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REV CUBANA PLANT MED 2004;9(1)

Laboratorio de Medicina Herbaria. Hospital Militar Central "Dr. Luis Díaz Soto

Estudio químico de los polisacáridos presentes en Aloe vera L. y Aloe arborescens Miller cultivados en Cuba

Ing. María Larionova,1 Lic. Rosa Menéndez Castillo,2 Lic. Oscar Valiente Hernández3 y Téc. Viviana Fusté Moreno4

Resumen

Se presentan los resultados del estudio químico preliminar de Aloe vera L. y Aloe arborescens Miller cultivados en Cuba. Los polisacáridos, a partir de las hojas secas, fueron extraídos con agua a ebullición, y se sometieron a fraccionamiento con bromuro de cetiltrimetil amonio y precipitación fraccionada. Se realizó hidrólisis ácida de las fracciones y detección de azúcares mediante cromatografía en papel. Para la cuantificación de los carbohidratos se utilizó el método del fenol-sulfúrico. Se encontró un mayor contenido de polisacáridos en el Aloe vera L. La hidrólisis ácida del crudo de polisacáridos demostró la presencia de manosa en el Aloe vera L. y glucosa para Aloe arborescens Miller, ambos como mayoritarios. Se encontró además que los polisacáridos ácidos en el Aloe vera L. están presentes en muy pequeña cantidad.

Palabras clave: Aloe/ química; polisacaridos/ análisis.

Entre los componentes mayoritarios de las especies del género Aloe, además de las antraquinonas se encuentran los polisacáridos, los cuales representan cerca del 20 % del total de los sólidos totales del parénquima mucilaginoso de las hojas. Se ha demostrado que aproximadamente 20 glicoproteínas asociadas con estos polisacáridos contribuyen a la actividad farmacológica del gel de Aloe vera L. en cuanto a la estimulación de la proliferación celular y a las propiedades hipoglicemiante e inmunoestimulante entre otras,1 por lo que gran parte de los efectos biológicos del jugo o gel se han atribuido al polisacárido mucilaginoso.2,3

Se ha comprobado el efecto inhibidor contra el sarcoma 180 implantado en ratones del polisacárido aislado de la especie Aloe arborencens Miller, el cual ha sido identificado como b - D manano parcialmente acetilado.4

A partir de la especie Aloe vera L. se aisló el polisacárido tipo manano acetilado y se demostró su inocuidad.5 No obstante, se refiere que estos efectos observados pueden ser debido al sinergismo de 75 componentes presentes en Aloe vera L.( Aloe vera Company UK. Properties of Aloe barbadensis Miller constituents.1999)

Se ha demostrado que la composición de los polisacáridos es variable según la especie de Aloe, lugar de cultivo y época del año.6-9 Además en estudios realizados en Cuba con el extracto de Aloe se ha comprobado el efecto cicatrizante y antiulceroso,10,11 antiviral e inmunoactivador,12 estimulante de la hematopoesis13 y recientemente Rodríguez M. en el 2001, demostró la acción inmunomoduladora del extracto inyectable de Aloe barbadensis en el paciente quemado.

En acuerdo con lo antes expuesto, el presente trabajo tiene como objetivo iniciar al estudio químico de los polisacáridos presentes en las especies Aloe vera L. y Aloe arborenscens Miller cultivadas en Cuba.

Métodos

Material vegetal

Se utilizaron hojas frescas de plantaciones de Aloe vera L. y Aloe arborescens Miller cultivadas en la Estación Experimental de Plantas Medicinales "Dr.Juan Tomás Roig". El material vegetal previamente lavado fue sometido al secado en estufa de recirculación de aire a la temperatura de 60- 70 °C y posteriormente pulverizado.

Aislamiento de los polisacáridos

Se realizaron extracciones al material vegetal por percolación con alcohol etílico (para eliminar los compuestos fenólicos) y posteriormente los polisacáridos fueron extraídos con agua a ebullición por 3 ocasiones. Los extractos acuosos fueron concentrados hasta obtener residuos de aspecto ligeramente espeso y los polisacáridos se precipitaron por adición de etanol (5 volúmenes) y separados mediante centrifugación.

Los crudos de polisacáridos obtenidos a partir de los extractos de Aloe vera L. y Aloe arborescens Miller se redisolvieron en agua a 70 °C y en agua acidulada con HCl 0,1N (pH 4,5) respectivamente y posteriormente se dializaron contra agua destilada.

El producto de la diálisis de cada extracto fue liofilizado y se obtuvieron 3 fracciones de cada especie: V1, V2, V3 (Aloe vera L.) y A1, A2, A3 (Aloe arborescens Miller).

Separación de los polisacáridos ácidos y neutros

Se fraccionaron los polisacáridos con CTAB (Bromuro de cetiltrimetil amonio),14 se liofilizaron y se obtuvieron las fracciones de los polisacáridos ácidos y neutros de ambas especies (V1- a, V1- n y A1- a, A1- n).

Precipitación fraccionada

A la solución V1 al 20 % en agua se le adicionó etanol hasta alcanzar el 30 % de etanol, se separó el precipitado obtenido por centrifugación y posteriormente se redisolvió en agua y se liofilizó.

El sobrenadante fue sometido a sucesivas precipitaciones con etanol hasta 40, 50, 70 y 80 % de alcohol para agotar los polisacáridos.

Se obtuvieron 5 fracciones (V1-I, V1-II, V1-III, V1-IV y V1-V).

Determinación de los monosacáridos

Las fracciones de polisacáridos fueron hidrolizadas con H2SO4 2 N a la temperatura de 100 ºC durante 10 h. Las soluciones ácidas fueron neutralizadas con carbonato de bario, se centrifugaron y el sobrenadante se trató con resina de intercambio iónico (forma H+ ). El hidrolizado neutro se concentró bajo presión reducida a la temperatura de 45 ºC.

La detección de los monómeros se realizó mediante cromatografía en papel con el sistema de solvente n- butanol-piridina-agua (6:4:3). El revelado se realizó con ftalato de anilina y calentamiento posterior a 105 ºC .

La cuantificación de los monosacáridos se determinó por el método del fenol-sulfúrico,15 las fracciones de Aloe vera L. y Aloe arborecens Miller se evaluaron en base a la presencia de manosa y glucosa respectivamente.

Resultados

En la tabla se muestran los resultados obtenidos en cuanto a la separación de los polisacáridos, su fraccionamiento y determinación de los monosacáridos comparados entre las especies objeto de estudio.

TABLA. Rendimientos y composición de los polisacáridos

( -)  negativo. (m) equivalente a manosa. (+) trazas. (g) " glucosa. (++) abundante. (+++)  muy abundante.

Discusión

El rendimiento de polisacáridos fue mayor en la primera extracción para ambas especies, sin embargo, esta es la más pobre en contenido de carbohidratos por lo que es necesario realizar siempre más de una extracción en la planta. En relación con el rendimiento de polisacáridos totales éste fue más alto en el Aloe vera L. Ambas especies contienen polisacáridos neutros y ácidos pero la cantidad de estos últimos fue muy pequeña en la especie Aloe vera L.

Se detectó la presencia de manosa (mayoritaria), glucosa, galactosa y trazas de arabinosa, xilosa y ramnosa, producto de la hidrólisis ácida del crudo de polisacáridos de Aloe vera L.

En la precipitación fraccionada se obtuvo la fracción V1- V con un rendimiento de 39,4 % y elevado contenido de carbohidratos (85 %) la cual está compuesta por manosa, lo que comprueba la presencia en esta especie de polisacárido manano como mayoritario.

Como producto de la hidrólisis ácida de los polisacáridos del Aloe arborescens Miller fueron detectados glucosa (mayoritario), galactosa, arabinosa y trazas de xilosa. De acuerdo con los resultados obtenidos, se puede afirmar que las características de los polisacáridos de las especies Aloe vera L. y Aloe arborescens Miller que crecen en Cuba son similares a las cultivadas en otros lugares incluyendo las diferencias en cuanto a la composición química de los polisacáridos entre ambas especies.

Es importante realizar un estudio sobre aislamiento e identificación de los polisacáridos y su evaluación farmacológica ya que las especies cultivadas en Cuba, analizadas en forma de extracto total, demostraron alta actividad biológica, la cual en lo fundamental ha sido atribuida a estos carbohidratos.

Summary

The results of the preliminary chemical study of Aloe vera L. and Aloe arborescens Miller cultivated in Cuba are shown. The polysaccharides from the dry leaves were extracted with boiling water and were subjected to fractioning with cetyltrimethyl amonium bromide and fractioned precipitation. Acid hydrolysis of the fractions and detection of sugars were carried out by paper chromatography. The sulfuric phenol method was used to quantify the carbohydrates. A higher content of polysaccharides was found in Aloe vera L. The acid hydrolysis of the polysaccharide crude showed the presence of the highest quantities of manosa in Aloe vera L. and of glucose in Aloe arborescens Miller. It was also observed that there is a very small quantity of acid polysaccharides in Aloe vera L.

Subject headings: ALOE/chemistry; POLYSACCHARIDES/ analysis.

Referencias Bibliográficas

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Recibido: 4 de noviembre de 2003. Aprobado: 7 de noviembre de 2003.
Ing. Maria Larionova. Laboratorio de Medicina Herbaria. Hospital Militar Central "Dr. Luis Díaz Soto". Avenida Monumental y Carretera del Asilo. Habana del Este. CP 11700. La Habana, Cuba.Teléfono 954208. Email: ismmds@infomed.sld.cu

1 Ingeniera Química. Investigadora Agregada.
2 Licenciada en Bioquímica Farmacéutica. Investigadora Auxiliar.
3 Licenciado en Química. Investigador Auxiliar.
4 Técnico en Tecnología Farmacéutica.

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