Desde la década del 50 comienzan los estudios sobre el uso del follaje para obtener sustancias con actividad biológica y su empleo en el tratamiento médico preventivo y forrajero. Para las diversas tecnologías se han propuesto distintas metodologías: determinación de la calidad del follaje como materia prima tecnológica, según Terzic, D. (1970) y Yagodin, V. I. (1981), composición química del follaje de la especie en estudio, desfibración del follaje hasta partículas con diámetros menores de 8 mm, selección del disolvente adecuado, extracción y tratamiento químico del extracto para la obtención de productos (Yagodin, V. I., 1981; Weichun, Z., 1992).

Según la metodología planteada por Yagodin, V. I. (1981); Polis, O. (1986); la extracción de las sustancias biológicamente activas del follaje, se lleva a efecto con un disolvente orgánico, utilizando un método tradicional (deflegmación). La selección del disolvente se realiza en dependencia de los productos que se quieran obtener. Algunos autores plantean la obtención de extracto utilizando alcohol isopropílico (Kolodinskaia, L. A., 1984), acetona, tricloroetileno (Polis, O., 1986), bencina (Yagodin, V. I., 1987), mezcla de bencina-agua (Yagodin, V. I., 1989), eter de petróleo (Weichum, Z., 1992), etanol (Quert, R., 1995); sin embargo, la selección del disolvente influye en la utilidad práctica del producto.

Mediante el procedimiento con empleo de la bencina como disolvente se puede obtener un extracto lipídico y partiendo de este, una gama de productos, según el tratamiento químico que se emplee para su fraccionamiento (Yagodin, V. I., 1981, 1987; Polis, O., 1986).

Las etapas para el tratamiento químico del follaje son: la obtención de la materia prima, el acopio, la transportación, el almacenaje, la desfibración, la extracción del follaje con un disolvente apropiado (extracto), la sedimentación de las ceras, el tratamiento químico (saponificación y acidificación) para obtener los productos y la destilación de los aceites esenciales.

El proceso para la obtención de las sustancias biológicamente activas parte del acopio del follaje, y conlleva a su transportación. Este se efectúa por el corte de las ramas cuando se tala o después de arrastrar el árbol al acopiadero superior, se hacen manojos o se tritura para su transportación a la industria. Existen estudios sobre la forma de transportar el follaje realizada por Vidal, A. (1995) quien plantea que es más económico el transporte del mismo en forma triturada. Sin embargo investigaciones realizadas en follaje de P. silvestris sobre su almacenaje por Stopanskaya, G. (1987); Repiax, C. M. (1988) han demostrado que los contenidos de clorofilas y ácido ascórbico disminuyen muy rápido cuando las acículas son separadas del braquiblasto, no existiendo grandes variaciones en los contenidos de carotenos.

La desfibración del follaje se realiza en un molino hasta la obtención de partículas no mayores de 8 mm (Yagodin, V. I., 1981,1987). La reducción del tamaño de las partículas se realiza con el objetivo de lograr una mayor superficie de contacto con el disolvente lo que constituye un factor importante en el proceso de extracción (Tomas, M. G., Schumann, D. R., 1992). Sin embargo algunos estudios sobre la influencia del desfibrado han demostrado un aumento en la facilidad de feofitinización, causado por el aumento del grado de división de las partículas y un incremento de la temperatura (Yagodin, V. I., 1989b).

La extracción se realiza con follaje verde, utilizando solvente polar, poco polar o una mezcla de ambos (Yagodin, V. I., 1989; Baranova, R., 1992; De Silva, T., 1997). Se puede usar un extractor con calentamiento del disolvente en la parte inferior con corriente de vapor a temperatura de 80 – 90ºC, y enfriamiento en la parte superior a temperatura de 6 a 8ºC, con tiempo de extracción de 3 a 4 horas (Yagodin, V. I., 1989c; Díaz, S., 1998). El extracto es sometido a un tratamiento químico para su fraccionamiento.

La flexibilidad de la metodología permite obtener sustancias biológicamente activas utilizando diferentes variantes en dependencia de las propiedades físico-químicas de las sustancias presentes en los extractos, las características químicas de los compuestos obtenidos de él y la demanda del usuario en las diferentes ramas de la economía (Baranova, R., 1992).

De cada especie se obtienen los productos más convenientes, así de P. silvestris se obtiene, pasta clorofila-caroteno ya que contiene mayor cantidad de sustancias extraíbles y del Picea abies (abeto) clorofilina de sodio, por tener mayor contenido de clorofilas (Polis, O.,1986). A partir de una tonelada de follaje verde se producen hasta 270 g de clorofilina de sodio, 4,6 kg de concentrado provitamínico, 4,7 kg de pasta balsámica, 2 kg de cera, 400 g de aceite esencial y 470 kg de harina para el forraje (Kiprianov, I., 1984).

Díaz, S. (1998), propone una metodología para el tratamiento del follaje como materia prima a escala de banco para especies de P. caribaea Morelet y P. tropicalis Morelet en la cual se determinan la composición fraccionada del follaje, la definición del disolvente adecuado para la extracción, la caracterización de la biomasa del follaje en función de los principales indicadores físico-químicos y el posterior establecimiento de las principales operaciones para la obtención de pasta clorofila-caroteno, cera y residuo forrajero (desfibración, extracción, filtración-sedimentación, recuperación del disolvente, destilación de los aceites esenciales saponificación del extracto, secado y trituración del residuo).

Para la utilización del follaje con vistas al fraccionamiento del extracto lipídico deben realizarse otras operaciones adicionales como son: saponificación y acidificación conduciendo a la separación primero de las sustancias saponificables de la no saponificable y posterior separación de las clorinas de los ácidos grasos y resinosos (Baranova, R, 1992).

La tecnología del tratamiento del follaje para obtener, sustancias con actividad biológica, puede estar encaminada en varias direcciones en dependencia de los productos que se quieran obtener y del disolvente que se emplee en el proceso de extracción. Si se emplea bencina como disolvente, una línea puede estar dirigida a la obtención de clorofilina de sodio, concentrado provitamínico y pasta balsámica, además de cera, aceites esenciales y suplemento alimenticio, y otra, para la obtención de pasta clorofila-caroteno, según plantea Yagodin, V. I. (1987) y Baranova, R. (1992), utilizando follaje de especies de Pinus silvestris y Picea abies. Si se emplea como disolvente alcohol isopropílico se puede obtener: feofitina, concentrado pigmentos- vitamínicos, concentrado proteíco-vitamínico y harina vitamínica (Solodkaya, V. A., 1984).

Uno de los productos obtenidos del tratamiento químico del extracto bencínico del follaje es la clorofilina de sodio la cual resulta de la saponificación de la clorofila, contiene derivados de clorofilas solubles en agua y sales de sodio de ácidos grasos y resinosos, es pastosa, de color verde intenso, muy soluble en agua, de alta estabilidad, con una humedad del preparado no excede el 60%, con valores de pH entre 8 – 10 y los contenidos de derivados de clorofilas no menores de 25%, según la norma para este producto 56 – 33 – 78 (Baranova, R., 1992).

Otro producto es el concentrado de ácidos grasos y resinosos, el cual está constituido por ácidos saponificables solubles en bencina en forma de una emulsión acuosa, se produce en el proceso de obtención de la clorofilina de sodio, mediante la saponificación de los ácidos grasos y resinosos; contiene cantidades significativas de los derivados de la clorofila desde 400–1300 mg/%. Es un producto de consistencia pastosa, de color verde, con humedad entre 40–45%, pH entre 8,9 - 9,5 y con contenidos de derivados de clorofila no menor de 350 mg/% según la norma 56 – 58 – 83 (Uchkova, E. V. 1984).

El concentrado provitamínico que también se obtiene en este proceso es una sustancia no saponificable del extracto bencínico, contiene fitol, esterinas, carotenoides y vitaminas E, D y K. Es un sólido de aspecto grasiento, de color anaranjado a verdoso oscuro, con humedad hasta 9%, contenido de carotenoides no menor de 200 mg/% y sustancias volátiles no mayor de 3%, según norma 56 – 32 – 85 (Andrieva, T. V., 1985).

Los aceites esenciales separados de la fracción no saponificable, están constituidos por monoterpenos y sesquiterpenos, hidrocarburos alifáticos y aromáticos, terpenos bicíclicos, terpenoides (alcoholes, cetonas, aldehídos, ésteres, fenoles, ácidos), entre otros, presentan densidad no menor de 0,8250 g.cm^-3, índice de refracción no menor de 1,4550 e índice de acidez no mayor de 1,000 mg KOH.g-1. Son líquidos con el olor característico de las plantas de las que se extraen, según norma 56 – 258 – 85 (Kiprianov, A., I., 1985).

El suplemento alimenticio que se obtiene es un polvo carmelita que contiene carotenoides, proteínas, minerales y carbohidratos. La humedad del mismo de 8,0 – 12%, proteína "in vitro" mayor de 5,0% y digestibilidad mayor de 30% (Yagodin, V. I., 1981).

Las ceras se obtienen en el mismo proceso, son un polvo verdoso con el olor característico de las plantas de las que se extraen y se usan en cosmética como sustituto de la cera de carnauba (Díaz, S., 1998).

Los rendimientos de los productos obtenidos del follaje dependen de la especie, la época, grado de desfibración del follaje, sistema de solvente empleado, entre otros factores. La clorofilina de sodio presenta mayores rendimientos (0,1%) cuando es obtenida del follaje de Picea abies que cuando se obtiene del P. silvestris (Polis, O., 1986). Las ceras, pasta clorofila-caroteno y residuo forrajero del P. caribaea Morelet tienen rendimientos de 0,27%, 8,84% y 44,05% respectivamente, mientras que para el P. tropicalis Morelet de 0,30%, 9,56% y 40,29% (Díaz, S., 1998). Las ceras, pasta clorofila-caroteno, concentrado provitamínico y fracción acuosa obtenidos del follaje de Casuarina equisetifolia y Leucaena leucocephala muestran rendimientos de 1,8% y 1,6%; 17,8% y 8,9%; 2,3% y 1,8%; 19,0% y 15,4% respectivamente (Quert, R., et al 1995). Estudios realizados sobre los rendimientos de aceites esenciales han demostrado que del follaje de P. tropicalis y P. caribaea en condiciones de laboratorio se obtiene 0,90% y 0,30% respectivamente; en planta piloto estos rendimientos oscilaron entre 0,10-0,22% para el P. tropicalis y entre 0,11% y 0,15% para el P. caribaea (Mesa, M., 1999).

La existencia de una cercanía genérica y estructural de la clorofila con la hemoglobina, sirvió de base para la utilización de los derivados de clorofila en calidad de preparados biológicamente activos para el hombre y los animales (Yagodin, V. I., 1981).

La clorofilina de sodio es un producto obtenido de los extractos con solventes de baja polaridad, se utiliza en la medicina debido a que restablece los glóbulos rojos y eleva los leucocitos en la sangre después de la irradiación en enfermos de cáncer (Hiroshi, E., 1982; Polis, O., 1986). Una dosis de 0,25 a 0,5 mg/kg de peso, elimina la leucopenia (Berlinson, M. Y., 1989). Las valiosas cualidades de este derivado de clorofila radican en su poder cicatrizante, antimicrobiano, epitelizante, lo cual sirve de base para su uso en dermatología (Shiyuan, G., 2000) y como medio antiúlcero; en cosmética, como aditivo de pastas dentales, jabones, talcos, champú y cremas (Drozhzhina, V., et al, 1998).

La pasta balsámica es utilizada en cosmética como emulsionante biológicamente activo y en veterinaria para pomadas útiles en las lesiones de la piel (Yagodin, V. I., 1981).

Estudios realizados de los derivados no metálicos de la clorofila demostraron su capacidad de formar complejos metálicos con Cu, Co, Zn y otros. Estos poseen gran actividad biológica, lo que permite su uso en medicina, cosmética y alimentación (Yagodin, V. I., 1989d; Chernomorsky, S., 1989; Bokhman, J., 1989; Zhusheng,L., 1992; Drozhzhina, V. A., 1998; Burkhard, R., 2000).

Muchos países producen derivados de clorofila dada la actividad biológica de los mismos, debido a su capacidad de estimular los procesos de regeneración de la piel, en controlar las alteraciones nerviosas y a sus cualidades antimicrobianas (Masataka, N., 1982; Pavlutakaya, I. S., 1983; Mednikov, F. A., 1985; Shiyuan, G., 2000).

La feofitina tiene aplicación en medicina profiláctica y constituye la base para la obtención de preparados medicinales. Los concentrados pigmentos-vitamínicos son utilizados en la alimentación de animales (Solodkaya, V. A., 1984).

El concentrado provitamínico se utiliza en cosmética y alimentación animal como aditivo bioactivo. Resultados interesantes se han obtenido disolviendo concentrados de carotenos en glucosa al 5%, lo que ha sido utilizado como agente farmacéutico activo análogo al taxol el cual es ampliamente empleado como agente anticancerígeno (Eugster C., et al, 1995; Haldemann, W., et al, 1997).

Las hojas de más de 20 especies de Eucalyptus son usadas para la obtención de aceites esenciales comercializados: en perfumería, farmacología y propósitos industriales (Penfold, A. R. y Morrison, F. R., 1951; Menut, C., 1995). Los aceites esenciales de Eucalyptus citriodora fresco son utilizados en perfumería porque tienen un aroma placentero, en el campo de la medicina y en manufactura de otros materiales (Small, B. E. J., 1982).

Los monoterpenos y sesquiterpenos presentes en los aceites esenciales de Eucalyptus se han probado in vitro en tumores bucales, comprobándose su efectividad antitumoral (Takasaki, M., 1994, 1995). Otros derivados han demostrado actividad antibacterial (Yamasoshi, Y., 1992), así como antioxidante (Hoda, F., 1999).

El pineno, mirceno, sabineno y limoneno, constituyentes de los aceites esenciales de las coníferas son utilizados en medicina por sus propiedades terapéuticas; en la industria de perfumería, por sus propiedades aromáticas (Yagodin, V. I., 1981; Gornostayeva, L. Y., 1989; Quert, R., et al, 1990, 1993; Marvin, O., 1996; Tyman, J. H. P., 1997; Good Scennts Company, 1997). Además se encontró actividad antimicótico frente a hongos patógenos del aceite esencial del Pinus caribaea (Duarte, A., et. al, 1992).

Las vitaminas son sintetizadas por las plantas, pero no por los animales. Estas son requeridas en pequeñas cantidades por el metabolismo para mantener una buena salud, cumpliendo funciones vitales, por lo que deben ser tomadas en los alimentos o suplementos alimenticios (Buell, P., 1994).

La actividad de los vegetales como fuente de vitamina A es debida a su contenido de b -caroteno, estos presentan una poderosa acción fisiológica, jugando un importante rol en la dieta de los animales y para colorante en los alimentos, así como constituyen un potencial agente preventivo del cáncer (Bertran, J., 1997; Benjamin, G., 1997; Capendale, J. B., 1999). El hombre en su dieta diaria necesita 5,000 unidades internacionales de vitamina A (Lama, E., 1986).

La vitamina E tiene poder antioxidante (Benjamin, G., 1997), se considera la vitamina de la fertilidad, la D tiene actividad antirraquítica (Tyman, J. H. P., 1997), la vitamina F está vinculada con la observación del efecto terapéutico de los ácidos linoleico y linolénico en el tratamiento de arteriosclerosis, enfermedades de la piel y quemaduras (Alinova, E. K., Actvachaturiam, A. G., 1979) citados por Yagodin, V. I. (1981).

Las sustancias acuosas extraídas del follaje verde se utilizan para curar enfermedades reumáticas y del sistema nervioso (Polis, O., 1986; LeBars, et al, 1997), dentro de estas se encuentran las vitaminas hidrosolubles: ácido ascórbico, tiamina, riboflavina, ácido pantoténico, ácido nicotínico, biotina y sus derivados. Un déficit de ellas en el organismo animal provoca diferentes afectaciones: en el sistema nervioso (Kretovich, V. L., 1971) citado por Yagodin, V. I. (1981), raquitismo, lesiones de la piel, anemia, entre otros, (Fragina, A. I., 1969).

Los flavonoides, ácidos y aldehídos fenólicos pertenecen al grupo de metabolitos secundarios vegetales con propiedades fisiológicas, farmacéuticas y físico–químicas, han sido utilizados como marcadores quimiotaxonómicos (Carecer, M. J., 1974; Yamasoshi, Y., et al, 1992; Osawa, K., 1996; Conde, E., 1996).

Los taninos de hojas de Eucalyptus han demostrado efecto antimicrobiano (Sotohy, S. A., 1995). En algunas especies presentan actividad antioxidante, antinflamatoria y antitumoral (Perchellet, E. M., 1996; N’ guyen, Owang – San., 1997).

Los polifenoles de las hojas de Eucalyptus presentan actividad farmacológica (Lazaya, X., 1994), en la inhibición selectiva del VIH (Mahmood, N., 1993); con propiedades antinflamatorias, antivirales, antidiarreicas, hipoglicémicas y cardioestimulantes (Pathak, D., 1991; Gálvez, J., 1993; Huang, X. L., 1993).

Muchos flavonoides como la quercitina y el kanferol obtenidos de extractos de Eucalyptus son potentes antioxidantes (Cood, N. L., 1996), protegen las proteínas de baja densidad de la oxidación, previenen la arteriosclerosis (Formica, J. V., 1995), inhiben el desarrollo quimioinducido del cáncer en modelos de animales (Dragsted, L. O., 1993; Jalcón, J., 1998) y modulan la actividad de enzimas gobernando funciones celulares (Formica, J. V., 1995; Remesy, C., 1996). Estos presentan propiedades antivirales y antifúngicas (Beschia, 1982; Trigg, J. K., 1996).

Los compuestos fenólicos y terpenoides presentan propiedades antifúngicas, antibióticas, antioxidantes, aleopáticas, entre otras (Sattle, Y., et al, 1993). Estos compuestos tienen una intensa actividad en las plantas y juegan un importante papel en el control de insectos y enfermedades microbianas.

En Alemania y otros países de Europa utilizan las acículas mezcladas con estiércol para compost y lo utilizan en el cultivo de flores. En Lituania se usan en mezclas para alimento del ganado (Yagodin, V. I., 1981; Polis, O., 1986; Rutkauskas, A., 1998).

Los PFNM en diferentes estados de elaboración se encuentran ubicados en el mercado tanto como importaciones o exportaciones, desde la materia prima hasta productos terminados. Entre los PFNM que tienen significación comercial podemos citar: productos alimenticios, especias, hierbas culinarias, ceras, pigmentos naturales, oleorresinas, fibras, taninos vegetales, aceites esenciales, productos insecticidas, plantas medicinales, entre otros. Los aceites esenciales en el mercado mundial alcanzan la cifra de un billón de dólares. China, Indonesia, Tailandia, India y Brasil son los mayores productores de algunos aceites, mientras que la Comunidad Europea, Estados Unidos y Japón son los principales importadores de este producto, con el 72% de las exportaciones mundiales (Coppen, J. J. W., 1994).

Un kg de aceite esencial de hojas producido en Canadá por pequeñas industrias controladas por campesinos, se vendía en 1978 a 21 dólares; a mayor escala, en las compañías se producía alrededor de 4 500 kg de aceite anualmente. En enero del 1998 el precio ascendió a 7,87 dólares por un tercio de onza de aceite (Ciesla, W. M., 1998).

Los valores totales mundiales de los extractos de origen vegetal fueron del orden de 102,7; 102,5; 116,7 y 123,3 millones de dólares durante los años 1988, 1989, 1990 y 1991. Así en 1991 el 50% de la producción mundial de extractos tánicos vegetales fue alcanzado por Argentina con un 34% y Brasil con 16% siendo los dos países principales exportadores, mientras que Estados Unidos, Italia, Rusia y Japón son los mayores comercializadores (Igbal, M., 1995). En la década del 90 en países europeos se incrementó la obtención industrial de productos con actividad biológica a partir de extractos de plantas; en Rusia, en los talleres de elaboración química del follaje, se obtienen concentrados de clorofila-caroteno, clorofilina de sodio y concentrados provitamínicos con valor de 4,79, 3 200 y 90 rublos/ kg respectivamente (Yagodin, V. I., 1989; Baranova, R., 1992).

Más de 4000-6000 plantas medicinales son de importancia comercial. En 1992 las plantas medicinales fueron comercializadas con una magnitud de 171 millones de dólares. China, como el mayor productor y exportador, alcanzó el 30% del mercado mundial, seguida de Corea, Estados Unidos, India y Chile. Singapur y Hong Kong son los principales reexportadotes en Asia. Japón, Estados Unidos, Alemania, Francia; Italia, Malasia; España y Reino Unido son los mayores comercializadores, Hamburgo es el centro del comercio mundial (Igbal, M., 1993).

El valor total del mercado mundial de los PFNM es del orden de 11 billones de dólares de los cuales el 60% es importado por la Comunidad Europea, Estados Unidos y Japón. La dirección general del mercado se encuentra en los países desarrollados que son los principales comercializadores (Igbal, M., 1993).

China es el país que más productos naturales comestibles y medicinales produce, seguido de India, Indonesia, Malasia, Tailandia y Brasil.

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Autores:

Profesores Investigadores del Centro de Estudios Forestales y Profesores del Departamento de Química de la Facultad de Forestal y Agronomía de la Universidad de Pinar del Río, Cuba.