Memoria Curso Aceites Esenciales

!" ! # ' () * ,- ( ! . *") * ! ! ) + ) #) ! ! ) ! ) $%&& $%&& Octubre de 2011 &- / ( + 0 ( 1 2 1.1 Importancia del uso de aceites esenciales (un viaje en el tiempo) 1.2 Definición 1.3 Clasificación 1.4 Distribución y estado natural $- , 3 2 0 ( 2.1 Métodos de extracción y aislamiento 2.2 Aceites esenciales en aromaterapia, perfumería y cosmética 2.3 Aceites esenciales con importancia terapéutica 2.4 Fitoterapéuticos: Qué son? Cuáles es su importancia? 2.5 Aceites esenciales para control de plagas 4- 0 3.1 Procesos industriales en control de calidad y purificación de AE 3.2 Clases de aceites esenciales según su calidad 5- 3 6- ( Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 &- / + ( 1.1 0 ( 1 2 Importancia del uso de aceites esenciales… Un viaje en el tiempo Existen reportes del uso de los aceites vegetales de por lo menos 3500 años a.C. con fines curativos y mágico-rituales. El hombre primitivo desarrolló su intuición sensitiva para sobrevivir, de esta forma pudo diferenciar las hierbas, frutos y raíces comestibles, a los que pronto les descubrieron poderes medicinales y mágicos. Con el reconocimiento de las plantas encontraron que algunos aromas causaban euforia o excitación, y otros podían inducirlos al sueño o a la meditación1. Los egipcios son considerados los pioneros en el uso de la aromaterapia, fueron los primeros en utilizar una forma primitiva de destilación para extraer los aceites esenciales de las plantas. Las plantas se calentaban en ollas de arcilla cuya boca era recubierta con filtros de lino. El vapor arrastraba consigo los aceites esenciales, éstos se impregnaban en un filtro, el cual era estrujado para obtener el aceite esencial que era utilizado en medicina, en cosmética y para rituales religiosos1,2. Los griegos tomaron las experiencias egipcias y, como grandes alquimistas, mejoraron el sistema de destilación. Para los griegos las plantas aromáticas constituían una forma de vida que incorporaban a sus baños, alimentos, ritos y magia, etc. Los árabes, en el siglo XI, perfeccionaron el arte de la destilación para aislar los principios activos de los aceites de las plantas. Introdujeron el sistema de refrigeración en el proceso de destilación. Esto hizo que el proceso de extracción de aceites esenciales tuviera menos desperdicios y mayor pureza3. En el siglo XX, René Maurice Gatefosse (químico francés), llamado "el padre de la aromaterapia moderna", accidentalmente comprobó las propiedades terapéuticas de los Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 aceites esenciales cuando, trabajando en su laboratorio, tuvo grandes quemaduras en una mano y la sumergió en un recipiente de aceite esencial de lavanda, el aceite le calmó el dolor y le evitó la infección. En Milán el Dr. Paolo Rovesti aliviaba la depresión y estados de ansiedad haciendo oler a sus pacientes trocitos de algodón embebidos en aceite esencial, estimulando su sistema límbico y liberando así situaciones traumáticas. El médico y cirujano Jean Valnet aportó la mayor contribución a la aromaterapia para ser valorada y reconocida como medicina capaz de curar. Utilizaba aceites esenciales para las heridas y quemaduras de los soldados en la Segunda Guerra Mundial, logrando con ello aliviar tanto problemas físicos como mentales en pocos días, corroborando así la rapidez con que actúan los aceites en el organismo1,2,3. 1.2 Definición Los aceites esenciales son las fracciones líquidas volátiles, generalmente destiladas por arrastre con vapor de agua, responsables del aroma de las plantas son mezclas complejas constituidas por diferentes tipos de compuestos orgánicos. En la naturaleza los aceites esenciales desempeñan un papel importante en la defensa y protección de las plantas4. Se evaporan por exposición al aire a temperatura y presión ambiente. Generalmente son insolubles en agua excepto el aceite esencial de Lavadura vera o angustifolia. Deben conservarse en un lugar fresco y en recipientes de vidrio. No deben utilizarse puros o por aplicación directa en ojos, nariz, conducto auditivo, zonas genitales. Suelen tener un precio elevado4,5. Los aceites esenciales tienen un gran impacto en las industrias de alimentos, cosméticas, farmacéuticas y agrícolas. Actualmente es una industria en constante desarrollo y crecimiento en diferentes países4. 1.3. Clasificación Los aceites esenciales son las esencias fluidas obtenidas únicamente por hidrodestilación o arrastre con vapor. Son líquidos a temperatura ambiente y se pueden clasificar según: Origen y naturaleza Química de los componentes mayoritarios Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 Existen otros extractos vegetales que pueden tener características de aroma y se pueden clasificar según su método de extracción o consistencia en bálsamos y oleorresinas. Los Bálsamos son exudados obtenidos por incisión de los tallos o maderas. Poseen consistencia más espesa, son poco volátiles y propensos a sufrir reacciones de polimerización, como ejemplos de balsamos están: el bálsamo de copaiba, el bálsamo del Perú, Benjuí, bálsamo de Tolú, Estoraque, etc6. Las oleorresinas cuando se obtiene mediante un disolvente no polar (hexano, éter de petróleo, acetona, acetato de etilo, butano, n-butano, etc.) o etanol, eliminándolo posteriormente por evaporación a baja temperatura o con ayuda de vacío. El residuo resultante es semisólido, pastoso y fuera de la parte aromática contiene partes oleosas, cerosas, clorofila, pigmentos, etc. Tienen como ventaja la facilidad de dosificación, la posibilidad de homogenizar la calidad, la carencia de problemas por contaminación y por lo tanto mayor estabilidad. En algunas circunstancias se prefieren a los aceites esenciales por contener no solo los compuestos volátiles de las plantas, sino también otros compuestos que hacen el sabor, la textura, la pungencia, solubilidad y el acorde de sus características organolépticas tienen el aroma de las plantas en forma concentrada y son típicamente líquidos muy viscosos o sustancias semisólidas como el caucho, gutapercha, chicle, balata, oleorresina de paprika, de pimienta negra, de clavero, etc6. Origen: Los aceites esenciales se clasifican como naturales, artificiales y sintéticos. Los naturales se obtienen directamente de la planta y no sufren modificaciones físicas ni químicas posteriores, debido a su rendimiento tan bajo son muy costosas. Los artificiales se obtienen a través de procesos de enriquecimiento de la misma esencia con uno o varios de sus componentes, por ejemplo, la mezcla de esencias de rosas, geranio y jazmín enriquecida con linalol, o la esencia de anís enriquecida con anetol. Los aceites esenciales sintéticos como su nombre lo indica son los producidos por la combinación de sus componentes los cuales son la mayoría de las veces producidos por procesos de síntesis química. Estos son más económicos y por lo tanto son mucho más utilizados como aromatizantes y saborizantes (esencias de vainilla, limón, fresa, etc.)5,6. Composición química: A pesar de su composición compleja con diferentes tipos de sustancias, los aceites esenciales se pueden clasificar de acuerdo con el tipo de sustancias que son los componentes mayoritarios. Según esto los aceites esenciales ricos en monoterpenos se denominan aceites esenciales monoterpenicos (hierbabuena, albahaca, Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 salvia). Los ricos en sesquiterpenos son los aceites esenciales sesquiterpenicos (copaiba, pino, junípero). Los ricos en fenilpropanos son los aceites esenciales fenilpropanoides (clavo, canela, anís). Monoterpenos: Son compuestos orgánicos de origen natural, formados por 10 átomos de Carbono. Se clasifican en acíclicos, monocíclicos y bicíclicos. Algunas veces son oxigenados. O Sesquiterpenos: Son compuestos orgánicos de origen natural, formados por 15 átomos de C. Pueden ser acíclicos, monocíclicos, bicíclicos y tricíclicos Generalmente son oxigenados. H O HO Fenil propanos: Son compuestos orgánicos que poseen un anillo aromático y sustituyentes alquilicos (propanos). Están presentes en aceites esenciales de clavos, canela y anís. COH H3CO O HO O OCH 3 Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 1.4. Distribución y estado natural Las plantas aromáticas son aquellas que contienen en sus flores, hojas, raíces o tallos aceites esenciales. El aceite esencial se encuentra en diminutas glándulas que pueden estar en una o más partes de la planta, por ejemple en las hojas (ajenjo, albahaca, buchú, cidrón, eucalipto, hierbabuena, limoncillo, mejorana, menta, pachulí, quenopodio, romero, salvia, toronjil). En las flores (árnica, lavanda, manzanilla, piretro, tomillo, clavo de olor, rosa). En el pericarpio del fruto (limón, mandarina, naranja). En las semillas (anís, cardamomo, eneldo, hinojo, comino). En los tallos (canela, caparrapí). Y en las raíces (angélica, asaro, azafrán, cálamo, cúrcuma, galanga, jengibre, sándalo, sasafrás, valeriana, vetiver)6,7. Existen diferentes familias de plantas que contienen aceites esenciales. Desde plantas superiores hasta algas con propiedades aromáticas. Se considera que son aproximadamente 60 familias botánicas reconocidas con tales propiedades, entre ellas: Labiadas, Umbelíferas, Pináceas, Verbenáceas, Mirtáceas, Lamiáceas, Rutáceas, Lauráceas, Piperáceas y Asteráceas. Los monoterpenoides se encuentran principalmente en plantas de los órdenes Ranunculales, Violales y Primulales, mientras que son escasos en Rutales, Cornales, Lamiales y Asterales. Por el contrario, los sesquiterpenoides abundan en Magnoliales, Rutales, Cornales y Asterales. Aunque en los aceites esenciales tanto los mono-, los sesquiterpenos y los fenilpropanos se les encuentra en forma libre, más recientemente se han investigado los que están ligados a carbohidratos, ya que se considera que son los precursores inmediatos del aceite como tal. Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre Oct de 2011 $- , 3 2 0 ( El proceso de obtención de un aaceite esencial se lleva a cabo en varias etapas (Figura 1): Adquisición del material erial vege vegetal: por recolección o compra del mismo. Adecuación de la muestra uestra: esta etapa implica la selección del material aterial vegetal, se emplean individuos sanos, en determinada edad, en algunos casos en etapa de floración etc. Estos parám parámetros son variables de acuerdo a la planta anta que se vaya a emplear en la obtención ción del aceite. Los aceites esenciales se obtienen nen generalmente gene a partir de material fresco, esco, sin embargo en casos en donde hay alta presencia presenci de grasas o ceras, se recomienda da seca secar las plantas, con el fin optimizar la extracción. racción. Este E secado se debe realizar colgando lgando p pequeños manojos del material en forma ma descendente desce en lugares aireados, con n baja hu humedad y sin exposición directa al sol (Figura igura 1). 1) Figura 1: Diagra iagrama del proceso de extracción de un aceite esencial Como parte de la adecuació decuación de la muestra se debe realizar un troceado oceado del d material vegetal, con el fin dee aumen aumentar el área superficial de extracción (Figura gura 1). Curso de aceites esenciales: nciales: Q Química y proceso de producción Octubre de 2011 Extracción del aceite esencial: Los aceites esenciales se pueden obtener a partir de las muestras vegetales por medio de diferentes técnicas de extracción como el arrastre con vapor de agua, la hidrosdestilación, la expresión y el enfleurage. A continuación se describen las técnicas más usadas en la obtención de A.E, sus ventajas y desventajas. 2.1 Extracción y aislamiento Expresión y exudado Son métodos directos de extracción de aceites, no requieren montajes sofisticados. En la expresión el material vegetal es exprimido mecánicamente (raspado o compresión) para liberar el aceite. El aceite se recolecta y se filtra. Este método es utilizado para la obtención de las esencias de cítricos (mandarina, limón, bergamota, naranja etc). En el exudado se realizan lesiones mecánicas en cortezas de arboles para obtener el exudado que se recolecta y procesa. Este método se emplea para obtener gomas, resinas o bálsamos. Destilación por arrastre con vapor de agua La destilación por arrastre con vapor es una técnica usada para separar sustancias orgánicas insolubles en agua y ligeramente volátiles, de otras no volátiles que se encuentran en la mezcla, como resinas o sales inorgánicas. Con esta técnica se pueden separar sustancias inmiscibles en agua y que se descomponen a su temperatura de ebullición o cerca de ella, por lo que se emplea con frecuencia para separar aceites esenciales naturales que se encuentran en hojas, cáscaras o semillas de algunas plantas8. El material vegetal generalmente fresco y cortado en trozos pequeños (troceado), se coloca en un recipiente cerrado y somete corrientes de vapor de agua sobrecalentado. Los compuestos volátiles que están presentes en la muestra son arrastrados por el vapor de agua, este posteriormente condensa y se recolecta sobre un recipiente que contiene agua, lo cual permite que se lleve a cabo una separación de dos fases (Figura 2). Los aceites esenciales son generalmente insolubles en agua y menos densos que ésta, lo que facilita la separación de la fase orgánica, que se obtienen en la parte superior de un tubo en U o un embudo de decantación. Esta técnica es muy empleada y reconocida, se usa generalmente para extraer esencias fluidas, utilizadas para perfumería y cosmética. Se utiliza a nivel industrial debido a su alto rendimiento, la pureza del aceite obtenido y porque no requiere tecnología sofisticada6. Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 Figura 2: Montaje para la destilación por arrastre con vapor de agua Hidrodestilación La hidrodestilación es una técnica de destilación directa. En este tipo de extracción el material vegetal que puede estar molido, cortado, entero o la combinación de éstos, se dispone en un recipiente cerrado y se adiciona agua hasta la mitad de la capacidad del recipiente. Posteriormente éste se somete a calentamiento durante el proceso de extracción. El agua al llegar al punto de ebullición genera vapor. La generación del vapor debe ser interna (base del recipiente), produciendo la presión suficiente para vencer la resistencia hidráulica del material vegetal. Conforme el vapor entra en contacto con la planta, éste extrae los componentes volátiles. La mezcla de vapor saturado y aceite esencial, fluye hacia un condensador, en donde se condensa y enfría hasta la temperatura ambiente (Figuras 3 y 4). A la salida del condensador, se obtiene una emulsión líquida inestable, la cual es separada en la Trampa de Dean-Stark o en un tubo separador (Figuras 3), en donde se va acumulando el aceite esencial debido a su inmiscibilidad en el agua. La trampa posee un ramal lateral por la cual el agua es desplazada para favorecer la acumulación del aceite. Esta técnica es utilizada comúnmente para extraer aceite esencial de diferentes tipos de vegetales9. Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 Figura 3: Montaje de hidrodestilación tipo Clevenger Material vegetal y agua Salida de agua Entrada de agua Recolección de aceite Figura 4: Montaje de hidrodestilación Extracción con solventes volátiles La extracción con solventes NO es una técnica para obtención de aceites esenciales puros, es mas empleada para la obtención de extractos de componentes no volátiles. Por medio de esta técnica se extraen otros compuestos presentes en el material vegetal que también son solubles en disolventes orgánicos como ceras, grasas y pigmentos. Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 El material vegetal seco y molido se somete a extracción por maceración o percolación con solventes de baja polaridad como éter de petróleo, éter etílico, hexano, entre otros. Posteriormente el solvente se debe retirar empleando destilación a presión reducida. El extracto final presenta los componentes volátiles y otras impurezas. Esta técnica solo se realiza a nivel de laboratorio, debido al alto costo que implica emplear solventes orgánicos. Enfleurage El método de enflorado o enfleurage, es la técnica de extracción más antigua que se conoce. Este procedimiento se desarrolló en el sur de Francia en el siglo XIX para la producción de concentrados de alta calidad, debido al alto impacto de las fragancias en la sociedad francesa. En esta técnica el material vegetal (generalmente flores) es puesto en contacto con un aceite (figura 4). La esencia es solubilizada en el aceite vegetal que actúa como vehículo extractor. Se obtiene inicialmente una mezcla de aceite esencial y aceite vegetal la cual es separada posteriormente por otro medios fisico-químicos. Esta técnica es empleada para la obtención de esencias florales (rosa, jazmín, azahar, etc.), pero su bajo rendimiento y la difícil separación del aceite extractor la hacen costosa6. En el enflorado en frío, una placa de vidrio enmarcada, se recubre con una capa de grasa animal o vegetal, y se deja en contacto con las flores por un lapso de 1 a 3 días (Figura 4). El proceso se repite mediante la sustitución de los pétalos de flores frescos hasta que la grasa ha llegado a un grado deseado de la saturación de fragancia. Para el enflorado en caliente, las grasas sólidas se calientan y se mezclan con las flores. Después de un lapso de 3 días se reemplazan las flores por otras frescas, este proceso se repite hasta que la grasa se sature con la fragancia. En ambos casos, una vez la grasa está saturada con la fragancia, se le denomina "pomada de enflorado". La pomada de enflorado se extrae con alcohol etílico para extraer los compuestos volátiles. El extracto alcohólico se concentra obteniendo el aceite esencial. El residuo grasoso puede ser usado para fabricar jabones pues conserva las características de olor. Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre Oct de 2011 Figura 4: Enfleurage Hidrodestilación asistida istida po por microondas La tecnología de microondas ndas est está siendo empleada recientemente en procesos de diversa índole, tanto a nivel industrial ndustrial como a escala de laboratorio. En las operaciones oper de separación esta técnica es ampli ampliamente usada para hacerlas energéticamente amente económicas e y ambientalmente viables. les. Con los años, los procedimientos basadoss en el uso de las microondas han reemplazado lazado aalgunos de los procesos convencionales, s, así como co algunas técnicas de extracción térmica térmicas que han sido comúnmente utilizadas das en laboratorios l químicos. Actualmente se empl emplean procesos como extracción con solvente lventes asistida por microondas (MASE), hidrodest idrodestilación con microondas (MWHD), extracció xtracción libre de solvente con microondas das (SFM (SFME), destilación por arrastre con vapor asistida con microondas (MASD), entre tre otra otras10. En la hidrodestilación asistida sistida po por microondas se emplea un montaje tipo Clevenger Clev en el cual se reemplaza la manta anta de ccalentamiento por un horno microondas as común. comú Al horno se le realiza una ranuraa en el ccostado lateral contrario a donde se encuentra ncuentra el tablero digital, por este hueco se acond acondiciona la trampa de Dean-Stark y el condensa ondensador. Con el horno microondas se realiza aliza el ccalentamiento en baches de 3 minutos.. Por medio me de esta técnica se aumenta ell rendim rendimiento de extracción y se disminuyen los tiempos t de calentamiento y los costos tos en la extracción. os supe supercríticos Extracción con fluidos El método de extracción ión con fluidos supercríticos es de desarrollo lo más reciente r en términos de extracciones nes sin embargo tampoco es considerada una na técnica técn para la Curso de aceites esenciales: nciales: Q Química y proceso de producción Octubre Oct de 2011 extracción de aceites esencial esenciales, debido a que por esta técnica se extraen ext otros componentes no volátiles.. El m material vegetal cortado en trozos pequeños equeños, licuado o molido, se empaca en una cám cámara de acero inoxidable y se hace circular cular a través t de la muestra un líquido supercrítico ercrítico (por ejemplo dióxido de carbono), las esencias esenc son así solubilizadas y arrastradas as y el lílíquido supercrítico que actúa como solvente vente extractor ex y se elimina por descompresión sión prog progresiva hasta alcanzar la presión y temperatura peratura ambiente, y finalmente se obtienee una eesencia pura (Figura 5). Aunque presenta nta varias vari ventajas como rendimiento alto, es ecoló ecológicamente compatible, el solvente se elimina fácilmente f e inclusive se puede reciclar, iclar, y las bajas temperaturas utilizadas para ra la extracción ext no cambian químicamente los com componentes de la esencia, sin embargo el equipo requerido es relativamente costoso, so, ya q que se requieren bombas de alta presión sión y sistemas de 11 extracción también resistentes stentes a las altas presiones . Figura 5: Extracción con fluidos supercríticos 2.2 Aceites esenciales senciales en aromaterapia, perfumería y cosmética Existen diferentes tipos os de aplicaciones de los aceites esenciales. les. Su uso como aromatizante en preparaciones raciones cosméticas es uno de los usos más ás antiguos antigu que se conocen. En Egipto y en el impe imperio Romano se utilizaban diferentes plantas ntas para par perfumar tanto objetos como personas. rsonas. Por ejemplo las mujeres del imperio se restregaban restr las hojas de albahaca antes de sus eencuentros con los hombres. Curso de aceites esenciales: nciales: Q Química y proceso de producción Octubre de 2011 En la actualidad diferentes industrias emplean los aceites esenciales para impartir aroma, siendo la industria de perfumería la más importante. A continuación se mencionan algunas de las industrias que emplean los AE con este fin12: Perfumes: para acentuar las notas de superficie, media o corazón y base o baja de perfumes, aguas de perfume, aguas de tocador, aguas de colonia, aguas frescas y aguas de baño. Cosméticos: para hacer más agradable, atractivo o impartir identidad a un producto cosmético: jabones, champús, desodorantes, labiales, cremas, ungüentos, pastas dentales. Aseo y Limpieza: para otorgar fragancia a productos de limpieza personal, limpieza para el piso, aromatizantes ambientales, limpieza de baños, cocinas, etc. Plásticos: para enmascarar el mal olor que tienen algunos cauchos y plásticos. De esta forma se le imparte olor a los juguetes, bolsas, entre otros. Textiles: como enmascaradores de olores en tratamientos con mordientes antes y después del teñido. Pinturas: como enmascaradores de olores de las pinturas y barnices. Papelería: para impregnar de fragancias cuadernos, esquelas, tarjetas, papel higiénico, toallas faciales y sanitarias, etc. Sólo la industria de perfumes mundial maneja ventas por 3000 millones de US$. En Europa, en 1994 represento 1630 millones de US$ y 108.000 TN, con una predicción para 1998 de 1785 millones y 118.000tn. Francia es líder en esta región, con 334 millones de US$. Luego están Alemania con 312 millones US$ y el Reino Unido con 274 millones de US$. Esos tres países manejan el 57% del mercado europeo. Aromaterapia La aromaterapia nació con el uso de las plantas aromáticas para el tratamiento de dolencias físicas y mentales hace por lo menos 3500 años atrás. Hace 500 años, en la China y la India desarrollaron técnicas para la prevención y curación con plantas aromáticas e incluyeron su uso cotidiano para cuidados de la salud y la belleza, así como para obtener bienestar y serenidad. En la América prehispánica todas las culturas que florecieron a lo largo del continente han dejado testimonio del uso de las plantas aromáticas con fines curativos y rituales. Los egipcios dieron una atención particular a los aceites esenciales, utilizándolos en su vida diaria para efectos curativos, Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 cosméticos y en la preparación de los cuerpos inertes para su preservación en el viaje a la eternidad13. Durante los siglos XVI y XVII más de 100 aceites esenciales fueron utilizados para investigar fórmulas de medicina tradicional. Al llegar la era industrial la acción terapéutica de los aromas y otras alternativas de salud fueron relegadas. Pero es a principios del siglo XX, que renace este maravilloso mundo de salud y belleza cuando el químico francés René-Maurice Gatteffose, conocido como el padre de la aromaterapia, usó este término por primera vez13. La palabra "aroma", usada por los griegos para nombrar a las especias, significa fragancia; y "terapia" es sinónimo de tratamiento; así que 'Aromaterapia' hace referencia al tratamiento curativo mediante el uso de fragancias. La aromaterapia es una técnica milenaria que utiliza Aceites Esenciales puros extraídos de plantas medicinales para prevenir y curar enfermedades físicas y emocionales. Esta técnica tiene un amplio espectro de usos terapéuticas. Los aceites esenciales son fracciones de origen natural altamente concentradas y potentes. La palabra natural no significa que no acarree efectos secundarios o que sean inofensivos. Por lo tanto los AE se deben utilizar con prudencia, se deben tener en cuenta ciertas restricciones y muy pocos se pueden ingerir. La mayoría de aceites esenciales no se pueden utilizar directamente sobre la piel, casi siempre se necesita un vehículo que bien puede ser un aceite vegetal neutro o una base de crema también neutra. VIAS DE ABSORCIÓN DE LOS ACEITES ESENCIALES Las principales vías de uso de los AE en aromaterapia son las vías respiratorias y cutáneas: Vías respiratorias: (pulmones y bronquios). Se utilizan por inhalación clásica, o en difusión y saunas. Vía cutánea: En tratamientos estéticos, exfoliaciones o masajes. Se pueden aplicar por todo el cuerpo exceptuando las zonas mucosas. Siempre se aplican diluidos en aceite o crema neutra. En la tabla se describen algunos aceites esenciales y sus principales usos en Aromaterapia. Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 Aceites Propiedades Algunos Usos Albahaca Es un aroma penetrante, usado en el tratamiento a infecciones respiratorias, asma, bronquitis, acné, úlceras y problemas intestinales. Este aceite posee cualidades antivirales, antisépticas, antiespasmódico y antibacteriales. Vaporizado y mezclado con otros aceites para masajes y baños. Este aceite no se puede ingerir. Bergamota Es un aceite refrescante y ayuda a calmar los nervios. Ayuda a mejorar el stress, la depresión y la fatiga. Ayuda a curar las infecciones respiratorias y problemas pulmonares es un desodorante natural y ayuda a armonizar el ambiente. También se usa en la cura del acné y con pieles grasosas. Este aceite se usa en todo, cosméticos, para baños, aceite de masajes, evaporadores y perfumes. Cedro Tiene propiedades antisépticas, astringentes, diuréticas, expectorantes y repelentes de insectos. Se usa en cosméticos, evaporadores, y tratamientos para ciertas condiciones de la piel como dermatitis y eczema. Canela Dicen que la canela atrae abundancia. Ayuda a la digestión, la respiración y la circulación. Es un antiséptico fuerte y posee cualidades antiespasmódicas. Usada en cantidades grande puede causar irritación en la piel. Se usa en aceite para tratar las infecciones. Los vapores mejoran la melancolía. El aceite frotado ayuda a regular los periodos menstruales. Clavo Es un estimulante natural, antiséptico, anestésico, ayuda en la digestión y en protege la ropa contra el moho. En compresas se usa para el dolor de muelas. El vapor balancea el medio ambiente y ayuda a la paz mental. Eucalipto Es un poderoso antiséptico y ayuda en infecciones respiratorias, tuberculosis y asma. Es un antiséptico, antiespasmódico, cicatrizante, desodorante, expectorante, estimulante, diurético y depurativo. Se usa en masajes, frotado en la piel, en compresas y en vapor. Antiespasmódico y ayuda a regular las hormonas. Ayuda a curar el dolor de las varices y a curar hongos de la piel. Ayuda a sanar heridas. Es un tónico, astringente, analgésico, antiséptico, antidepresivo, diurético, y estimulante. Se usa en cosméticos, baños, inhalaciones, compresas, baños de asiento y para masajes. Geranio Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 Jazmín El aceite de jazmín es uno de los aceites más caros y difíciles de obtener. Este aceite es cálido y seductivo. El jazmín tiene muchas propiedades, es un antiespasmódico, estimulante, antidepresivo, antiséptico, y afrodisíaco. El jazmín en su forma mas pura cuando se evapora crea un ambiente de relajamiento y excita los sentidos. No se usa durante el embarazo. Es usado en cosmético para estrías. En evaporadores y en perfumes. Jengibre Es bueno para los pulmones y los intestinos. Es un aceite carminativo, analgésico, estimulante, antiséptico, aperitivo, digestivo, febrífugo. Este aceite se usa en masajes, compresas, baños, cosméticos naturales y medicinas. Es un aceite muy caliente por lo que es bueno frotado (diluido con otro aceite). El jengibre también se usa en te en climas fríos. lavanda Es probablemente el aceite más usado. La lavanda tiene muchas propiedades, es un calmante natural para el sistema nervioso. También actúa como analgésico, y es un antibiótico efectivo. La lavanda tiene efectos antiespasmódicos, antisépticos, cicatrizantes, diuréticos, repelente de insectos, antimigrañas, emenagogos, hipotensos, parasíticos, sudoríficos, expectorantes y antirreumáticos. La lavanda se usa casi en todo: cosméticos, medicinas, baños, inhalaciones, evaporadores, incienso, masajes, compresas, baños de asiento y más. Limón El limón es muy conocido y un remedio para muchos males. Es un antiséptico, astringente, calmante, antirreumático, ayuda al sistema nervioso, depurativo diurético, anti-anémico, expectorante, ayuda a combatir la acidez gastro-intestinal, antiescorbútico, y tonificante. Este es otro aceite que mezcla bien y tiene usos muy variados. Se usa en baños, masajes, cosméticos, medicinas, evaporadores, compresas, incienso y otros. Manzanilla Es calmante, relajante, restaurativo, antiinflamatorio, antiséptico y antiespasmódico. Se usa para tratar migraña, problemas intestinales y neuralgias. Es un analgésico, antialérgico, anticonvulsivo, antidepresivo, antialérgico, antiespasmódico, diurético, cicatrizarte, digestivo y sedante. Se usa en masajes, en vaporizaciones. Compresas, para baños y cosméticos. También se usa en té. Mejorana Este es un aceite sedante muy usado. Tiene propiedades analgésicas, antiespasmódicas, antisépticas, es un antiafrodisiaco, digestivo, expectorante, es hipotensor, sedante y tónico. Es usado en baños, evaporadores, masajes, medicinas, compresas, y algunos cosméticos. Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 Melisa (Toronjil) Tiene efectos sedantes comprobados. Es un aceite antiespasmódico, digestivo y tonificante. Es usado en medicinas naturales, baños y algunos cosméticos. Normalmente se usa mezclado con otros aceites. Menta Es uno de aceites más vendidos en el mundo. Es un aceite que domina las mezclas. Entre sus propiedades podemos mencionar que la mente es: un analgésico, carminativo, antiséptico, antiespasmódico, hepático, estimulante y estomático. La mentas es muy usada en medicinas y cosméticos. Su aroma purificador es usado para inhalaciones, compresas, ingerido, evaporadores aplicado diluido para dolores de cabeza y para masajes. Naranja La naranja es un antidepresivo, sedante, antiespasmódico, digestivo, y ayuda en la digestión. Los Aromaterapeutas creen que este aroma ayuda a mejorar la comunicación y es muy efectivo en contra de la celulitis porque ayuda a activar la circulación. Se utiliza en cosméticos y medicinas, baños, masajes inhalaciones, evaporadores y compresas. Nerolí Este aceite cítrico (proviene de la naranja agria) es antidepresivo, antiséptico, antiespasmódico y afrodisíaco. Es un aceite calmante que ayuda a balancear el sistema nervioso y a controlar la ansiedad. Ayuda a disminuir cicatrices, mejora las estrías. Se usa en cosméticos, esencias, evaporadores, baños, masajes, compresas y como perfume 2.3. Aceites esenciales con importancia terapéutica En la naturaleza, los aceites esenciales desempeñan un papel importante en la la protección de las plantas como antibacterianos, antivirales, antifúngicos, insecticidas y también poseen efectos anti-alimentarios contra herbívoros. Los AE también pueden atraer algunos insectos para favorecer la dispersión de polen y semillas, o repeler otros indeseables. La observación de la ecología química de los AE ha conllevado a la búsqueda de actividades biológicas de interés terapéutico de los mismos, encontrando así que de los aproximadamente 3000 aceites esenciales conocidos en la actualidad, 300 comercialmente importantes, especialmente para la industria farmacéutica. Diferentes grupos de investigación se encargan de realizar ensayos in vitro e in vivo de actividades antibacteriales, antifúngicas, citotóxicas y antioxidantes entre otras14. Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 2.4. Fitoterapéuticos La Fitoterapia se puede definir como la ciencia que estudia la utilización de los productos e origen vegetal con una finalidad terapéutica, ya sea para prevenir, atenuar o curar un estado patológico. La producción, procesamiento y comercialización de fitoterápicos constituye una opción con gran potencial de desarrollo en América Latina, donde se concentra la mayor diversidad vegetal del planeta. Se estima que aproximadamente unas 10.000 especies contienen principios activos con fines terapéuticos. Existe un conocimiento ancestral sobre el uso de estos recursos en el tratamiento de enfermedades, que se ha generado en el continente desde hace miles de años. Estas prácticas tradicionales se encuentran todavía preservadas en las comunidades rurales, en donde la única alternativa terapéutica accesible está constituída por la utilización de los recursos naturales disponibles. Hacia fines de la década del ‘70, la Organización Mundial de la Salud (OMS), reconoce el rol de las plantas medicinales en la cura de diversas enfermedades que afectan al hombre. A partir de ese hecho, se constata una creciente difusión de los conocimientos y los métodos de cultivo para la obtención de productos naturales. Esto ha generado una fuerte demanda por materia prima de estas especies, la que al ser satisfecha por las colectas indiscriminadas, representa una creciente amenaza hacia las mismas, al reducir tanto la base genética como las fuentes naturales de reserva de materia prima. En 1987 la OMS enfatiza la iniciación de programas para la identificación, preparación, cultivo y conservación de plantas medicinales utilizadas en medicina tradicional, asegurando asimismo el control de calidad en drogas derivadas de remedios de la medicina tradicional mediante el uso de técnicas modernas, utilizando estándares adecuados y buenas prácticas de manufactura. El abastecimiento de plantas medicinales se realiza a partir de colectas o de su cultivo, para lo que existe una guía sobre buenas prácticas agrícolas y de colecta editada por la OMS15. 2.5. Aceites esenciales para control de plagas Desde tiempos remotos han existido enfermedades y plagas en las plantas, sin embargo, fue con la evolución y transformación del hombre en agricultor –modificando las tierras y cultivándolas, cuando los agentes causantes de dichas enfermedades comenzaron a tomar una notable importancia, incidiendo negativamente en la producción agrícola. Actualmente el hombre con su afán de obtener una gran variedad de productos vegetales con fines alimenticios, medicinales e industriales, junto con las facilidades del comercio mundial, ha introducido en sus lugares de asentamiento numerosas especie, y con ellas, sus plagas y enfermedades en muchos de los casos. Por esta razón, los equilibrios naturales entre las plantas y sus enemigos, se han visto afectados a tal punto que algunas plagas se han proliferado de forma alarmante, obligando al hombre a una continua lucha contra estas enfermedades y plagas. Ejemplo dramático de ello fue el caso de la filoxera Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 (Daktulosphaira vitifoliae), que se introdujo en Europa procedente de América a finales del siglo XIX y arraso todos los viñedos16. Dentro de las principales afecciones de las plantas se encuentran las enfermedades causadas por patógenos (hongos, bacterias y virus) así como también los daños causados por malezas, insectos, roedores y pájaros, que afectan no solo la producción vegetal sino que también pueden llegar a afectar algunos animales que dependen de los vegetales en la cadena trófica. De allí que el principal problema de los insectos, enfermedades o malezas es que además de actuar como factores limitantes de la producción agrícola, pueden llegar a convertirse por su inesperado desarrollo masivo en forma de plagas, las cuales pueden destruir en pocas horas cultivos o cosechas completas17. África y Asia occidental sufren periódicamente las plagas de la langosta del desierto, que en condiciones de humedad favorables se reproduce en grandes cantidades y si se ven favorecidas por vientos tibios, recorren a gran velocidad miles de kilómetros, formando nubes compuestas por más de 400 millones de insectos, cada uno de los cuales come diariamente un volumen de vegetación equivalente a su propio peso. Las plagas cuestan miles de millones de dólares anuales por pérdidas de producción agrícola y roedores e insectos destruyen por lo menos el 10% de las cosechas almacenadas18. En Colombia el sector agrícola es el más representativo en la economía del país teniendo en cuenta su contribución (20 %) al producto interno bruto19. Según la FAO de los 20 productos más exportados por Colombia, 13 son productos agrícolas entre los que se destacan el café y el banano. Anualmente el sector agrícola sufre millonarias pérdidas debido a enfermedades causadas por fitopatogenos, hongos, bacterias y virus. También los daños causados por malezas, insectos, roedores y pájaros, que afectan no solo la producción vegetal sino que también pueden llegar a afectar algunos animales que dependen de los vegetales. Para contrarrestar estas plagas se han utilizando plaguicidas e insecticidas sintéticos como, organoclorados, organofosforados y carbamatos20. Este tipo de insecticidas han sido muy eficientes, sin embargo son altamente tóxicos y se acumulan en los cultivos y suelos, generando un alto grado de contaminación en el medio ambiente. El uso indiscriminado de estos productos ha generado resistencia por parte de las plagas y además intoxicaciones en la población mundial debido al consumo masivo de alimentos tratados con estas sustancias. Actualmente la investigación se ha volcado a buscar nuevas fuentes de controladores de plagas que sean efectivos y más amigables con el medio ambiente. En la actualidad, los estudios fitoquímicos han tomado gran impulso en la búsqueda de sustancias con propiedades insecticidas, con el fin de encontrar soluciones económicas y de bajo impacto ambiental para el control de plagas. Principalmente se reporta el uso de aceites esenciales de diferentes especies vegetales como insecticidas Los aceites esenciales de plantas están generalmente compuestos por complejas mezclas de Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre Oct de 2011 monoterpenos, fenoless biosi biosintéticamente relacionados y sesquiterpen uiterpenos, y se caracterizan por su acción cción ne neurotóxica sobre insectos y por la baja aja toxicidad toxi para mamíferos. Por ejemplo, o, el com componente mayoritario del aceite esencial cial de Rosmarinus officinale es el 1,8-cineol, neol, el de Eucalyptus globus el eucaliptus, s, el de Syzygium aromaticum el eugenol y de Ment Mentha sp. el mentol21. Curso de aceites esenciales: nciales: Q Química y proceso de producción Octubre de 2011 4- 0 3.1. Procesos industriales en control de calidad y purificación de AE Estos procesos se aplican para separar y concentrar los componentes, para facilitar su procesamiento industrial o simplemente para homogenizar la calidad. Entre ellos tenemos12: Rectificación: es el proceso más común, consiste en fraccionar en una columna de rectificación el AE obteniéndose porciones que son analizadas individualmente. Aquellas que tengan una misma calidad se juntan. Generalmente un AE se fracciona en tres partes: cabeza o fracción liviana, el corazón o parte media y las fracciones pesadas. Fraccionamiento: semejante al anterior, pero con una partición más específica, Ej.: los AE con 60-70% de citral se fraccionan tratando de eliminar los compuestos que lo acompañan para obtener un 90-97% de pureza. Desterpenado: al eliminar los terpenos, cuando estos no tienen la propiedad organoléptica que se persigue, mejora la solubilidad en agua del AE y concentra el sabor y el olor. Descerado: cuando un AE es extraído por expresión y no por arrastre por vapor, contiene, además de la fracción volátil terpénica compuestos como las ceras del epicarpio de los frutos. Filtración: para eliminar las impurezas de la AE crudos se filtran con ayuda de tierras filtrantes u otros materiales que retienen el agua residual (sulfato de sodio anhídro, carbonato de magnesio... etc.) Reacciones químicas: para obtener nuevos productos aromáticos con mayor valor agregado, con notas más agradables, entre ellas se encuentran: esterificación (cedro, vetiver y menta), hidrogenación (citronela), hidratación (trementina) Estandarización: no es un proceso industrial en sí, surge como una necesidad de homogenizar o normalizar la calidad de un producto debido a la infinidad de variables que modifican sus características. Se realiza para cumplir con las exigencias de la industria la cual requiere las mismas características independientemente del origen, año y época de cosecha. Aislamiento de productos específicos: algunas esencias son comercializadas para aislarles algunos componentes mayoritarios como el eugenol de la esencia de clavo o el cedrol de las del cedro. Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 3.2. Clases de aceites esenciales según su calidad Se pueden clasificar en dos grandes grupos: los AE crudos o de baja calidad y los AE purificados o refinados que son de alta calidad. AE crudos: no se les ha agregado mayor valor y se utilizan como materia prima para velas, pebeteros, artículos de aseo y limpieza e incluso insecticidas, papelería o juguetería de plástico. AE purificados: o de alta calidad, tienen el mayor valor agregado y son utilizados en la industria alimenticia, farmacéutica, cosmética y de perfumes En la tabla se realiza una comparación de los costos de AE de cítricos de acuerdo a su calidad: Cítrico Mandarina Limón Naranja Costo AE crudo US $ 48/Kilo US $ 13/Kilo US $ 0.7/Kilo Costo AE purificado US $ 235/Kilo US $ 34/Kilo US $ 75/Kilo 3.3. Determinación de la composición de un AE Anteriormente la investigación de un AE se hacía identificando los componentes individuales mediante largas y costosas marchas químicas que incluían el aislamiento y purificación, utilizando cromatografías de capa delgada, cromatografías en columna, destilación fraccionada, etc., para su posterior determinación estructural por métodos químicos tradicionales como la obtención de derivados, las reacciones de coloración, las pruebas de grupos funcionales, etc. En la actualidad, la tecnología de punta utiliza técnicas modernas del análisis químico instrumental como la cromatografía de gases (CG) y la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-EM). Curso de aceites esenciales: Química y proceso de producción Octubre de 2011 + 7 1. http://www.mantra.com.ar/contterapiasalternativas/aceitesesencialeshistoria.ht ml Consultada: Octubre 8 de 2011 2. http://www.lindisima.com/aceites_esenciales.htm Consultada: Octubre 8 de 2011 3. http://www.geocities.com/aceites_esenciales/historia.html Consultada: Octubre 10 de 2011. 4. Bandoni, A. et al. 2000. “Los Recursos Vegetales Aromáticos en Latinoamérica”. Ciencia y Tecnología para el Desarrollo CYTED. Editorial de la Universidad Nacional de la Plata, La Plata - Argentina. 5. Fenaroli, G. 1963. “La Sostanze Aromatichi. I. Sostanze Aromatiche Naturali” Ed. Hoepli. Roma. 6. Martínez, A. 2003. “Aceites esenciales”. Universidad de Antioquia. Medellín. 1-34 7. Lawrence, B.M. 1995. “Wncommon Essential Oliz as Sources of Common Natural Aroma Chemicalis”. Perfum. Fav: 10:45-48. 8. http://www.mitecnologico.com/ibq/Main/DestilacionPorArrastreDeVapor Consultada: Octubre 11 de 2011. 9. 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