadores Escherichia coli, ATCC 11775 Staphylococcus aureus ATCC 25923, Salmonella enteritidis ATCC 13076 y Candida albicans ATCC 14053. Las bacterias fueron crecidas en caldo nutritivo a 35 °C y la levadura en caldo micológico a 30 °C.; determinación de la mínima concentración inhibitoria (MCI); identificación de los compuestos volátiles presentes en los aceites esenciales; identificación de los compuestos flavonoides presentes en los extractos etanólicos. Con los datos obtenidos del rendimiento de extracción y la evaluación de la actividad antimicrobiana, se formuló el producto desinfectante. Los extractos seleccionados con base en los criterios anteriores fueron: extracto etanólico de toronja y aceite esencial de toronja obtenido por arrastre de vapor. La actividad antimicrobiana de los prototipos formulados se evaluó contra los siguientes microorganismos: Pediococcus acidilactici, Lactococcus lactis, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Salmonella enteritidis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Listeria innocua, Candida albicans y Sachharomyces cerevisiae. La prueba consistió en inocular a 1 ml del desinfectante 100 ul de un cultivo de 24 hr del microorganismo indicador. Homogeneizar e incubar durante 15 h. Se tomaron muestras al tiempo inicial de inoculación y al concluir la incubación. Éstas se estriaron sobre agar MuellerHinton y se incubaron 24 hr a las temperaturas adecuadas para cada microorganismo. Después se examinaron las placas para detectar la presencia o ausencia de crecimiento. La eficiencia de los productos desarrollados se evaluó utilizando limón, naranja y toronja. Para ello se determinó el número inicial de mesófilos y coliformes totales y fecales presentes en las cáscaras de un lote de cinco frutos. Éstos fueron sumergidos en las soluciones de los desinfectantes durante cinco minutos, con agitación a temperatura ambiente. Después de ese tiempo se determinó el número de microorganismos sobrevivientes utilizando placas Ridacount. Se evaluó la irritabilidad del prototipo desinfectante dérmica en flancos depilados de conejos albinos y ocular en conejos albinos. La evaluación toxicológica se realizó mediante la prueba de toxicidad agua por vía oral en roedores, de acuerdo a la metodología establecida por la Comunidad Europea en la Directiva 2004/73/EC. Los ratones (cepas Balb/c) se mantuvieron en un bioterio bajo condiciones de temperatura y humedad controladas, la alimentación e ingestión de agua se administró ad libitum (excepto ayuno de 12 horas antes de la administración de las muestras). Después se procedió a la evaluación de la genotoxicidad, de acuerdo a la metodología establecida por la Environmental Protection Agency. Se utilizaron cepas de Salmonella con el fin de detectar sustancias genotóxicas que ocasionen corrimiento del marco de lectura del ADN o sustitución de pares de bases, respectivamente. La investigadora realiza y explica la obtención de extractos con compuestos bioactivos (etanólica, prensado en frío y arrastre de vapor) y mediante el análisis de varianza indica la diferencia entre los rendimientos obtenidos. En general, obtuvo mayor rendimiento de aceite por el método de arrastre con vapor que con el método de prensado, el cual proporciona menor rendimiento de extracción de aceite de semilla de limón que los otros métodos empleados. Los aceites esenciales evaluados presentan actividad antimicrobiana, la cual es mayor en los aceites de toronja y mandarina. Demanda o problemática que atiende Evaluar los extractos que resultan de los subproductos citrícolas, con el fin de estudiar si éstos pueden ser aplicados en la desinfección previa a la industrialización de frutas del género Citrus. Resultados obtenidos y/o descripción. Características de la tecnología generada Formulación del desinfectante, a partir de los extractos seleccionados (toronja etanólico y toronja arrastre de vapor). Caracterización fisicoquímica de los productos formulados. Determinación del espectro de acción, en el que después de 15 horas de incubación del microorganismo con el desinfectante se observó ausencia de crecimiento, excepto para L. innocua y S. aureus. Impactos Los desinfectantes prototipo elaborados con aceite esencial de toronja y extracto etanólico de toronja disminuyen el número de mesófilos y coliformes presentes en la epidermis de la naranja, limón y toronja. Aun cuando su eficiencia fue menor a la del desinfectante comercial (que tiene compuestos sintéticos como cloruro de benzetonio o cloruro de benzalconio), la eficiencia de los prototipos podría incrementarse al emplear mayores tiempos de inmersión de la fruta, así como aumentando la concentración del desinfectante en el agua de lavado. En cuanto a la ingesta de ambos prototipos, los animales de experimentación no mostraron signos de afectación por la sustancia de prueba ni se presentó mortandad en las dosis aplicadas. El examen post mortem tampoco evidenció lesiones internas y los pesos de los principales órganos fueron normales y uniformes para el lote de animales utilizados. Costos estimados de la aplicación de los resultados y/o tecnología generada El monto de la inversión total del proyecto sin considerar el capital de trabajo es de 1.39 millones de pesos. Se consideró la renta de una pequeña nave o cobertizo para el acomodo de los equipos (aproximadamente 80 m2, a razón de $63,000.00 anuales), con espacio para el manejo del subproducto cítrico, que sería para 1.3 toneladas por día (dos turnos). El activo diferido está conformado principalmente por la asistencia técnica para la ingeniería del proyecto. En los conceptos de inversión y costos de insumos no se incluyeron impuestos. La materia prima para el proyecto. Para el costo de la matera prima sólo se consideró el flete del subproducto: $0.6/kg. Las percepciones salariales fueron de $46.00/día. Más 4.5% de gastos de ventas, y costos totales de producción por $246 a $268 por kilogramo de producto. Al estimar el punto de equilibrio durante el periodo proyectado de 10 años, resultó del 44%, lo que indica que tiene buena holgura de operación con números favorables. El costo del capital es de 11.7% (tasa de rentabilidad mínima de aceptación), y la relación beneficio/costo fue de $2.00, lo que indica que por cada peso invertido hay un beneficio de $1.00. La inversión se recupera en siete años. Ámbito de aplicación Nacional. Información adicional o comentario De acuerdo con esta investigación, los subproductos del procesamiento de cítricos, principalmente toronja y naranja, pueden ser considerados una fuente viable y económica de compuestos con actividad antimicrobiana y antifúngica. Clave del proyecto: SAGARPA 2004-C01-65 Sistema Producto y/o línea estratégica de atención: Cítricos. Investigador: M. C. TANIA GONZÁLEZ FLORES Institución: Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A. C.