Otimização dos métodos de extração dos metabolitos presentes na folha de oliveira (Olea europaea L.)

Abstract

Há vários séculos que a oliveira, Olea europaea L., é conhecida pelo seu elevado valor económico na região do mediterrâneo, a qual é responsável pela produção de 98% das azeitonas e 78% do azeite, a nível mundial. Após a extração do azeite, são geradas, aproximadamente, um milhão de folhas de oliveira, ricas em compostos bioativos, como polifenóis, que apresentam propriedades benéficas, nomeadamente cardio- e neuroprotetora, com elevada aplicabilidade nas indústrias alimentar e farmacêutica. Assim, tendo em conta a elevada disponibilidade e baixo custo deste subproduto, é imperativa a otimização da extração dos metabolitos secundários presentes nas folhas de oliveira, e a valorização deste subproduto agroindustrial como uma fonte essencial de compostos bioativos. Deste modo, os metabolitos lipofílicos e fenólicos presentes nas folhas de oliveira foram extraídos pelas metodologias não convencionais, extração assistida por micro-ondas (MAE) e extração assistida por ultrassons (UAE), e foram utilizados n-hexano e etanol como solventes. Posteriomente, os metabolitos, extraídos das folhas de oliveira frescas ou secas e inteiras ou maceradas, foram identificados recorrendo a técnicas de cromatografia (gasosa e líquida) acoplada à espetrometria de massa (GC-MS e UHPLC-MS, respetivamente). Foram identificados e quantificados 26 e 37 compostos lipofílicos extraídos pelas técnicas MAE e UAE, respetivamente, tendo-se obtido um maior teor de compostos lipofílicos pela técnica UAE na folha de oliveira seca macerada, e 22 compostos fenólicos extraídos por ambas as técnicas não convencionais, em maior quantidade na folha de oliveira fresca macerada, a partir da técnica MAE. Em suma, estes métodos emergentes provaram ser eficientes na extração de metabolitos secundários presentes nas folhas de oliveira, quando comparados com os métodos convencionais, essencialmente extração sólido - líquido (com hexano, metanol, etanol e água, com agitação) e extração por Soxhlet (com etanol), uma vez que foram utilizados tempos de extração significamente inferiores (30 min) e menores quantidades de solvente, evitando ainda gastos de tempo e energia, mantendo bons rendimentos de extração e tendo, por conseguinte, um impacto positivo no ambiente.

The olive tree, Olea europaea L., has been known for centuries in the Mediterranean region for its economic value. About 98% of the world’s olive and 78% of world olive oil are produced in this region. After the olive oil extraction, around one million tons of olive leaves remain from this process. Olive leaves are rich in bioactive compounds, such as polyphenols, and present several health properties, mainly cardio- and neuroprotective, with a wide application in the food and pharmaceutical industries. So, considering the high availability and low cost of this sub- product, it is very important to optimize metabolite extraction from leaves and increase its value as a source of important bioactive compounds. Olive leaves metabolites, lipophilic and phenolic, were extracted by nonconventional methods, such as microwave-assisted extraction (MAE) and ultrasound-assisted extraction (UAE), with n-hexane and ethanol. The metabolites extracted from fresh or dry and intact or macerated olive leaves were identified and quantified by chromatography (gas and liquid) coupled with mass spectrometry (GC-MS and UHPLC-DAD ESI/MSn ). Overall, 26 and 37 lipophilic compounds were extracted by MAE and UAE, respectively, and the highest content of these compounds was detected in the macerated dry olive leaf by UAE, and 22 phenolic compounds extracted by both nonconventional methods, where the highest content was verified in the macerated fresh olive leaf by MAE. Thereby, microwave-assisted extraction and ultrasound-assisted extraction proved to be efficient in extracting metabolites present in olive leaves when compared with conventional methods such as solid-liquid extraction (with hexane, methanol, ethanol, and water, with magnetic stirring) and Soxhlet extraction (with ethanol), since significantly lower extraction times (30 min) and amounts of solvent have been used, avoiding time and energy consumption, maintaining good extraction yields and, therefore, having a positive impact on the environment.