Evaluación del impacto ambiental del proceso de modificación química de almidones nativos como potenciales excipientes en la industria cosmética / Evaluation of the environmental impact of the process of chemical modification of native starches as potential excipients in the cosmetic industry

RESUMEN El almidón por ser un polímero natural biodegradable es utilizado en la industria cosmética, gracias a que posee un bajo impacto ambiental. Para mejorar las propiedades anfifílicas de este polímero, se introduce una cadena alifática en la estructura, que permita interactuar con las cadenas apolares del almidón, generando así un aumento de su capacidad lipofílica. Por tanto, en este trabajo se usaron almidones de ñame, yuca, batata y maíz USP, este último como referencia, y fueron sometidos a tres metodologías de modificación: 1. Esterificación directa, 2. Hidrólisis y posterior esterificación y 3. Esterificación mediante microondas, empleando anhídrido dodecenil succínico (DDSA). En todos los casos, se incrementó significativamente la capacidad captadora de aceite y la emulsificante (tensoactiva) de los almidones; sin embargo, el "método en microondas" presentó algunas ventajas en comparación con otros métodos, de las cuales destacamos: aumento de la eficiencia de esterificación, disminución del tiempo de reacción de esterificación y menor impacto ambiental.

SUMMARY Starch, as a biodegradable natural polymer, is used in the cosmetic industry, exhibiting a low environmental impact. To improve the amphiphilic properties of this polymer, an aliphatic chain is introduced in the structure, which allows interacting with the polar chains of the starch, generating an increase of its lipophilic capacity. Therefore, in this paper we evaluated starches of yam, cassava, sweet potato and corn USP (as reference), which were subjected to three chemical modification methodologies: 1. Direct esterification; 2. Hydrolysis and esterification; 3. Esterification by microwaves, by using dodecenyl succinic anhydride (DDSA). In all cases significant increasing of the oil capturing capacities and emulsifier (active) of the starches. However, the "microwave method" presented some advantages compared to other methods, in particular, an increase in esterification efficiency, a decrease in the esterification reaction time and a lower environmental impact.

Actividad antibacteriana del extracto etanólico del peciolo de Rheum rhabarbarum / Antibacterial activity of the ethanolic extract of the petiole from Rheum rhabarbarum

RESUMEN Los productos naturales poseen una amplia variedad de actividades biológicas que nos permiten encontrar nuevas alternativas terapéuticas. En este trabajo se evaluó la actividad antibacteriana in vitro del extracto etanólico del peciolo de Rheum rhabar barum frente a cepas ATCC de Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa y Escherichia coli, y se determinó la concentración mínima inhibitoria (CMI) y la concentración mínima bactericida (CMB). Para solubilizar se empleó dimetilsulfóxido (DMSO) al 1%. Los resultados obtenidos demuestran que el extracto posee actividad antibacteriana, con valores de CMI ≥ 700 µg/mL para el extracto etanólico frente a Staphylococcus aureus, Staphylo coccus epidermidis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa y Escherichia coli. Su efecto podría ser de tipo bacteriostático y no bactericida. Por tanto, se concluye que la especie vegetal Rheum rhabarbarum es considerada como promisoria para el control bacteriano.

Summary Natural products have a wide variety of biological activities that allow us to find new therapeutic alternatives. In this work, the in vitro antibacterial activity of the ethanol extract of the petiole of Rheum rhabarbarum against ATCC strains of Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli was evaluated, determining the minimum inhibitory concentra tion (MIC) and the minimum bactericidal concentration (CMB). To solubilize, 1% dimethylsulfoxide (DMSO) was used. The results show that the extract has antibac terial activity, with MIC values ≥ 700 µg/mL for the ethanolic extract against Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli. Its effect could be bacteriostatic and not bactericidal. Therefore, it is concluded that the plant species Rheum rhabarbarum is considered promising for bacterial control.

Actividad antibacteriana in vitro de aceites esenciales de diferentes especies del género Citrus / Antibacterial activity in vitro of essential oils from different species of the genus Citrus

RESUMEN Se evaluó la actividad antibacteriana in vitro de aceites esenciales de diferentes especies del género Citrus frente a cepas ATCC de Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Klebsiellapneumoniae, Pseudomonas aeruginosa y Escherichia coli, determinando la concentración mínima inhibitoria (CMI) y la concentración mínima bactericida (CMB). Las bacterias se replicaron en medios de agar y caldos específicos. Se determinó el momento de máxima densidad óptica (DO620) para emplearlo como tiempo de incubación; luego se hicieron pruebas de evaluación de sensibilidad con la exposición de las cepas a concentraciones a 1000µg/mL del extracto en caldo. Para solubilizar se empleó dimetilsulfóxido (DMSO) al 1%. Posteriormente, se le determinó la concentración mínima inhibitoria mediante metodologías de microdilución en caldo y la concentración mínima bactericida. Encontrándose una actividad de los aceites esenciales del género Citrus, con valores de CMI ≥ 600 mg/mL frente a S. aureus, S. epidermidis, K. pneumoniae, P. aeruginosa y E. coli. En función a los resultados obtenidos, se concluye que las diferentes especies del género Citrus son consideradas como promisorias para el control del componente bacteriano.

SUMMARY The in vitro antibacterial activity of essential oils of different species of the Citrus genus was evaluated against ATCC strains of Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli, determining the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). The bacteria were replicated in specific agar media and broths. The maximum optical density moment (OD620) was determined to be used as the incubation time; sensitivity tests were then performed with exposure of the strains at concentrations to 1000 µg/mL broth extract. 1% dimethylsulfoxide (DMSO) was used to solubilize. Subsequently, the minimum inhibitory concentration was determined using microdilution methodologies in broth and the minimum bactericidal concentration. We found strong activity of the essential oils of the genus Citrus, with values of CMI ≥ 600 mg/mL against S. aureus, S. epidermidis, K. pneumoniae, P. aeruginosa and E. coli. Based on the results obtained, it is concluded that the different species of Citrus genus are considered as promising for the control of the bacterial component.

Evaluación de la actividad antioxidante de las pulpas de Rubus glaucus B, Vaccinium floribundum K y Beta vulgaris L / Evaluation of the antioxidant activity of pulps from Rubus glaucus B., Vaccinium floribundum K. and Beta vulgaris L

Introducción: actualmente se ha demostrado una relación entre el consumo de alimentos con altos niveles de compuestos antioxidantes, los cuales están directamente asociados con la prevención de enfermedades. Objetivos: evaluar la actividad antioxidante de las pulpas Rubus glaucus B, Vaccinium floribundum K y Beta vulgaris L. Métodos: Rubus glaucus Benth variedad Castilla, Vaccinium floribundum K y Beta vulgaris L fueron adquiridas en un mercado local de la ciudad de Cartagena, Bolívar (10°25'25″N 75°31'31″O). La pulpa se obtuvo a partir del fruto (mora y agraz) y raíz (remolacha); y le se determinó pH, Brix, acidez titulable, índice de madurez, humedad, ceniza, grasa, proteínas, fibra cruda, carbohidratos y la actividad antioxidante fue determinada mediante la técnica de actividad antiradicalaria por el método DPPH, asimismo el contenido de fenoles totales se realizó por el método colorimétrico Folin-Ciocalteu. Resultados: los sólidos solubles totales oscilaron entre 5,94 - 10,91 Brix, pH 2,9 - 5,96, ceniza 0,407 - 1,05 g/100 g, humedad 87,263 - 83,95 g/100 g, proteína 0,624 - 1,59 g/100 g, grasa 0,12 - 0,62 g/100 g, fibra cruda 2,107 - 3,637 g/100 g, carbohidratos 10,01 - 14,446 g/100 g para las pulpas de mora, agraz y remolacha. Los resultados de la prueba de actividad antioxidante presentaron valores de IC50 mediante la técnica de DPPH• en el rango de 53,33 - 141,88 µg/mL, lo cual está directamente relacionado con el contenido en fenoles. Conclusiones: por lo tanto, la pulpa de Rubus glaucus Benth variedad Castilla, Vaccinium floribundum K y Beta vulgaris L, son considerados como promisorios para diseñar productos nutracéuticos por su elevada actividad antioxidante(AU)

Introduction: A direct relationship has been proved to exist between consumption of foodstuffs with a high content of antioxidant compounds and disease prevention. Objectives: Evaluate the antioxidant activity of pulps from Rubus glaucus B., Vaccinium floribundum K. and Beta vulgaris L. Methods: Rubus glaucus Benth variety Castile, Vaccinium floribundum K. and Beta vulgaris L. were acquired at a local marketplace in the city of Cartagena, Bolívar (10°25?25?N 75°31?31?W). The pulp was obtained from fruits (Andean raspberry and Andean blueberry) and roots (beet). Determination was conducted of its pH, Brix, titratable acidity, maturation index, humidity, ash, fat, proteins, crude fiber, carbohydrates, and antioxidant activity using the technique of anti-radical activity by the DPPH method. Content of total phenols was determined by the Folin-Ciocaltey colorimetric method. Results: Total soluble solids ranged between 5.94 - 10.91 Brix, pH 2.9 - 5.96, ash 0.407 - 1.05 g / 100 g, humidity 87.263 - 83.95 g / 100 g, protein 0.624 - 1.59 g / 100 g, fat 0.12 - 0.62 g / 100 g, crude fiber 2.107 - 3.637 g / 100 g, carbohydrates 10.01 - 14.446 g / 100 g for pulps from Andean raspberry, Andean blueberry and beet. Antioxidant activity testing using the DPPHo technique obtained CI50 values of 53.33 - 141.88 ?g/ml, directly proportional to phenol content. Conclusions: It is therefore concluded that pulp from Rubus glaucus Benth variety Castile, Vaccinium floribundum K. and Beta vulgaris L., is considered to be promising for the design of nutraceutical products due to its antioxidant activity(AU)

Lipofilización del almidón de Dioscorea rotundata P. y su posible uso como agente emulsificante / Lipophilitation of dioscorea rotundata P. starch and its possible use as an emulsifying agent

Objetivo: evaluar la capacidad emulsificante de almidón nativo, hidrolizados e hidrolizados˗lipofilizados a partir del tubérculo de ñame (Dioscorea rotundata). Método: el almidón se obtuvo por el método de rayado y decantación convencionales. Se evaluó el almidón de ñame nativo, que se hidrolizó en medio ácido (40 g almidón+100 mL Agua+3.4 g HCl por 6 horas a 50 °C). Parte del almidón hidrolizado se lipofilizó a dos niveles (10 y 15 mL) mediante reacción con anhídrido dodecenil succínico (DDSA). La capacidad emulsificante se calculó mezclando 25 mL de aceite de maíz, 25 mL de agua y 1 g de almidón por triplicado con fuerte homogenización ( Ultra Turrax®), midiéndose la cantidad de material aún emulsificado luego de 24 horas. Resultados: se apreciaron variaciones de las propiedades en la comparación del almidón nativo. Los porcentajes de sustitución de los almidones, se observa fácilmente la tendencia esperada, es decir, en tanto mayor cantidad de reactivo, mayor sustitución. Se demuestra que la lipofilización del almidón incrementa su capacidad emulsificante. Conclusiones: los almidones lipofilizados con anhidro dodecenil succínico (DDSA) pueden considerarse una nueva alternativa de materia prima en la industria cosmética(AU)

Objectives: to assess the emulsifying capacity of the native starch, the hydrolyzed and hydrolyzed-lipophilyzed products from the tuber Yam (Dioscorea rotundata), Methods: the starch was obtained by the conventional method of grating and decant. Native yam starch was evaluated. It was hydrolyzed in an acid medium (40 g starch+100 mL water+3,4 g HCl for 6 hours at 50 °C). Part of the hydrolyzed starch was lipophilyzed at two levels (10 and 15 mL) through reaction with dodecenyl succinic anhydride (DDSA). The emulsifying capacity was calculated by mixing 25 mL of corn oil, 25 mL of water and 1 g of starch in triplicate with strong homogenization (Ultra Turrax®), and the amount of material still emulsified after 24 hours was then measured. Results: there were observed variations in the native starch properties. It was easy to observe the expected tendency in the substitution percentages of starches, that is, the more reagent, the more substitution. The results showed that the lipophilitation of starch increases the emulsifying capacity. Conclusions: the starches lipophilyzed with dodecenyl succinic anhydride (DDSA) are raw materials that can be considered as a new alternative in the cosmetics industry(AU)

Actividad antibacteriana in vitro de aceites esenciales frente a microorganismos implicados en el acné / In vitro antibacterial activity of the essential oil against microorganisms involved in acne

Objetivo: evaluar la composición química, la sensibilidad antibacteriana y la concentración mínima inhibitoria in vitro de tres aceites esenciales de las especies vegetales Origanum vulgare L, Origanum vulgare ssp y Lippia alba Mill cultivadas en el norte del departamento de Bolívar (Colombia), obtenidos mediante hidrodestilación e hidrodestilación asistida por la radiación con microondas. Métodos: los aceites esenciales se obtuvieron por hidrodestilación e hidrodestilación asistida por radiación con microondas, a partir de las hojas; se determinó densidad relativa a 20 °C, índice de refracción, solubilidad de los aceites esenciales en etanol (70 por ciento v/v) y rotación óptica. La composición química se evaluó mediante cromatografía de gases/espectrómetro de masa (CG/EM). La actividad se realizó sobre tres bacterias implicadas en el desarrollo del acné: Propionibacterium acnes ATCC 11827, Staphylococcus aureus ATCC 25923 y Staphylococcus epidermidis ATCC 12228. Para determinar la sensibilidad antibacteriana y la concentración mínima inhibitoria, los aceites se diluyeron hasta la concentración deseada (1 000‒50 µg/mL) empleando el método de microdilución en caldo, y se empleó el lector de microplacas para la cuantificación del crecimiento bacteriano. Resultados: los rendimientos oscilaron entre 0,04 y 0,16 por ciento, dependiendo de la especie vegetal y el método de extracción utilizado. Los resultados de la prueba de sensibilidad mostraron que las bacterias fueron más sensibles al aceite esencial de orégano borde blanco (Origanum vulgare ssp) obtenido mediante ambos métodos de extracción; además, este aceite presentó el mayor contenido de monoterpenos oxigenados con reconocida actividad antibacteriana, como son el carvacrol y el timol. Conclusiones: el aceite esencial de orégano borde blanco (Origanum vulgare ssp) es considerado como promisorio para el control del componente bacteriano del acné vulgar(AU)

Objective: to assess the chemical composition, antibacterial sensitivity and the in vitro minimum inhibitory concentration of essential oils from plant species Origanum vulgare L, Origanum vulgare ssp y Lippia alba Mill cultured in the North of the Department of Bolívar (Colombia), obtained by hydrodistillation and by microwave radiation-assisted hydrodistillation. Methods: essential oils were extracted by distillation and microwave radiation-assisted hydrodistillation from the leaves; relative density at 20 °C, refractive index; solubility of the essential oils in ethanol (70 percent v/v) and optical rotation were all determined. The chemical composition was assessed using gas chromatography/ mass spectrometer The event was perfomed over three bacteria involved in the development of acne: Propionibacterium acnes ATCC 11827, Staphylococcus aureus ATCC 25923 y Staphylococcus epidermidis ATCC 12228. For the purpose of determining the antibacterial sensitivity and the minimum inhibitory concentration, oils were diluted up to reaching the desired concentration (1000-50 µg/mL) using broth microdilution method, and microplate reader for the quantification of bacterial growth. Results: Yields ranged from 0,04 to 0,16 percent, depending on the plant species and the extraction method used. The sensitivity test results showed that the bacteria were more sensitive to the essential oil oregano white border (Origanum vulgare ssp) obtained by both methods of extraction; in addition, this oil showed the greatest content of oxygenated monoterpenes, with known antibacterial activity, such as carvacrol and thymol. Conclusions: the essential oil of oregano white border (Origanum vulgare ssp) is considered as promising for the control of the bacterial component of acne vulgaris(AU)