Análisis Químicos y Fisicoquímicos de Bráceas de Zea mays L.y de sus polisacáridos de pared celular

D. C. BERNHARDT; N.M.A. PONCE; C.A. STORTZ; ANA M. ROJAS

Mar del Plata

Simposio; XX SIMPOSIO NACIONAL DE QUIMICA ORGANICA; 2015

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica

ANÁLISIS QUÍMICOS Y FISICOQUÍMICOS DE BRÁCTEAS DE ZEA MAYS L.Y DE SUS POLISACÁRIDOS DE PARED CELULARDana C. Bernhardt1, N. M. Andrea Ponce2, Carlos A. Stortz2 y Ana M. Rojas11Depto. de Industrias y 2Depto . de Química Orgánica-CIHIDECAR, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales,Univ de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, Buenos Aires, 1428 Argentina. E-mail: aponce@qo.fcen.uba.arMaíz, arabinoxilanos, glicanos entrecruzantes.Nuestro país es un importante productor y exportador de maíz (en 2013 aprox. 32millones de toneladas). Sumado a su uso directo como alimento, es utilizado comomaterial crudo en diferentes industrias (desarrollo de aceite, almidón, etanol, biodiesel, etc). Tras la remoción de los granos se genera una gran cantidad de residuos, entre ellos las brácteas, las cuales representan una importante pérdida de materiales que, de ser procesados, rendirían productos valiosos. En el presente trabajo se realizaron análisis químicos y fisicoquímicos de brácteas de maíz, y de los polisacáridos de pared celular, a los fines de predecir su utilidad en el desarrollo de aditivos y/o ingredientes de utilidad enalimentos.Las brácteas fueron limpiadas y secadas a 75 ºC y posteriormente molidas. Tras el tratamiento del polvo con agua destilada a temperatura ambiente por 24 h se obtuvo la fibra insoluble. Por tratamiento de esta última con etanol se obtuvieron las paredes celulares (RIA = residuo insoluble en alcohol), las cuales fueron posteriormente extraídas mediante la aplicación de cuatro solventes en forma secuencial (soluciones de CDTA, Na2CO3, KOH 4 y 24 % conteniendo NaBH4). Se analizó el contenido de azúcares neutros y ácidos urónicos de las fracciones y la composición de monosacáridos. Ademásse obtuvo el espectro de FTIR y el patrón de difracción de rayos X del material molido, y se realizó el análisis termogravimétrico de los materiales obtenidos.Las paredes celulares mostraron una baja proporción de pectinas (4 % de ácidosurónicos), y un alto porcentaje de azúcares neutros (53 %). Las pectinas, tanto las extraídas con CDTA (iónicamente unidas), como aquellas aisladas con Na2CO3(covalentemente unidas) fueron obtenidas también en bajos porcentajes (1,5 y 4 %, respectivamente). Curiosamente, ambas tenían bajos porcentajes de ácidos urónicos (13-21 %). Tal como se esperaba, el KOH permitió extraer los glicanos entrecruzantes. La solución al 4 % de la base logró disolver la mayor proporción a partir del RIA (20 %).Ambas presentaron 90 % de azúcares neutros y 10 % de ácidos urónicos. En cuanto a la composición de monosacáridos de las distintas fracciones, Ara y Xil fueron los monosacáridos predominantes en todos los casos, seguidas de Gal para las fracciones pécticas, y de Gal y Glc en el caso de los glicanos entrecruzantes, sugiriendo en este último caso la presencia de arabinoxilanos extraíbles con álcali. El análisis mediante FTIR a partir de las brácteas molidas mostró las señales típicas de arabinoxilanos, de residuos de GlcA y de GalA esterificado. El análisis de rayos X realizado sobre el mismo material mostró un grado de cristalinidad de 31,7 %. En cuanto al análisis termogravimétrico, en el caso de las brácteas molidas, el comienzo de la descomposición térmica se verificó a 280 ºC, y tuvo un segundo pico a 340 ºC. Este material mostró además un 26 % de celulosa. El alto contenido de arabinoxilanos y celulosa encontrados, indican que las brácteas de maíz pueden ser consideradas comoun potencial aditivo de alimentos.