Caracterización química de fibras de plantas herbáceas utilizadas para la fabricación de pastas de papel de alta calidad.

Ca ac e ización química de ib as de plan as he báceas u ilizadas pa a la ab icación de pas as de papel de al a calidad Isabel Ma ía Rod íguez Ga cía Se illa, 2006 Ca ac e ización química de ib as de plan as he báceas u ilizadas pa a la ab icación de pas as de papel de al a calidad Memo ia que p esen a Isabel Ma ía Rod íguez Ga cía pa a op a al í ulo de Doc o en Ciencias Químicas po la Uni e sidad de Se illa. Se illa, a 9 de Feb e o de 2006. Ca ac e ización química de ib as de plan as he báceas u ilizadas pa a la ab icación de pas as de papel de al a calidad Visado en Se illa, a 9 de Feb e o de 2006 LOS DIRECTORES EL TUTOR D . D. José C. del Río And ade In es igado Cien í ico del CSIC IRNAS-CSIC D a. Dña. Ana Gu ié ez Suá ez Cien í ico Ti ula del CSIC IRNAS-CSIC D . D. Agus ín Ga cía Asue o Ca ed á ico de la Uni e sidad de Se illa Memo ia que p esen a Dña. Isabel Ma ía Rod íguez Ga cía p a a op a al g ado de Doc o en Ciencias Químicas po la Uni e sidad de Se illa. DOCTOR D. LUIS CLEMENTE SALAS, DIRECTOR DEL INSTITUTO DE RECURSOS NATURALES Y AGROBIOLOGÍA DE SEVILLA DEL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS CERTIFICA: Que la p esen e Memo ia de In es igación i ulada “Ca ac e ización química de ib as de plan as he báceas u ilizadas pa a la ab icación de pas a de papel de al a calidad”, p esen ada po Dña. Isabel Mª Rod íguez Ga cía pa a op a al g ado de Doc o en Ciencias Químicas, ha sido ealizada en el Depa amen o de Biogeoquímica y Dinámica de Con aminan es, bajo la di ección de los D s. D. José C. Río And ade y Dña. Ana Gu ié ez Suá ez, euniendo odas las condiciones exigidas a los abajos de Tesis Doc o ales. En Se illa, a 9 de Feb e o de 2006 A mi amilia y a An onio 4.2.1.1. n-Alcanos ............................................................................... 45 4.2.1.2. n-Ácidos g asos...................................................................... 46 4.2.1.3. Hid oxiácidos......................................................................... 47 4.2.1.4. n-Alcoholes............................................................................ 48 4.2.1.5. n-Aldehídos............................................................................ 49 4.2.1.6. Hid oca bu os es e oidales..................................................... 49 4.2.1.7. Es e oles................................................................................. 50 4.2.1.8. T i e penoles .......................................................................... 53 4.2.1.9. Ace a os de i e penoles........................................................ 54 4.2.1.10. Ce onas es e oidales............................................................... 56 4.2.1.11. Ce onas i e penoidales......................................................... 57 4.2.1.12. Glicósidos de es e oles........................................................... 59 4.2.1.13. Ce as....................................................................................... 60 4.2.1.14. És e es de es e oles ................................................................ 61 4.2.1.15. És e es de i e penoles .......................................................... 62 4.2.1.16. Monoglicé idos ...................................................................... 62 4.2.1.17. Diglicé idos............................................................................ 63 4.2.1.18. T iglicé idos........................................................................... 65 4.2.1.19. És e es del ácido e úlico....................................................... 65 4.2.1.20. És e es del ácido ans-p-cumá ico........................................ 69 4.2.2. Composición química de los lípidos de las ib as ........................... 72 4.2.2.1. Fib as de lino.......................................................................... 82 4.2.2.2. Fib as de cáñamo.................................................................... 86 4.2.2.3. Fib as de kena ....................................................................... 90 4.2.2.4. Fib as de yu e......................................................................... 93 4.2.2.5. Fib as de sisal....................................................................... 101 4.2.2.6. Fib as de abacá..................................................................... 107 4.2.3. Modi icación es uc u al de los lípidos de las ib as du an e la cocción a la sosa/AQ ..................................................................... 125 4.3. Composición química de la lignina......................................................... 133 4.3.1. Composición química de la lignina de las ib as........................... 133 4.3.1.1. Análisis po Py-GC/MS ....................................................... 133 4.3.1.2. Análisis po Py/TMAH........................................................ 143 4.3.2. Composición química de la lignina en las lejías de cocción ......... 148 4.3.2.1. Análisis po Py-GC/MS ....................................................... 149 4.3.2.2. Análisis po Py/TMAH........................................................ 155 5. CONCLUSIONES......................................................................................... 161 6. REFERENCIAS ............................................................................................ 165 i RESUMEN La p esen e Tesis plan ea el es udio de la composición química de las ib as de a ias plan as he báceas u ilizadas como ma e ia p ima pa a la ab icación de pas a de papel de al a calidad, así como la e olución de sus p incipales componen es du an e el p oceso de cocción con obje o de ob ene un mejo ap o echamien o indus ial de es as ib as. Las ib as seleccionadas pa a es e es udio ue on suminis adas po la emp esa Celulosa de Le an e S.A., CELESA (To osa, Ta agona) e incluyen ib as p oceden es de allos de lino (Linum usi a issimum), cáñamo (Cannabis sa i a), kena (Hibiscus cannabinus) y yu e (Co cho us capsula is), así como ib as p oceden es de hojas de sisal (Aga e sisalana) y abacá (Musa ex ilis). El es udio se cen a en una ca ac e ización gene al de las ib as basada en la cuan i icación de las p incipales acciones (polisacá idos, lignina, ex aíbles, hid osolubles y cenizas), poniendo especial én asis en el es udio de allado de la composición de los ex aíbles lipo ílicos y la lignina, acciones que p esen an una especial ele ancia en la ab icación de pas a de papel. En gene al, las ib as es udiadas se ca ac e izan po un al o con enido en holocelulosa (81-92%), y un con enido bajo en lignina (4-16%). Las ib as de lino y cáñamo son las que p esen an un meno con enido en lignina (2,9 y 4,6%, espec i amen e) mien as que kena , yu e, sisal y abacá ienen algo más del 10% de lignina. También se ca ac e izan po su bajo con enido en cenizas (0,2-2%) y ex aíbles lipo ílicos (0,4- 0,7%), po lo que en p incipio puede deci se que, espec o a la composición química, son buenas ma e ias p imas pa a la p oducción de pas a de papel. Los p incipales lípidos iden i icados en las ib as median e GC y GC/MS ue on ce as, n-ácidos g asos, n-alcanos y n-alcoholes, así como es e oles y i e penoles (lib es y/o conjugados). Las ce as son muy abundan es en las ib as p oceden es de allos (lino, cáñamo, kena y yu e) es ando p ác icamen e ausen es en las ib as p oceden es de hojas (sisal y abacá). En es as úl imas se iden i ica on se ies de ácidos p-hid oxicinámicos (p-cumá ico y e úlico) es e i icados con n-alcoholes y ω-hid oxiácidos de cadena la ga. És a es la p ime a ez que se desc ibe la p esencia en plan as de p-cuma a os de ω-hid oxiácidos. El análisis de las ib as median e Py-GC/MS pe mi ió es udia la composición de la lignina. Así, la pi ólisis de las ib as de lino y cáñamo libe ó p incipalmen e compues os de i ados de ca bohid a os, mien as que la pi ólisis de las ib as de kena , yu e, sisal y abacá libe ó p edominan emen e compues os p oceden es de lignina y ácidos p-hid oxicinámicos, de acue do con el con enido en lignina en ii cada una de las ib as. En cuan o a la composición de la lignina, las ib as de lino y cáñamo mos a on una composición p edominan emen e de ipo guayacilo (G), mien as que las ib as de kena , yu e, sisal y abacá p esen a on una lignina p edominan emen e de ipo si ingilo (S). En las ib as de abacá, además, se obse a on can idades ele adas de ácido p-cumá ico, p obablemen e es e i icado en el ca bono γ de la cadena la e al de la lignina. El análisis po Py-GC/MS de las ib as de kena , yu e, sisal y abacá e eló la p esencia de ace a os de los alcoholes sinapílico y coni e ílico, siendo la p ime a ez que es os compues os se iden i ican as la pi ólisis de ma e iales lignocelulósicos. La p esencia de es os ace a os indica que la lignina na i a de es as ib as es á, al menos pa cialmen e, ace ilada en el ca bono γ de la cadena la e al. Se sugie e que los ace a os de los alcoholes coni e ílico y sinapílico pueden se au én icos p ecu so es de la lignina que se en in oluc ados en su polime ización al igual que los alcoholes coni e ílico y sinapílico sin ace ila . El p esen e es udio aba có ambién las modi icaciones y los cambios es uc u ales ocu idos en los lípidos y la lignina du an e la cocción alcalina. Se obse ó cómo las di e en es clases de lípidos ienen dis in os compo amien os du an e la cocción y cómo algunos de los compues os lipo ílicos p esen es en las ib as sob e i en al p oceso y es án p esen es en la pas a, lo cual puede da luga a di e sos p oblemas, como la o mación de depósi os de “pi ch”. Las ce as y o os és e es se hid olizan comple amen e, dependiendo de la ca ga de álcali u ilizada, los ácidos g asos o man sales solubles, mien as que los alcoholes y es e oles (y sus glicósidos), que apenas se solubilizan, pe manecen en la pas a. En cuan o a la lignina de las ib as, se obse ó que en el p oceso de cocción se p oduce una eliminación p e e encial de las unidades S en e a las G. Es o es debido a que las unidades S es án unidas p e e en emen e po enlaces é e (β-O-4) mien as que la lignina G es más condensada debido a la p esencia de una al a p opo ción de enlaces C-C (en la posición 5-5´). Po an o, la al a elación S/G de la lignina de las ib as de kena , sisal, yu e y abacá hace que es as ib as sean más áciles de desligni ica a causa del meno g ado de condensación de la lignina, a pesa de ene un mayo con enido en lignina. En conclusión, el es udio de la composición química de las ib as, así como su compo amien o du an e la p oducción de pas a de papel, se á ú il pa a un mejo ap o echamien o de las mismas como ma e ias p imas pa a la ab icación de papel de al a calidad. 1. INTRODUCCIÓN 1. In oducción 3 1.1. ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LOS MATERIALES LIGNOCELULÓSICOS Los ma e iales lignocelulósicos, incluyendo los p oduc os de o igen ag ícola y o es al, es án cons i uidos po es políme os es uc u ales - celulosa, hemicelulosa y lignina - y una se ie de compues os de bajo peso molecula solubles en agua ( acción hid osoluble) o sol en es o gánicos (los denominados ex aíbles). También p esen an pequeños con enidos en p o eína y sales mine ales (es imadas como cenizas as combus ión). La celulosa es el componen e mayo i a io (sob e un 50%), seguida de la lignina (al ededo de un 20%) y de la hemicelulosa (al ededo de un 15%) (Fengel y Wegene , 1984). En la Figu a 1 se mues a una ep esen ación esquemá ica de las elaciones en e los p incipales cons i uyen es de la pa ed celula ege al (celulosa, lignina y hemicelulosa). A ni el his ológico, la lignina se encuen a más concen ada en la lámina media, que es la capa ex e na que une las pa edes celula es de las ib as con iguas en los ejidos ligni icados. El es o de las capas de la pa ed ege al, incluyendo la pa ed secunda ia que es la capa más g uesa, p esen an ambién un cie o con enido de lignina pe o es án p incipalmen e cons i uidas po celulosa (y hemicelulosa). Tal como se obse a en la Figu a 1, la lignina en la pa ed secunda ia o ma una ma iz amo a que p o ege a los polisacá idos en e a la deg adación mic obiana y la hid ólisis enzimá ica en gene al. En la pa ed ege al exis en enlaces in e - políme os que pueden se di ec os, enlaces é e en e OH alcohólicos (de los polisacá idos) y enólicos (de la lignina), o a a és de puen es o mados po los ácidos p-hid oxicinámicos. Es os úl imos son p ecu so es de la lignina pe o en muchas plan as he báceas se encuen an ambién en o ma lib e (incluidos en la acción ex aíble) y o mando puen es lignina-polisacá ido (Scalbe e al., 1985; G abbe e al., 2000; Bunzel e al., 2001; Lam e al., 2001; Sun e al., 2002). El uso de la made a y o os ma e iales lignocelulósicos en la indus ia química, así como en la alimen ación animal, se basa gene almen e en la u ilización de la celulosa (ob ención de ib as celulósicas pa a la ab icación de pas a de papel, o hid ólisis ácida o enzimá ica pa a ob ene glucosa). Po consiguien e, la eliminación de la lignina ep esen a el paso limi an e en muchos de es os p ocesos. 1.1.1. Celulosa Es uno de los biopolíme os más abundan es en la Na u aleza, ya que se a a del p incipal componen e es uc u al de las células ege ales. Comp ende del 10% al 20% del peso seco de las hojas, el 50% del peso de la made a y la co eza de los 1. In oducción 4 á boles y ap oximadamen e el 90% del peso de las ib as de algodón (S ei wiese y Hea hcock, 1983). Desde el pun o de is a es uc u al, la celulosa es un políme o lineal, cuya unidad básica es la D-glucosa que se enlaza median e un enlace glucosídico en la con igu ación β-(1-4) dando luga a la unidad de celobiosa que se Lignina Celulosa Hemicelulosas A ( is a axial/la e al) B ( is a la e al) C D ( is a axial) ( is a la e al) ( is a axial) Enlaces de hid ógeno Celulosa Lignina Hemicelulosas Lignina Celulosa Hemicelulosas A ( is a axial/la e al) B( is a axial/la e al) B ( is a la e al) C D ( is a axial) ( is a la e al) ( is a axial) Enlaces de hid ógeno Celulosa Lignina Hemicelulosas Figu a 1. Rep esen ación esquemá ica de las elaciones en e los p incipales cons i uyen es de la pa ed celula ege al (celulosa, lignina y hemicelulosa). Es e esquema, co espondien e a la pa ed secunda ia de una angiospe ma no leñosa (como el lino o el kena ) mues a las mic o ib illas de celulosa, o madas po cadenas lineales de glucosa, inme sas en una ma iz amo a de lignina, cons i uida po es ipos de unidades enilp opano unidas po di e en es enlaces en una ed idimensional, en la que ambién se incluye la hemicelulosa, o mada po cadenas ami icadas de pen osas (hexosas en las coní e as) unidas po enlaces la e ales. Las uniones en e es os políme os se comple an median e puen es in e molecula es o mados po los ácidos cinámicos, p-cumá ico (pCA), e úlico (FA) y di e úlico, que se unen po un lado a la lignina y po o o a la hemicelulosa (enlaces és e y é e ), mien as que es a úl ima se asocia a la celulosa po puen es de hid ógeno. En las plan as leñosas, que no con ienen can idades ap eciables de ácidos cinámicos, exis en uniones di ec as lignina-polisacá ido en o ma de enlaces é e en e hid oxilos alcohólicos. Tomado de Bidlack e al. (1992). 1. In oducción 5 epi e exac amen e en la cadena polimé ica (Figu a 2). En la pa ed celula , las cadenas de celulosa se ag egan o mando mic o ib illas que cons i uyen el elemen o base de los ma e iales celulósicos. 1.1.2. Hemicelulosas Son polisacá idos químicamen e he e ogéneos, cons i uidos po di e en es unidades de monosacá idos incluyendo pen osas (xilosa y a abinosa), hexosas (glucosa, manosa y galac osa) y ácidos u ónicos, enlazados en e sí po enlaces glicosídicos, o mando es uc u as ami icadas y en gene al amo as. En la Figu a 3 se mues an los monosacá idos cons i uyen es de las hemicelulosas. Algunas hemicelulosas es án asociadas a la po ción celulósica, mien as que o as lo es án con la lignina. Ac úan como ma iz sopo e pa a las mic o ib illas de celulosa en la pa ed celula , y son de meno masa molecula , más accesibles, más ácilmen e deg adables y más áciles de disol e que la celulosa. La es uc u a de la celulosa es la misma en los dis in os ma e iales lignocelulósicos. Sin emba go, en las hemicelulosas exis e una conside able a iación, especialmen e en e las coní e as, ondosas y plan as he báceas. En el caso de la made a de coní e as se suele ap ecia una mayo can idad de manosa y galac osa mien as que la xilosa es más abundan e en las ondosas (Fengel y Wegene , 1984). En las plan as he báceas, las hemicelulosas p esen an una g an a iedad en composición según las di e en es especies, siendo en algunas p edominan es la manosa y la galac osa (Mo ison e al., 1999b) y en o as la xilosa (Ne o e al., 1996). CH 2 OH HO OH O OH O HO HO CH 2 OH O OH O OH CH 2 OH O n HO CH 2 OH OH HO OO CH 2 OH HO OH O OH OO HO HO CH 2 OH OO OH O OH CH 2 OH OO n HO CH 2 OH OH HO OO Figu a 2. Molécula de celobiosa en la cadena de celulosa. 1. In oducción 6 1.1.3. Lignina Es un políme o a omá ico o mado po la condensación oxida i a de p ecu so es enólicos, muy ami icado y amo o. La lignina es un componen e ca ac e ís ico de la pa ed celula de las plan as ascula es, donde se o ma po polime ización oxida i a de es alcoholes p-hid oxicinamílicos - p-cuma ílico (4- hid oxicinamílico), coni e ílico (4-hid oxi-3-me oxicinamílico) y sinapílico (4- hid oxi-3,5-dime oxicinamílico) - (Figu a 4) dando luga a una ed idimensional con di e en es ipos de enlaces. Es e políme o es muy esis en e a la biodeg adación y sus unciones son p o ege a la celulosa del a aque mic obiano, con e i esis encia e impe meabilidad a los ma e iales ligni icados, y man ene unidas las ib as celulósicas, al como se ha comen ado an e io men e. Figu a 3. Monosacá idos componen es de las hemicelulosas (Fengel y Wegene , 1984). Desoxi-hexosas OOH OH OH CH 3 OH α-L-Ramnosa OOH OH OH CH 3 OH α-L-Fucosa Pen osas OOH HO OH OH β-D-Xilosa OOH OH OH OH α-L-A abinopi anosa OOH HOH 2 C OH OH α-L-A abino u anosa Hexosas OOH HO OH OH CH 2 OH β-D-Glucosa OOH HO HOOH CH 2 OH β-D-Manosa O OH HO OH OH CH 2 OH α-D-Galac osa Ácidos hexu ónicos OOH HO OH OH COOH Ácido β-D-Glucu ónico O OH H 3 CO OH COOH OH Ácido α-D-4-O-Me ilglucu ónico O OH HO OH OH COOH Ácido α-D-Galac u ónico Desoxi-hexosas OOH OH OH CH 3 OH α-L-Ramnosa OOH OH OH CH 3 OH α-L-Fucosa Desoxi-hexosas OOH OH OH CH 3 OH α-L-Ramnosa OOH OH OH CH 3 OH OOH OH OH CH 3 OH α-L-Ramnosa OOH OH OH CH 3 OH α-L-Fucosa OOH OH OH CH 3 OH OOH OH OH CH 3 OH α-L-Fucosa Pen osas OOH HO OH OH β-D-Xilosa OOH OH OH OH α-L-A abinopi anosa OOH HOH 2 C OH OH α-L-A abino u anosa Pen osas OOH HO OH OH β-D-Xilosa OOH HO OH OH OOH HO OH OH β-D-Xilosa OOH OH OH OH α-L-A abinopi anosa OOH OH OH OH OOH OH OH OH α-L-A abinopi anosa OOH HOH 2 C OH OH α-L-A abino u anosa OOH HOH 2 C OH OH OOH HOH 2 C OH OH α-L-A abino u anosa Hexosas OOH HO OH OH CH 2 OH β-D-Glucosa OOH HO HOOH CH 2 OH β-D-Manosa O OH HO OH OH CH 2 OH α-D-Galac osa Hexosas OOH HO OH OH CH 2 OH β-D-Glucosa OOH HO OH OH CH 2 OH OOH HO OH OH CH 2 OH β-D-Glucosa OOH HO HOOH CH 2 OH β-D-Manosa OOH HO HOOH CH 2 OH OOH HO HOOH CH 2 OH β-D-Manosa O OH HO OH OH CH 2 OH α-D-Galac osa O OH HO OH OH CH 2 OH O OH HO OH OH CH 2 OH α-D-Galac osa Ácidos hexu ónicos OOH HO OH OH COOH Ácido β-D-Glucu ónico O OH H 3 CO OH COOH OH Ácido α-D-4-O-Me ilglucu ónico O OH HO OH OH COOH Ácido α-D-Galac u ónico Ácidos hexu ónicos OOH HO OH OH COOH Ácido β-D-Glucu ónico OOH HO OH OH COOH OOH HO OH OH COOH Ácido β-D-Glucu ónico O OH H 3 CO OH COOH OH Ácido α-D-4-O-Me ilglucu ónico O OH H 3 CO OH COOH OH O OH H 3 CO OH COOH OH Ácido α-D-4-O-Me ilglucu ónico O OH HO OH OH COOH Ácido α-D-Galac u ónico O OH HO OH OH COOH O OH HO OH OH COOH Ácido α-D-Galac u ónico 1. In oducción 13 1.2.1.2. Fib as p oceden es de plan as he báceas Los cul i os de plan as anuales cons i uyen una al e na i a a los cul i os o es ales pa a di e en es usos indus iales. Es a posibilidad iene especial in e és pa a países con escasos ecu sos o es ales y pa a los que disponen de esiduos ag ícolas ib osos o cul i os de plan as ib osas no made e as. En los países indus ializados las ib as no made e as se u ilizan pa a p oduci papeles especiales, sin emba go, en o os países (en ías de desa ollo) son la p incipal ma e ia p ima pa a la ab icación de papel, así, en China suponen el 60% de las ib as u ilizadas pa a la p oducción de papel. Las especies más u ilizadas son algodón, cáñamo, lino o paja de ce eales. Uno de los hechos ap emian es que conducen a la u ilización de ma e ia p ima no made e a es su conocida abundancia que sob epasa la u ilización ac ual. Un bene icio elacionado con el an e io es la eu ilización de e enos ag ícolas abandonados o en ías de econ e sión. Exis e en Eu opa, en algunos sec o es, una sob ep oducción de alimen os y los subsidios a la ag icul u a son una de las p incipales sang ías económicas de la UE. G andes á eas de e eno ag ícola han sido ya sus aídas a la p oducción de alimen os y de acue do con la ac ual polí ica ag ícola comuni a ia, es a educción con inua á. Una al e na i a pa a el ap o echamien o de es os e enos se ía su u ilización pa a cul i os ag o- indus iales, en el p esen e caso cul i os des inados a la p oducción de pas a de papel, o ene gé icos. A escala mundial, las ib as no made e as apo an una pequeña pa e de la ma e ia p ima suminis ada pa a la ab icación de papel, habiéndose inc emen ado su u ilización en los úl imos años. En el caso conc e o de España, en la ac ualidad hay una p oducción de unas 12 mil oneladas de pas as celulósicas ab icadas con especies no made e as, lo que supone un 0,62% de p oducción de pas as de ib as no made e as espec o de la p oducción o al de pas as papele as (FAO, 2006) (Tabla 1). En nues o país, la emp esa CELESA ab ica pas a de papel a pa i de ib as no made e as. Dicha emp esa ha suminis ado las ib as es udiadas en es a Tesis y u iliza lino, cáñamo, yu e, sisal y abacá pa a ab ica pas a pa a papeles especiales de dis in as ca ac e ís icas, ales como papeles de ciga illo, il os especiales o papeles dieléc icos. 1. In oducción 14 Tabla 1. P oducción de pas a celulósicas en el Mundo y en España du an e el pe iodo 2000-2004 (FAO, 2006). P oducción pas as (Miles de ) 2000 2001 2002 2003 2004 Made a 171.742 165.509 167.848 171.048 174.634 Fib as no made e as 18.224 18.407 15.903 16.855 17.351 To al 189.966 183.916 183.751 187.903 191.985 Mundo % U ilización ib as no made e as 9,60 10,00 8,65 8,97 9,04 Made a 1750 1721 1721 1894 1905 Fib as no made e as 12 12 12 12 12 To al 1762 1733 1733 1906 1917 España % U ilización ib as no made e as 0,68 0,69 0,69 0,63 0,62 1.2.2. P ocesos de p oducción de pas a de papel El obje i o de los p ocesos de pas eado es la sepa ación de las ib as celulósicas que cons i uyen la ma e ia p ima pa a la ob ención de la pas a que alimen a la máquina de papel. Básicamen e, los p ocesos de ob ención de pas as de papel se clasi ican en mecánicos y químicos. Combinaciones de és os dan luga a p ocedimien os in e medios o semiquímicos. A con inuación se incluye una b e e desc ipción de los p incipales p ocesos. 1.2.2.1. P ocesos mecánicos El a amien o mecánico iene como obje i o la disg egación y sepa ación ísica de las ib as. La lignina que une la celulosa a las hemicelulosas no se disuel e. Las especies u ilizadas pa a la ab icación de pas a mecánica son las made as de coní e as aunque ambién se usan ondosas. La ab icación de pas as mecánicas o ece la en aja de da como esul ado endimien os ele ados (90-95%). 1.2.2.2. P ocesos químicos En el pas eado o cocción química, la desligni icación se lle a a cabo con la ayuda de agen es químicos ácidos o básicos, en diges o es o eac o es a al as empe a u as y p esiones. La pas a se p oduce con disolución de la lignina que se encuen a en e las ib as del ma e ial lignocelulósico, sin daña sus ancialmen e la celulosa. En el pas eado químico los endimien os son no malmen e de 40 a 60%, ya que la mayo pa e de la lignina y las hemicelulosas se pie den, el p oduc o es más esis en e y de mejo calidad. Los mé odos químicos se di iden undamen almen e en ácidos o alcalinos dependiendo del pH del eac i o. 1. In oducción 15 P oceso a la sosa. Es el más an iguo y simple de los p ocesos químicos alcalinos. El p oceso de cocción se ealiza con sosa cáus ica y apo a al a p esión y empe a u a. Es a ope ación se e ec úa en diges o es con inuos. El hid óxido de sodio, o sosa cáus ica, es un p oduc o muy ú il pa a la desligni icación de ma e ias p imas ege ales, p incipalmen e de made as, pajas de ce eales y plan as ib osas en gene al. Además de la sosa cáus ica, en el p oceso de cocción se usa an aquinona (AQ), p oceso a la sosa-AQ, que unciona como ca alizado . Es e adi i o p esen a dos e ec os undamen ales como son la acele ación del p oceso de desligni icación alcalino y la es abilización de los ca bohid a os, mejo ando además los endimien os espec o al p oceso con encional en las mismas condiciones de ope ación. P oceso k a o al sul a o. El p oceso k a pa a la ob ención de pas a de papel es un p oceso químico alcalino que de i a del p oceso a la sosa. En es e p oceso, además de hid óxido de sodio se u iliza el sul u o sódico, siendo es os agen es de cocción conocidos como lejías blancas. El p oceso se lle a a cabo en diges o es que pueden se an o discon inuos como con inuos, en los que se in oducen las as illas jun o a las lejías blancas lle ándose a cabo la cocción a ele ada empe a u a (150-170ºC) y p esión. De un modo gene al, el p oceso iene luga con una concen ación de eac i os del 16-20% (exp esados como peso de Na2O, en elación al peso de la made a) y sus endimien os a ían en e un 40 y 60%. La en aja de es e p oceso es que equie e iempos de cocción ela i amen e bajos pues el sul u o acele a la desligni icación educiendo la deg adación del ma e ial celulósico y p oduciendo así pas as de mejo calidad. La esis encia es su p incipal ca ac e ís ica de donde de i a su nomb e “k a ”, del alemán esis encia. P oceso al sul i o ácido. Es e p oceso se undamen a en una desligni icación con sul i os y bisul i os, siendo el segundo g upo más u ilizado en los p ocesos químicos de ob ención de pas a de papel. Es á limi ado en cuan o a los ipos de made a que se pueden u iliza y po la con aminación c eada al elimina la lejía neg a esidual sin a a ( a amien o muy ca o). A pesa de ocu i la diges ión en medio ácido, exis en a ian es en las que se u ilizan un medio neu o o un medio alcalino. La lejía de cocción es de ácido sul u oso y bisul i o de calcio. En es os p ocesos ambién se deg adan los hid a os de ca bono po des ucción de los enlaces glicosídicos, lo que p o oca una disminución del g ado de polime ización oda ía mayo que en los p ocesos k a siendo la pas a esul an e menos esis en e, pe o po el con a io es as pas as son más áciles de blanquea . 1. In oducción 16 1.2.3. P oceso de blanqueo de pas a de papel Du an e las cocciones químicas se elimina la mayo pa e de la lignina p esen e en la ma e ia p ima u ilizada pa a la ab icación de pas a de papel, pe o la lignina esidual que queda en la pas a p esen a un colo oscu o como consecuencia de las eacciones de oxidación du an e la cocción. El blanqueo iene como obje i o elimina es os es os de lignina que son esponsables del colo de las pas as. Los eac i os come ciales más u ilizados pa a el blanqueo son o han sido el clo o gas, el hipoclo i o, el pe óxido de hid ógeno y el dióxido de clo o. El p oceso de blanqueo ha sido una de las secciones de la indus ia de pas a y papel que ha su ido más cambios du an e los úl imos años. La decisión de elimina el clo o y, en algunos casos el dióxido de clo o, en las secuencias de blanqueo se debe a la necesidad de educi las emisiones de AOX en los e luen es. El desa ollo de leyes más es ic i as con espec o a los p ocesos con aminan es (B ooks e al., 1994) y en especial con a los compues os clo ados, cali icados como con aminan es p io i a ios po la EPA po su pe sis encia en el suelo y el agua, ha lle ado a una pa e de la indus ia eu opea de pas a y papel (especialmen e a la de los países nó dicos) a in oduci secuencias de blanqueo de la pas a de papel o almen e lib es de clo o (blanqueo TCF, “ o ally chlo ine ee”) basadas p incipalmen e en el blanqueo con pe óxido de hid ógeno, oxígeno y ozono. O a pa e de la indus ia papele a mundial, incluyendo buena pa e de la indus ia no eame icana de es e sec o , ha eliminado el Cl2 pe o con inúa u ilizando dióxido de clo o en el blanqueo (blanqueo ECF, “elemen a y chlo ine ee”). La no edad de las secuencias de blanqueo TCF obliga a soluciona nue os p oblemas que se desc iben en el apa ado siguien e. En España, di e sas emp esas papele as, incluyendo CELESA (que ha suminis ado las ib as y pas as es udiadas en la p esen e Tesis) han ealizado un conside able es ue zo de in e sión y mode nización de sus áb icas con obje o de adap a las a las mode nas ecnologías ECF y TCF. 1.2.4. Calidad de las pas as La ab icación de pas as de papel median e ecnologías menos con aminan es ha aído consigo nue os p oblemas en el blanqueo de la pas a, que no se daban al u iliza eac i os más ag esi os (aunque ambién más con aminan es) y/o en sis emas con un meno g ado de cie e de los ci cui os. La acción desligni ican e del oxígeno se conoce desde hace iempo pe o el desa ollo del blanqueo con oxígeno ha sido bas an e len o po la deg adación de la celulosa y demás polisacá idos de la made a. Como consecuencia, el blanqueo con oxígeno iene acompañado a menudo po pé didas de endimien o y iscosidad de la pas a. Las en ajas del pe óxido se apoyan en su acilidad de manipulación y 1. In oducción 17 aplicación, su e sa ilidad y la na u aleza ela i amen e inocua de los p oduc os de eacción. Una pa e de los p oblemas que han su gido con la in oducción de es os eac i os es á elacionada con la blancu a de las pas as, po que de momen o ni el oxígeno ni la combinación de oxígeno y pe óxido pueden iguala la e icacia de la clo ación pa a la eliminación de los p oduc os de i ados de la lignina, esponsables del colo de las pas as. La modi icación de los p ocesos de cocción, con obje o de ob ene pas as con meno es con enidos en lignina, ep esen a o a al e na i a pa a acili a la blanqueabilidad de las pas as. O a pa e de es os p oblemas es á elacionada con los ex aíbles de los ma e iales lignocelulósicos desc i os an e io men e. En e los p oblemas causados po es e ipo de compues os ocupa un luga impo an e la o mación de depósi os de "pi ch" en las máquinas de papel (que obligan a ealiza pa adas écnicas) y en la misma pas a (Allen, 1980; Hillis y Sumimo o, 1989). Es os úl imos educen d ás icamen e la calidad del p oduc o inal (Figu a 7). Gene almen e el é mino “pi ch” se aplica an o a los ex aíbles lipo ílicos de la made a como a los depósi os que es os lípidos causan du an e el p oceso de ab icación de la pas a y el papel. Muchos de es os compues os es aban p esen es en concen aciones más bajas cuando se u ilizaban olúmenes de agua mayo es en el la ado de la pas a y meno g ado de cie e de los ci cui os. Po o o lado, aunque no se conoce adecuadamen e la posible incidencia medioambien al de es os compues os en los e idos (Swan, 1989), ya se ha indicado an e io men e que algunos de ellos pueden se ue emen e óxicos. Figu a 7. Imagen de la esina en el á bol (izquie da) y de los depósi os de “pi ch” en la pas a (de echa). 1. In oducción 18 La p oblemá ica del "pi ch" es muy compleja po que a ía con la ma e ia p ima así como con el p oceso empleado pa a la ab icación de pas a y papel. La o mación de los depósi os de "pi ch" du an e la ab icación de pas as de papel a pa i de coní e as ha sido es udiado desde hace años, dado el uso mayo i a io de es e ipo de made a en los p incipales países p oduc o es de pas a (USA, Canadá y países nó dicos de la UE), sin emba go la o mación de es os depósi os en p ocesos que u ilizan made a de ondosas es á menos es udiada y p ác icamen e no exis e in o mación en la li e a u a sob e dicha p oblemá ica en la ab icación de pas a de papel a pa i de ib as de plan as he báceas (Gu ié ez y del Río, 2005). En la p esen e Tesis se plan ea el es udio de las acciones de lignina y compues os ex aíbles, in oducidos en los apa ados p eceden es, en di e en es ib as de plan as he báceas u ilizadas en nues o país como ma e ia p ima pa a la ab icación de pas as de papel de al a calidad. Es as pas as de papel de al a calidad se ob ienen median e p ocedimien os químicos, como las cocciones alcalinas (cocción sosa-AQ) seguidas de blanqueo lib e de clo o. La in o mación ob enida en el p esen e es udio se i á pa a mejo a en el u u o algunos de los aspec os de es os p ocesos desc i os an e io men e. 2. OBJETIVOS 2. Obje i os 21 El obje i o gene al de es a Tesis es lle a a cabo una ca ac e ización química de las ib as de di e sas plan as he báceas que se u ilizan pa a la ab icación de pas a de papel de al a calidad, con obje o de pode mejo a pos e io men e los p ocesos indus iales en los que se u ilizan como ma e ia p ima. La ca ac e ización de las ib as a es udia se cen a p incipalmen e en dos de las acciones que, po su di ícil deg adabilidad, p esen an una impo ancia signi ica i a en la ab icación de pas a de papel. Es as dos acciones son: i) el políme o de lignina, cuya composición a ía en e las dis in as especies y ii) los compues os ex aíbles que p esen an ambién composiciones di e en es según el ipo de ma e ial lignocelulósico. Los obje i os especí icos de la Tesis incluyen: • Una ca ac e ización gene al de las di e en es ib as seleccionadas (lino, cáñamo, kena , yu e, sisal y abacá) basada en la cuan i icación de las p incipales acciones (lignina, polisacá idos, ex aíbles o ales, cenizas, e c.). • El accionamien o del ma e ial ex aíble y la ca ac e ización c oma og á ica de los compues os lipo ílicos con obje o de de ini su composición en las di e en es especies ege ales y los cambios es uc u ales p oducidos después de la cocción alcalina. • La ca ac e ización del políme o de lignina en es as ib as y el es udio de los cambios es uc u ales p oducidos du an e la cocción alcalina. Po lo an o, ambién se es udia la composición de las ligninas alcalinas ob enidas después del p oceso de cocción. La no edad y ele ancia de los obje i os plan eados adica en el hecho de que las ib as a analiza han sido escasamen e es udiadas a pesa de su g an alo como ma e ias p imas indus iales pa a la ab icación de pas as de al a calidad pa a papeles especiales. 3. Ma e iales y mé odos 29 Figu a 11 se mues an las o og a ías de una plan a de yu e y de su ib a co espondien e. El yu e se cul i a desde iempos emo os en la egión del Gol o de Bengala. En la ac ualidad, la p oducción se concen a p incipalmen e en India y Bangladesh, pe o se cul i a en nume osos países como B asil, Camboya, Came ún, China, Egip o, I án, Pakis án, Pe ú, Tailandia y Vie nam. La plan a de yu e, de ipo he báceo, mide de 3 a 4 m de al u a. El yu e c ece en un clima calien e y húmedo, sob e un suelo de ipo alu ial o a cillo-a enoso. La longi ud de las ib as a ía de 2 a 5 mm (Han, 1998) siendo la ib a de yu e explo able la de los asos de loema si uados bajo el allo p incipal. La p incipal u ilización conocida del yu e es la ab icación de sacos pa a el anspo e de ma e ias ag ícolas como el ca é, el cacao o el a oz. Además de es a u ilización, la con ección de al omb as, piezas de ela, hilo y cue das son los p incipales me cados pa a los países en desa ollo. Es os p oduc os son consumidos localmen e o expo ados an o hacia países indus ializados como hacia países en desa ollo. Como consecuencia de la se e a compe encia que exis e po pa e de los p oduc os sin é icos y del anspo e a g anel, han apa ecido nue os me cados pa a los p oduc os del yu e. Además del uso adicional que se le da a es a plan a, se es á imponiendo su plan ación en la elabo ación de pas a papele a debido a las p opiedades de sus ib as, po osidad, la gu a y elas icidad. En e sus usos des aca su u ilización pa a bolsas de é y papel de uma . Figu a 11. Plan a (izquie da) y ib a (de echa) de yu e. 3. Ma e iales y mé odos 30 3.1.1.5. Sisal El sisal (Aga e sisalana) es una plan a monoco iledónea de la amilia de las Aga áceas. Es una plan a obus a que puede sopo a condiciones muy secas, siendo esencialmen e una plan a de zonas opicales. O igina ia de Amé ica cen al y México, la mayo p oducción se cen a en B asil, es e de Á ica e Indonesia. En la Figu a 12 se mues an las o og a ías de la plan a de sisal y de las ib as ob enidas de sus hojas. Las ib as de sisal se ob ienen de las hojas de la plan a, as se co adas y desco ezadas. El desco ezado se debe hace an p on o como sea posible una ez co adas pa a educi el de e io o de las ib as. Las ib as se ex aen de las hojas po un p oceso de i u ación y de aspado pa a elimina la ma e ia e de que las odea. La longi ud de la ib a a ía en e 2 y 4 mm (McDougall e al., 1993). Es as ib as se emplean p incipalmen e en la ab icación de cue das y papeles especiales debido, sob e odo, a la al a po osidad de sus pas as, haciendo de las ib as de sisal un excelen e ma e ial pa a la ob ención de papel pa a bolsas de é, papeles dieléc icos, papel de il o, e c. Po o a pa e, ambién se u iliza como e ue zo pa a los papeles delgados (Moo e, 1996). 3.1.1.6. Abacá El abacá (Musa ex ilis), ambién denominado cáñamo de Manila, es una plan a he bácea monoco iledónea que pe enece a la amilia de las Musáceas. Es na i a de Filipinas y las dos á eas de p oducción son el su de Filipinas, Malasia y Suma a Figu a 12. Plan a (izquie da) y ib a (de echa) de sisal. 3. Ma e iales y mé odos 31 (en Asia) y Panamá, Cos a Rica, Hondu as, y Gua emala (en Amé ica), siendo Filipinas, el p incipal p oduc o con un 85% de la p oducción mundial (Pe al a, 1995). En la Figu a 13 se ep esen an dos o og a ías, una de la plan a de abacá y o a de las ib as ob enidas de sus hojas. La plan a se asemeja a la del pla ane o, pe o con hojas más pequeñas y u os no comes ibles. Es una hie ba con aspec o de á bol que c ece po encima de los 6 m, con un onco o mado po la supe posición de hojas. Las ib as se ex aen de las capas supe iciales de las en ol u as de las hojas. La longi ud de la ib a a ía en e 2,5 y 12 mm y el diáme o en e 16 y 32 µm (Moo e, 1996). Es una ib a ue e, e sa, ígida, lige a de peso, de colo c ema y esis en e al agua salada. Su uso ha sido muy a iado a lo la go de la his o ia, siendo la u ilización más conocida la ab icación de edes de pesca. En el sec o papele o, los papeles p oducidos son al amen e po osos, una ca ac e ís ica especialmen e con enien e pa a la ab icación de papeles de bolsi as de é y de en ol u as de embu idos. Debido a sus ca ac e ís icas, se conside a una excelen e ma e ia p ima pa a la ab icación de papel de segu idad y de al a calidad, como papel moneda, pañales, se ille as, papel isú, il os pa a maquina ia, acceso ios pa a hospi ales (mandiles, go as, guan es) y cables de conducción eléc ica, en e o os. 3.1.2. Pas as sosa/AQ Las pas as de papel seleccionadas pa a es e es udio ue on suminis adas po la emp esa CELESA e incluyen dos pas as alcalinas de lino de dis in o núme o kappa Figu a 13. Plan a (izquie da) y ib a (de echa) de abacá. 3. Ma e iales y mé odos 32 (kappa 28 y kappa 6) y una pas a de papel de kena (kappa 6) ob enidas as cocción sosa/AQ (Hol on, 1977). Las pas as se seca on en una es u a de ai eación a 40ºC an es de los análisis. 3.1.3. Ligninas alcalinas Las ligninas p oceden es de la cocción alcalina de las dis in as ib as seleccionadas ue on ob enidas en la emp esa CELESA, donde se aisla on de los líquidos de cocción po p ecipi ación ácida y se la a on con agua an es del análisis. 3.2. MÉTODOS ANALÍTICOS La de e minación cuan i a i a de las di e sas acciones se ob u o median e un accionamien o secuencial. En p ime luga , las ib as se ex aje on con ace ona sepa ándose la acción lipo ílica y a con inuación se ex aje on con agua des ilada en calien e pa a ob ene la acción hid osoluble. Pos e io men e, las ib as lib es de ex aíbles e hid osolubles se some ie on a una hid ólisis ácida ob eniéndose po una pa e la lignina Klason (p ecipi ado) y po o o lado la lignina soluble en ácido. Finalmen e, se analizó la composición química de los monosacá idos neu os del hid olizado esul an e. Po o a pa e, la composición química de la lignina y la de e minación de las cenizas se midie on “in si u”. 3.2.1. Análisis de la acción ex aíble lipo ílica 3.2.1.1. Ex acción de los compues os lipo ílicos Las ib as molidas (2-5 g), así como las pas as, se deposi a on en un ca ucho de celulosa y se ex aje on con ace ona en un Soxhle du an e 8 h. Una ez concluida la ex acción se e apo ó el disol en e a sequedad en o a apo y pos e io men e se pasó a un ial donde se e minó de seca con co ien e de ni ógeno. Los iales, p e iamen e a ados, se pesa on pa a de e mina la can idad de ma e ial ex aído. Los ex ac os se edisol ie on o almen e en clo o o mo pa a el análisis c oma og á ico po GC y GC/MS. Las ex acciones y los análisis se ealiza on po duplicado. 3.2.1.2. F accionamien o de los lípidos median e ex acción en ase sólida (SPE) Pa a lle a a cabo una ca ac e ización más de allada de algunos compues os de in e és p esen es en los ex ac os se p ocedió a su aislamien o y pu i icación median e SPE. En el mé odo SPE u ilizado, los compues os lipo ílicos se e u ie on en la columna y se eluye on po o den c ecien e de pola idad. El 3. Ma e iales y mé odos 33 ex ac o lipídico de las ib as se accionó po un p ocedimien o SPE desa ollado po Gu ié ez e al. (1998) en ca uchos (500 mg) con ase aminop opilo (Wa e s, Millipo e). El ex ac o seco (5-10 mg) se suspendió en un olumen mínimo (<0.5 ml) de hexano-clo o o mo (4:1) con el que se ca gó el ca ucho, p e iamen e acondicionado con hexano (4 ml). La p ime a acción se eluyó con 8 ml de hexano ( acción A, con iene los compues os más apola es como és e es de es e oles, ce as e hid oca bu os), la segunda con 6 ml de hexano-clo o o mo (5:1) ( acción B, ica en iglicé idos), la e ce a con 10 ml de clo o o mo ( acción C, con iene p incipalmen e es e oles y alcoholes lib es) y la cua a acción con 10 ml de una mezcla de é e e ílico-ácido acé ico (98:2) ( acción D, compues os ácidos). Cada acción aislada se lle ó a sequedad con ni ógeno, se pesó y se analizó po GC y GC/MS. 3.2.1.3. C oma og a ía en capa ina (TLC) La TLC se u ilizó pa a aisla y pu i ica el compues o mayo i a io p esen e en el ex ac o de algunas ib as de abacá pa a su pos e io análisis po NMR. Pa a ello, una pequeña can idad del ex ac o disuel o en clo o o mo se deposi ó median e una mic opipe a en la pa e in e io de la placa (20 x 20 cm, silica gel 60, 2 mm, Me ck) y se usó una mezcla hexano-ace a o de e ilo (80:20) como ase mó il. Las dis in as bandas se localiza on con una lámpa a de ul a iole a. Pos e io men e, se ecupe ó el compues o ecogiendo la banda que lo con enía. Seguidamen e, se il ó en un embudo y se a as ó con me anol y se ecogió en un ma az de ondo edondo. T as la a lo a ias eces más con me anol se lle ó a sequedad en o a apo y se ecupe ó con me anol. Una ez ecupe ado se secó con co ien e de ni ógeno. 3.2.1.4. Saponi icación de és e es de es e oles La iden i icación comple a de la es uc u a de los és e es de es e oles po GC/MS no es posible debido a que los espec os de masas sólo mues an agmen os p oceden es de la molécula del es e ol y a amen e p esen an iones molecula es de ec ables (Lusby e al., 1984; E e shed e al., 1989). La acción A ob enida as SPE del ex ac o de las ib as (en iquecida en és e es de es e oles) se hid olizó a e lujo con una disolución de hid óxido po ásico 0,5 M al 90% en e anol du an e 8 h (Gu ié ez e al., 1999). Una ez concluida la saponi icación y en iada la solución, la acción neu a se ex ajo con hexano (3 x 20 ml), eliminando los es os de humedad con sul a o sódico anhid o. Pos e io men e, la acción neu a se lle ó a sequedad en o a apo . Po o a pa e, la ase acuosa se acidi icó con ácido clo híd ico 6 M y la acción ácida se ex ajo con hexano (3 x 20 ml). Los ácidos g asos lib es se ecupe a on después de elimina la humedad del ex ac o con sul a o sódico anhid o y e apo a el disol en e en el o a apo . Ambas acciones se analiza on po GC y GC/MS. 3. Ma e iales y mé odos 34 3.2.1.5. C oma og a ía de gases (GC) Los análisis c oma og á icos de los ex ac os se lle a on a cabo en un c oma óg a o de gases Hewle -Packa d HP-5890 equipado con un de ec o de ionización de llama (FID) y una columna capila co a de sílice undida (DB-5HT, J&W; 5 m x 0,25 mm ID, espeso de película 0,1 µm). El p og ama de calen amien o del ho no empezó a 100°C (1 min), seguido de un inc emen o de empe a u a has a 350°C (3 min) a 15°C/min. La empe a u a del inyec o y del de ec o se man u ie on a 300°C y 350°C, espec i amen e. El gas po ado ue helio y la inyección se ealizó en modo spli less. 3.2.1.6. C oma og a ía de gases/espec ome ía de masas (GC/MS) El análisis po GC/MS se lle ó a cabo en un c oma óg a o de gases Va ian S a 3400 acoplado a un de ec o de ampa de iones (ITD, Va ian Sa u n 2000), usando una columna capila de sílice undida (DB-5HT, J&W; 12 m x 0,25 mm ID, con espeso de película de 0,1µm). El ho no se calen ó de 120°C (1 min) a 380°C (5 min) a 10°C/min. La línea de ans e encia se man u o a 300ºC. La empe a u a del inyec o se p og amó de 120ºC (0,1 min) a 380°C con una ampa de 200ºC/min y man eniéndose has a el inal del análisis. Se usó helio como gas po ado . La iden idad de cada componen e se de e minó po compa ación de sus espec os de masas con los de sus ancias pa ones inyec ados en las mismas condiciones, con los exis en es en lib e ías (Wiley, NIST), con espec os publicados an e io men e y po los iempos de e ención. 3.2.1.7. Mé odos de de i a ización Muchos compues os o gánicos no pueden analiza se en condiciones óp imas po GC debido a su baja ola ilidad y/o inadecuada sepa ación en columnas de poca pola idad. En es os casos es necesa io ecu i a mé odos de de i a ización pa a hace los más olá iles. Las écnicas empleadas en es e abajo incluye on la me ilación de g upos ca boxilo y la silanización de g upos hid oxilo. Me ilación con ( ime ilsilil)diazome ano. Se usó pa a me ila los g upos ca boxílicos de ácidos g asos lib es, hid oxiácidos, e c. Es e mé odo ambién me ila los g upos enólicos. Una ez seca la mues a, se añadió 0,1 ml de me anol y 0,025 ml de una solución de ime ilsilil diazome ano 2,0 M en hexano, se man u o 20 min en el baño de ul asonidos. A con inuación se e apo ó con ni ógeno has a sequedad, pa a esuspende la en clo o o mo y analiza la po GC/MS. Silanización con N,O-bis-( ime ilsilil)- i luo oace amida (BSTFA). Se usó pa a silaniza los g upos hid oxilo de alcoholes, es e oles, e c. Una ez seca la mues a, se añadió 0,1 ml de BSTFA y 0,2 ml de pi idina. A con inuación se 3. Ma e iales y mé odos 35 calen ó a 70ºC du an e 2 h y se e apo ó la mezcla con ni ógeno has a sequedad. Pos e io men e, se edisol ió en clo o o mo pa a analiza la po GC/MS. 3.2.1.8. Mé odos de cuan i icación En el p esen e es udio se u iliza on pa ones ex e nos pa a la cuan i icación de los ex ac os lipo ílicos. Pa a ello se usó una mezcla de compues os (nonadecano, ácido palmí ico, si os e ol, olea o de coles e ol y ioleína) a una concen ación de 0,2 mg/ml. Dicha mezcla de pa ones se inyec ó en las mismas condiciones c oma og á icas que los ex ac os lipídicos de las ib as es udiadas. Las á eas ob enidas as la inyección del pa ón se ex apola on espec o a la concen ación de pa ón inyec ada y se compa a on con las co espondien es a cada compues o en las mues as p oblema. 3.2.2. De e minación de la acción hid osoluble El po cen aje de los compues os hid osolubles se de e minó según la no ma Tappi T 207 om-88. Pa a ello, los ca uchos con las mues as de ib as as la ex acción con ace ona, una ez secos, se coloca on en ma aces con 100 ml de agua des ilada y se u ie on en un baño a 100ºC du an e 3 h, al cabo de las cuales el ex ac o se concen ó en o a apo y se secó a 100ºC pa a su de e minación g a imé ica. 3.2.3. De e minación de la lignina Klason o lignina ácido-insoluble La lignina Klason se de e minó según la no ma Tappi 222- om88, con algunas modi icaciones. Pa a ello, las ib as lib es de ex aíbles e hid osolubles (300 mg) se hid oliza on con ácido sul ú ico al 72% (p/p), a 30ºC du an e 1 h en ascos py ex. Pos e io men e, las soluciones se diluye on con agua des ilada has a alcanza una concen ación de ácido sul ú ico del 4%, y se u ie on du an e 1 h a 110ºC. Una ez en iados, se il a on a a és de il os de id io po oso (Vid a FOC 663/3), p e iamen e a ados (4 h a 100ºC). Los p ime os 100 ml de los il ados se ecogie on pa a el pos e io análisis de los azúca es lib es. La lignina Klason se e u o en los il os de id io po oso. El esiduo (lignina Klason) se la ó con agua des ilada has a pH neu o y se secó a 100ºC, du an e 4 h. Los po cen ajes de lignina Klason se calcula on po di e encia de peso. El con enido en cenizas de la lignina Klason se de e minó median e la no ma Tappi 211 om-85 al como se desc ibe pa a la ib a ( e apa ado 3.2.7). Dicho con enido ue deducido del po cen aje o al de lignina p esen e en las mues as. 3. Ma e iales y mé odos 36 3.2.4. De e minación de la lignina ácido-soluble Pa a la de e minación de la lignina ácido-soluble se cogie on pequeños olúmenes de los hid olizados an e io es y se midie on en un espec o o óme o Shimadzu UV-160 a una longi ud de onda de 205 nm. El po cen aje de lignina ácido-soluble se calculó según la siguien e ó mula: L.A.S (%)= A205 x V (ml)/1100 x M (g), donde “L.A.S” es el po cen aje es imado de lignina ácido soluble, “V” el olumen inal del hid olizado, “A205” la abso bancia a 205 nm y “M” el peso del ma e ial de pa ida. 3.2.5. De e minación de la composición de los polisacá idos La composición en monosacá idos neu os de las ib as se de e minó según la no ma Tappi 249 om-85. Una ez ealizada la hid ólisis ácida desc i a en el apa ado 3.2.3 se lle ó a cabo la de e minación de los azúca es lib es p esen es en las mues as. Se oma on 3 ml de los hid olizados y se añadió como pa ón in e no 1 ml de inosi ol (1 mg/ml) a cada mues a. Las mues as se neu aliza on con ca bona o de ba io has a pH 7, y se cen i uga on a 9000 e /min du an e 5 min. Los sob enadan es se ecogie on en ubos de id io y se e apo a on a sequedad en o a apo . Después, se desp endie on con agua des ilada y se pasa on a un ubo de o a apo donde se mezcla on con o os 0,5 ml de agua des ilada y bo ohid u o sódico has a pH básico, dejándolo eacciona oda la noche. Pos e io men e, se lle a on a pH ácido con ácido clo híd ico concen ado y se seca on en o a apo . Al esiduo se le añadie on 2 ml (x 3) de me anol que se e apo a on en el o a apo pa a elimina el bo ohid u o sódico. Una ez educidas las mues as, se ace ila on con 0,25 ml de pi idina y 0,25 ml de anhíd ido acé ico, dejándolo eacciona 1 h a 100ºC an es de seca las en o a apo . Los ace a os de aldi ol se esuspendie on en clo o o mo y se analiza on po GC en un c oma óg a o Pe kin Elme Sigma 3, u ilizando una columna (2 m x 2 mm) con 3% SP-2340 sob e 100/120 Supelcopo como ase es aciona ia, ni ógeno como gas po ado (30 ml/min), una ampa de empe a u a de 10ºC/min desde 200ºC (3 min iso e mo) has a 230ºC (8 min iso e mo) y un de ec o FID. 3.2.6. Análisis de me ales y o os elemen os po espec ome ía de emisión po plasma (ICP-OES) Las mues as de ib as, una ez la adas y secas (70ºC, 48 h), se molie on y se some ie on a diges ión ácida. Pa a ello, se añadió 4 ml de ácido ní ico concen ado a 0,5 mg de mues a, man eniéndolas 15 min en un ho no mic oondas (Jones &Case, 1990). Pos e io men e se il a on con il o Wha man del núme o 2, y se 3. Ma e iales y mé odos 37 ecogie on en un ma az que se en asó has a 50 ml. La concen ación de me ales y o os elemen os en la disolución ob enida se de e minó po ICP-OES en un espec óme o The mo Ja ell Ash, modelo IRIS Ad an ages. 3.2.7. De e minación del con enido en cenizas Se de e minó median e la no ma Tappi 211 om-85. Pa a ello, 200 mg de ib as se deposi a on en c isoles de po celana p e iamen e a ados y se man u ie on en la mu la a 575ºC du an e 6 h. Pa a a a los, se limpia on con ácido clo híd ico y se in oduje on en la mu la 575ºC du an e 1 h. Pos e io men e se saca on los c isoles de la mu la y se pesa on una ez que alcanza on la empe a u a ambien e en el desecado . Las cenizas esul an es se exp esa on como po cen aje de la ma e ia inicial. 3.2.8. Pi ólisis-GC/MS (Py-GC/MS) La pi ólisis se lle ó a cabo en un pi olizado de pun o de Cu ie (Ho izon Ins umen s L d.) acoplado a un GC/MS (Va ian Sa u n 2000) equipado con una columna DB-5 de 30 m x 0,25 mm ID (espeso de película de 0,25 µm). Ap oximadamen e 100 µg de mues a inamen e di idida se deposi a on en un hilo e omagné ico y se inse a on den o de un ubo de cua zo pa a se in oducidos en el pi olizado . La pi ólisis se ealizó a 610ºC du an e 4 s. El c oma óg a o se p og amó desde 40ºC (1 min) has a 300ºC, con una ampa de 6ºC/min, man eniéndose 20 min la empe a u a inal. A su ez, el inyec o se p og amó desde 40ºC a 300ºC siendo la ampa de 200ºC/min, mien as la in e ase del GC- MS pe maneció a 300ºC. Pa a la pi ólisis en p esencia de hid óxido de e ame ilamonio (TMAH), 100 µg de mues a se mezcla on con 0,5 µl de TMAH (25%, en me anol) y se deposi a on en un hilo e omagné ico. Pos e io men e, el hilo se inse ó den o del ubo de cua zo y se in odujo en el pi olizado . Las condiciones de pi ólisis ue on las mismas que las desc i as an e io men e. Los p oduc os de i ados de la pi ólisis se iden i ica on po compa ación de sus espec os con los publicados en la bibliog a ía (Ralph y Ha ield, 1991; Faix e al., 1990) y los encon ados en las lib e ías Wiley y NIST. La es imación de las abundancias mola es ela i as de los di e en es p oduc os de pi ólisis se calculó no malizando la suma de las á eas mola es de odos ellos al 100%. 3. Ma e iales y mé odos 38 3.2.9. Resonancia Magné ica Nuclea (NMR) Pa a la de e minación de la es uc u a del compues o desconocido p esen e en algunas ib as de abacá, se ecu ió a la écnica de NMR. La mues a pa a los expe imen os de NMR se p epa ó en clo o o mo deu e ado (CDCl3), con una concen ación ca. 10 mM. Los espec os de NMR se egis a on en un espec óme o B uke AVANCE 500 MHz, equipado con una sonda iple con g adien es en el eje z, a una empe a u a de 300 K. Las asignaciones de las señales se ealiza on empleando las secuencias es ánda COSY (Espec oscopía de co elación) (Aue e al., 1976), NOESY (Espec oscopía de e ec o nuclea O e hause ) (Neuhaus y Williamson, 1989), HSQC (Co elación he e onuclea a un enlace) (San o o y King, 1992) y HMBC (Co elación he e onuclea en enlace múl iple) (Summe s e al., 1986), p opo cionadas po B uke . Los expe imen os COSY y NOESY se ealiza on con 16 y 48 acumulaciones, espec i amen e, usando una ma iz de da os de 256 inc emen os en la dimensión indi ec a y adqui iendo 2048 pun os en la dimensión de adquisición. La anchu a espec al ue de 9 ppm en ambas dimensiones. El expe imen o HSQC se ealizó con 16 acumulaciones, usando una ma iz de da os de 256 inc emen os en la dimensión indi ec a y adqui iendo 2048 pun os en la dimensión de adquisición. La anchu a espec al ue de 150 ppm en la dimensión indi ec a y de 9 ppm, en la de adquisición. El expe imen o HMBC se ealizó con 32 acumulaciones, espec i amen e, usando una ma iz de da os de 256 inc emen os en la dimensión indi ec a y adqui iendo 2048 pun os en la dimensión de adquisición. La anchu a espec al ue de 180 ppm en la dimensión indi ec a y de 9 ppm en la de adquisición. 4. Resul ados y discusión 45 4.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS LÍPIDOS 4.2.1. Análisis po GC y GC/MS Pa a el análisis de las acciones lipo ílicas de las ib as po GC y GC/MS se u iliza on columnas capila es de al a empe a u a de longi ud co a (GC) y mediana (GC/MS). És as pe mi en la elución y sepa ación de lípidos en un ma gen amplio de masa molecula , desde ácidos g asos has a ce as, és e es de es e oles y iglicé idos (Wakeham y F ew, 1982; Lusby e al., 1984; E e shed e al., 1989; Si holé e al., 1992; Ö sa y Holmbom, 1994; Gu ié ez e al., 1998). La iden i icación de los compues os se lle ó a cabo po MS, median e compa ación con compues os pa ones, con los exis en es en las lib e ías (NIST, Wiley) o con los publicados an e io men e. A con inuación se mues an los espec os de masas de compues os ep esen a i os de las p incipales amilias de lípidos p esen es en los ex ac os de las ib as aquí es udiadas. 4.2.1.1. n-Alcanos Los espec os de masas de los n-alcanos son ácilmen e iden i icables, ya que odos p esen an el mismo ipo de o u a, con un pico base a m/z 57 p o enien e del agmen o [CH3-(CH2)3]+ y agmen os ca ac e ís icos a m/z 57 + (CH2)n. El ión molecula suele e se aunque p esen a una abundancia ela i amen e pequeña. En la Figu a 14 se mues a el espec o de masas del nonacosano, que se ca ac e iza po un ión molecula a m/z 408 y los agmen os a m/z 57, 71, 85... an es mencionados. 408 100 200 300 400 m/z 100 % 57 71 85 99 113 127 141 169183 211 225 253 267 295 337 309 365 379 Figu a 14. Espec o de masas del nonacosano. 4. Resul ados y discusión 46 4.2.1.2. n-Ácidos g asos Los ácidos g asos se iden i ica on an o sin de i a iza como o mando los co espondien es és e es me ílicos. Los espec os de masas de los ácidos g asos sin de i a iza p esen an un pico base ca ac e ís ico a m/z 60, debido a la ansposición de McLa e y y una se ie de iones de ó mula gene al [HOCO-(CH2)n]+, en e ellos los agmen os a m/z 73, 115, 129, 199, así como el ión molecula . El espec o de masas del ácido hexadecanoico (Figu a 15) mues a el ión molecula a m/z 256 y los agmen os mencionados an e io men e. Los espec os de masas de los és e es me ílicos de los ácidos g asos p esen an un pico base ca ac e ís ico a m/z 74, debido a la ansposición de McLa e y y agmen os ípicos a m/z 87, 101 y 143. Los iones molecula es se pueden ap ecia en el espec o. El espec o de masas del ácido hexadecanoico me ilado se mues a en la Figu a 16. Dicho espec o de masas se ca ac e iza po el pico base a m/z 74, Figu a 15. Espec o de masas del ácido hexacosanoico. 50 100 150 200 250 m/z 55 73 97 115 129 185 199 226 237 256 177 69 OH O 100% Figu a 16. Espec o de masas del ácido hexacosanoico me ilado. 100 200 m/z 300 55 74 87 101 115 129 143 157 171 185 199 213 227 241 270 O 100% O 4. Resul ados y discusión 47 po el ión molecula a m/z 270 y o os iones signi ica i os como son los agmen os a m/z 239 [M-31]+ (pé dida de me anol) y a m/z 227 [M-43]+ (debido a pé didas de C2, C3 y C4 como esul ado de un complejo eajus amien o), jun o con una se ie de iones de ó mula gene al [CH3OCO(CH2)n]+, a menudo con in ensidad máxima a m/z 87, 143, 199. 4.2.1.3. Hid oxiácidos Los hid oxiácidos iden i icados en las ib as es udiadas ue on de dos ipos, α-hid oxiácidos y ω-hid oxiácidos. La de ección de los hid oxiácidos equi ió la me ilación p e ia del g upo ca boxilo y una pos e io silanización del g upo hid oxilo. Los α-hid oxiácidos y los ω-hid oxiácidos p esen an espec os de masas bien di e enciados. Los espec os de masas de los α-hid oxiácidos se ca ac e izan po agmen os a [M-15]+ y [M-59]+ co espondien es a la pé dida de un g upo me ilo y un g upo CO2CH3, espec i amen e, siendo el ión molecula muy poco in enso. En la Figu a 17 se mues a el espec o de masas del ácido 2-hid oxi e acosanoico me ilado y silanizado. Dicho espec o de masas se ca ac e iza po el ión molecula a m/z 470 y los agmen os ca ac e ís icos a m/z 455 [M-15]+ y a m/z 411 [M-59]+. Los é e es de TMSi de los me il ω-hid oxiácidos p esen an espec os de masas ca ac e izados po los agmen os [M-15]+ y [M-47]+, co espondien es a la pé dida de un g upo me ilo y de un g upo [M-Me-MeOH]+, espec i amen e. Al igual que Figu a 17. Espec o de masas del ácido α -hid oxi e acosanoico me ilado y silanizado. 470 411 O OTMSi 100 200 300 400 57 83 143 159 199217 255 311 367 455 73 89 97 129 427 m/z 100% O 4. Resul ados y discusión 48 el caso an e io el ión molecula es muy poco in enso, aunque ácilmen e econocible po el agmen o [M-15]+. En la Figu a 18 se mues a el espec o de masas del ácido 22-hid oxidocosanoico me ilado y silanizado, siendo los agmen os ca ac e ís icos de m/z 427 [M-15]+, 395 [M-47]+y el ión molecula de m/z 442. 4.2.1.4. n-Alcoholes Los n-alcoholes de cadena la ga se analiza on como é e es de TMSi y sus espec os de masas se ca ac e izan po un pico base muy in enso a [M-15]+ y un pico abundan e a m/z 75 p o enien e del agmen o [Me2SiOH]+, mien as que el ión molecula es inap eciable en la mayo ía de los casos. En la Figu a 19 se mues a el espec o de masas del oc anosanol silanizado. Dicho espec o de masas 100% 100 200 300 400 500 m/z 467 75 57 73 103 97 83 111 125 139 451 437 [M+]= 482 OTMSi Figu a 19. Espec o de masas del oc acosanol silanizado. Figu a 18. Espec o de masas del ácido ω -hid oxidocosanoico me ilado y silanizado. 100 200 300 400 m/z 55 73 95 131146 263 283 303 321 353 395 427 411 442 159 103 75 100% O O TMSiO 4. Resul ados y discusión 49 se ca ac e iza po un pico base muy in enso a m/z 467 que co esponde a [M-15]+ y un pico abundan e a m/z 75, siendo el ión molecula poco signi ica i o. 4.2.1.5. n-Aldehídos Los espec os de masas de los n-aldehídos p esen an un pico base a m/z 82 p o enien e de la o u a [C6H10]+ y agmen os ca ac e ís icos a m/z 82 + 14n y [M- 18]+. El espec o de masas del oc acosanal se mues a en la Figu a 20 y se ca ac e iza po un ión molecula a m/z 408 muy débil y po el agmen o a m/z 390 debido a la pé dida de una molécula de agua [M-18]+, además de los agmen os an es mencionados a m/z 82, 96, 110, 138. 4.2.1.6. Hid oca bu os es e oidales Den o de la amilia de los hid oca bu os es e oidales se han seleccionado los espec os de masas de dos compues os ep esen a i os, es igmas a-3,5,7- ieno y es igmas a-3,5-dieno, que se mues an en la Figu a 21. Los espec os de masas se ca ac e izan po el ión molecula a m/z 394 y 396, espec i amen e y po la pé dida de un g upo me ilo [M-15]+ a m/z 379 y 381, espec i amen e. O os agmen os ca ac e ís icos son los de m/z 143 y 147, espec i amen e, p o enien es de la pé dida de la cadena la e al y de los ciclos C y D. La agmen ación del es igmas a- 3,5,7- ieno es pa ecida a la publicada pa a el coles a-3,5,7- ieno (Buckley e al., 1999). Figu a 20. Espec o de masas del oc acosanal. 100 200 300 400 m/z 390 100% 57 82 71 96 110 138 152 408 124 O 4. Resul ados y discusión 50 4.2.1.7. Es e oles Los es e oles se ca ac e izan po ene un g upo hid oxilo en la posición C-3 y una cadena la ga de longi ud a iable en la posición C-17. Los es e oles se analiza on po GC y GC/MS an o sin de i a iza como o mando los co espondien es é e es de TMSi. En la Figu a 22 se mues an los espec os de masas del si os e ol sin de i a iza y silanizado. El espec o de masas del si os e ol sin de i a iza (Figu a 22a) se ca ac e iza po el ión molecula a m/z 414 y po los agmen os a m/z 396, debido a la pé dida de una molécula de agua, y a m/z 381 debido a la pé dida pos e io de un g upo me ilo. Po o a pa e el espec o de masas del si os e ol silanizado (Figu a 22b) se ca ac e iza po el ión molecula a m/z 486 debido al aumen o de 72 uma po la p esencia del g upo TMSi y po los agmen os a m/z 471 [M-15]+, 396 [M-90]+ y 381 [M-105]+, que co esponden a Figu a 21. Espec os de masas del es igmas an-3,5,7- ieno (a) y es igmas a-3,5-dieno (b). 340 m/ z 57 81 69 147 95105 133 396 213 161 177 381 288 255 237 354 302 334 135 81 57 69 119 95 143 394 149 163 275 253 183 281 379 355 297 (a) (b) A D D A C C B B 100% 100% 4. Resul ados y discusión 51 las pé didas de un g upo me ilo, un g upo HOSi(CH3)3 y a la pé dida de un me ilo adicional, espec i amen e. O os agmen os ca ac e ís icos apa ecen a m/z 129 y 357 [M-129]+ p o enien es de la o u a de los enlaces C1-C10 y C3-C4, con la ans e encia de un á omo de hid ógeno (Dumaze e al., 1986). En la Figu a 23 se mues a el espec o de masas del 7-oxosi os e ol, ambién p esen e en los ex ac os de yu e, sisal y abacá. Su espec o de masas, al igual que el de si os e ol, se ca ac e iza po el ión molecula , en es e caso a m/z 428 y po los agmen os debidos a la pé dida de agua y de un g upo me ilo, a m/z 410 y 395, espec i amen e. Figu a 22. Espec os de masas del si os e ol, sin de i a iza (a) y silanizado (b). m/z 100 200 300 400 57 95 145 213 231 255 273 303 329 354 381 396 414 (a) HO 100% m/z100 200 300 400 73 95 129 213 255 275 303 329 357 396 486 381 471 (b) TMSiO 100% 4 1 3 10 4. Resul ados y discusión 52 O o ejemplo de es e ol es el 24-me iléncicloa anol, ca ac e izado po la p esencia de dos g upos me ilo en la posición 4 y un ciclop opano en el ciclo B. Su espec o de masas se mues a en la Figu a 24 y al igual que el de si os e ol se ca ac e iza po el ión molecula , en es e caso a m/z 440, y la pé dida de una molécula de agua y de un g upo me ilo, dando luga a los picos a m/z 422 y 425, espec i amen e. Po o a pa e, la pé dida de un g upo me ilo adicional da luga al agmen o a m/z 407. Figu a 24. Espec o de masas del 24-me iléncicloa anol. 100 200 300 400 m/z 55 81 147 267 297 325 353 379 407 425 440 422 161 175 121 95 67 187 229245 100% Figu a 23. Espec o de masas del 7-oxosi os e ol. 100% 55 91 135 161 187 227 247 269 287 327 371 395 428 O HO 100 200 300 400 m/z HO 4 A B C D 4. Resul ados y discusión 53 4.2.1.8. T i e penoles En la Figu a 25 se mues an los espec os de masas de la β- y la α-ami inas. Los espec os de masas de es os compues os, al igual que los de sus de i ados, di ie en sólo lige amen e en la in ensidad de algunos agmen os (Budzikiewicz, 1963). Ambos i e penoles se ca ac e izan po un pico base a m/z 218, p oceden e de la agmen ación e o Diels-Alde en el C12 (Budzikiewicz e al., 1963; Ogunkoya, 1981). Los espec os de masas de ambos compues os se di e encian po la in ensidad ela i a de los agmen os a m/z 189 y 203, co espondien es a las pé didas de un g upo CH3CH2 y CH3, espec i amen e, del pico base. En el espec o de la β-ami ina (Figu a 25a) el agmen o a m/z 203 es más in enso que el de m/z 189, mien as que en el espec o de la α-ami ina (Figu a 25b) ambos picos p esen an in ensidades simila es (Vilegas e al., 1997). En ambos casos el ión molecula , a m/z 426, se ap ecia lige amen e. Fi g u a 25. Es p ec os de masas de la β -ami ina ( a ) y de la α -ami ina ( b ) . 218 100 200 300 400 m/z 100% 203 95 83 68 136 109 189 170 269 257 426 411 321 HO 100 200 300 400 m/z 100% 218 95 81 59 189 135 109 147 175 426 257 411 272 297 203 HO (a) (b) 12 12 4. Resul ados y discusión 54 En la Figu a 26 se mues an los espec os de masas de dos i e penoles, iden i icados como mo iol y glu inol, que se encon a on únicamen e en las ib as de kena . Dichos espec os de masas se ca ac e izan po un ión molecula a m/z 426. O os agmen os p esen es son los de m/z 411 (debido a la pé dida de un g upo me ilo) y m/z 393 (pé dida de una molécula de agua). Po o a pa e, el espec o del glu inol (Figu a 26b) p esen a un ión a m/z 274 p oceden e de una o u a e o-Diels-Alde y un ión a m/z 259, debido a la pé dida de un g upo me ilo de dicho agmen o (Aplin e al., 1966). 4.2.1.9. Ace a os de i e penoles En la Figu a 27 se mues a el espec o de masas del ace a o de β-ami ina. El pe il de agmen ación es simila al de la β-ami ina, con agmen os ca ac e ís icos a m/z 189, 203 y 218 (pico base), siendo en es e caso el ión molecula de m/z 468. Figu a 26. Espec os de masas del mo iol (a) y glu inol (b). 55 100 200 300 400 m/z 100% 69 83 95 109 133147 259 175 161 241 213185 227 255 411 273 393 295310 365 323 426 (a) HO 100 200 300 400 m/z 100% 259 134 95 81 69 55 122 107 152 231 175 161 189 204 245 274 411 286 393 355 297 325340 365 426 (b) HO 4. Resul ados y discusión 61 p o onado, po lo que el alcohol es e i icado es el oc acosanol, y po an o el és e es el hexadecanoa o de oc acosilo. El agmen o a m/z 285 indica ambién la p esencia en el mismo pico de un és e del ácido oc adecanoico, que co esponde ía al oc adecanoa o de hexacosilo. 4.2.1.14. És e es de es e oles Los espec os de masas de los és e es de es e oles con ácidos g asos únicamen e p esen an agmen os p oceden es de la pa e del es e ol y no suelen p esen a el ión molecula (Lusby e al., 1984; E e shed e al., 1989). En la Figu a 36 se mues a el espec o de masas del hexadecanoa o de si os e ol. El espec o se ca ac e iza po los agmen os a m/z 396 y 381 pe enecien es a la molécula de si os e ol, siendo p ác icamen e idén ico el espec o de masas del es igmas a-3,5- dieno. Figu a 35. Espec o de masas de las ce as C44 (m=14, n=27; m=16, n=25). m/z100 200 300 400 500 600 700 800 438 57 257 71 97 111 125 129 213 285 648 341 393 364 100% CH3-(CH2 )m-CO-(CH2)n-CH3 O (CH)3-(CH 2 ) 14 -COO Figu a 36. Espec o de masas del hexadecanoa o de si os e ol. 100 200 300 400 500 600 m/z 81 147 213 255 355 396 381 100% [M+]= 652 4. Resul ados y discusión 62 4.2.1.15. És e es de i e penoles Los espec os de masas de los és e es de i e penoles, al igual que los de és e es de es e oles, no p esen an el ión molecula , siendo ca ac e ís icos los agmen os pe enecien es a la pa e del i e penol. Un ejemplo de és e de i e penol encon ado en las mues as analizadas es el hexadecanoa o de β-ami ina, cuyo espec o de masas se mues a en la Figu a 37. El pe il de agmen ación es el mismo que el de la β-ami ina, del ace a o de la β-ami ina y de la β-ami enona, con un pico base a m/z 218 y el agmen o a m/z 203 mayo que el de m/z 189. 4.2.1.16. Monoglicé idos Los monoglicé idos iden i icados en las ib as es udiadas se ca ac e izan po ene una con igu ación 1(3). Los espec os de masas de los monoglicé idos, como é e es de TMSi, se ca ac e izan po un ión molecula casi inde ec able siendo ca ac e ís ico el agmen o [M-15]+. O os agmen os ep esen a i os son [RCO]+ y [RCO+74]+ (Ch is ie, 1989). En la Figu a 38 se mues a el espec o de masas del hexadecanoa o de 2,3- hid oxip opilo silanizado (1-monopalmi ina silanizada). El ión molecula a m/z 474 es inap eciable, pe o ácilmen e econocible po el agmen o a m/z 459 [M-15]+. El pico base a m/z 371 [M-103] + es ca ac e ís ico de la o u a en e C2 y C3 en los espec os de los de i ados de 1(3)-monoacilglice ol (Ch is ie, 1989). O os agmen os ep esen a i os son los de m/z 239 [RCO]+ y 313 [RCO+74]+. Figu a 37. Espec o de masas del hexadecanoa o de β -ami ina. 100 200 300 400 500 600 700 800 m/z 100% 218 57 203 69 95 189 (CH)3-(CH2)14-COO [M+]= 664 4. Resul ados y discusión 63 4.2.1.17. Diglicé idos Los diglicé idos p esen an espec os de masas di e en es dependiendo si la con igu ación es 1,3 o 1,2. Es udios an e io es (Ch is ie, 1989; Laue e al., 1970) han suge ido la p esencia del ión [M-RCOOCH2]+ como un signo de dis inción de la con igu ación 1,3. En las ib as es udiadas se iden i ica on los diglicé idos en ambas con igu aciones. En la Figu a 39 se mues an los espec os de masas del hexadecanoa o de 3- hexadecanoiloxi-2-hid oxip opilo [P2 (1,3)] y del hexadecanoa o de 2- hexadecanoiloxi-3-hid oxip opilo [P2 (1,2)], como é e es de TMSi. Ambos compues os ienen el mismo peso molecula y en los dos casos el ión molecula es inde ec able, aunque ácilmen e econocible po los agmen os a m/z 625 [M-15]+, pé dida de un g upo me ilo y a m/z 550 [M-90]+, pé dida de la molécula de TMSi- é e . O os agmen os ca ac e ís icos de ambos diglicé idos son de m/z 145 y 129, que con ienen el g upo TMSi y pa e del esquele o de la molécula de glice ol, y de m/z 385 esul an e de la pé dida de [M-RCOO]+ pe enecien e al esiduo aciloxi. Si bien, la mayo di e encia en los espec os de es os dos compues os es la apa ición del pico base a m/z 371 co espondien e a [M-RCOOCH2]+ en el p ime caso (Figu a 39a), siendo el pico base a m/z 313 [RCO+74]+en el segundo caso (Figu a 39b). Figu a 38. Espec o de masas del hexadecanoa o de 2,3-dihid oxip opilo silanizado. 100 200 300 400 m/z 57 129 147 175 203 239 355 371 401 429 459 [M+ ]= 474 83 73 313 O O OTMSi TMSiO 100% 4. Resul ados y discusión 64 625 83 371 57 73 100 200 300 400 500 600 m/ z 129 285 313 343 423 451 507 550 399 385 100% (a) OTMSi O O O O Figu a 39. Espec os de masas del hexadecanoa o de 3-hexadecanoiloxi-2-hid oxi- p opilo silanizado (a) y del hexadecanoa o de 2-hexadecanoiloxi-3-hid oxip opilo silanizado (b). O O TMSiO O 100 200 300 400 500 600 m/z 129 285 313 341 385 625 73 145 329 100% (b) O [M+]= 640 [M+]= 640 4. Resul ados y discusión 65 4.2.1.18. T iglicé idos Los espec os de masas de los iglicé idos se ca ac e izan po los agmen os [M-RCOOCH2]+, [RCO+74]+, [RCO+128]+, en e o os (Laue e al., 1970). El espec o de masas de la 1,2-dioleoilpalmi ina (O2P) se mues a en la Figu a 40. El ión molecula es de m/z 858, supe io al ango de de ección del espec óme o de masas, po lo que no se pudo de ec a . Es o no supuso un incon enien e a la ho a de iden i ica el compues o debido a la p esencia de o os agmen os ca ac e ís icos. El pico base es de m/z 577, co espondien e a la pé dida de la molécula oleoil (equi alen e a 281 uma), [M-RCOOCH2]+, mien as que la pé dida de la molécula de palmi oil (equi alen e a 255 uma) da luga al agmen o a m/z 603. O os agmen os a m/z 339 y 313 co esponden a [RCO+74]+ y los agmen os a m/z 393 y 367 co esponden a [RCO+128]+. 4.2.1.19. És e es del ácido e úlico Las se ies de és e es del ácido e úlico iden i icadas en es e es udio es án o madas po la unión del ácido e úlico con una se ie de n-alcoholes g asos de cadena la ga y una se ie de ω−hid oxiácidos. Figu a 40. Espec o de masas de la 1,2-dioleoilpalmi ina. 100 200 300 400 500 600 m/z 100% 55 81 135 313339 393 449 481 506 534 577 603 265 [M]+= 858 367 O OO O O O 4. Resul ados y discusión 66 És e es del ácido e úlico con n-alcoholes. Los espec os de masas de los és e es del ácido e úlico con n-alcoholes de cadena la ga se ca ac e izan po p esen a los iones molecula es, que son a la ez el pico base del espec o. En los espec os apa ecen ambién agmen os abundan es a m/z 137, 150, 177 y 194, p o enien es de la molécula de ácido e úlico. El ión a m/z 194 co esponde al ácido e úlico mien as que el ión a m/z 177 de i a de la molécula de e ula o po una simple o u a homolí ica del enlace és e de e ula o. Espec os de masas simila es han sido desc i os po o os au o es (Baldé e al., 1991; Chang e al., 2001; Co eia e al., 2003). Un ejemplo ep esen a i o del espec o de masas de es os compues os es el de e ula o de hexacosilo (Figu a 41a). Dicho espec o de masas se ca ac e iza po un abundan e ión molecula a m/z 558, que es el pico base. La iden idad de es a se ie de compues os se con i mó ambién po la o mación de los de i ados me ilados y silanizados. La o mación de los de i ados me ilados de los e ula os de n-alquilo in oduce un g upo me ilo en el alcohol enólico. La agmen ación de masas de los de i ados me ilados mues a espec os de masas simila es a los de los e ula os sin de i a iza con la adición de 14 uma (Figu a 41b). Los espec os de masas se ca ac e izan po un ión molecula in enso, y agmen os a m/z 151, 191 y 208, p oceden es de la molécula de ácido e úlico me ilado. Los iones a m/z 208 y 191, siendo és e úl imo el pico base, p oceden es del ácido e úlico me ilado y del agmen o e uloil, espec i amen e, son los análogos co espondien es a los agmen os a m/z 194 y 177 en los compues os sin de i a iza . El espec o de masas de los de i ados silanizados (Figu a 41c) con i ma las asignaciones de los compues os lle adas a cabo po MS de la acción sin de i a iza y me ilada. Los iones molecula es son el pico base del espec o de masas, al igual que ocu e en los compues os sin de i a iza . El g upo TMSi no se pie de de los g upos enólicos ácilmen e, po an o, los agmen os de los iones del ácido e úlico aumen an a masas mayo es po la adición de 72 uma. Po ello, el agmen o a m/z 249, que co esponde a e uloil silanizado, es el análogo co espondien e al ión a m/z 177 de los e ula os de n-alquilo sin de i a iza . El ión co espondien e de ácido e úlico silanizado es e iden e ambién a m/z 266. La in ensidad del ión a m/z 236 se elaciona con la eliminación de e ano del ácido e úlico silanizado pa a da un puen e é e dime ilsililo (E e shed e al., 1988). Un espec o de masas simila ha sido publicado po F ei e e al. (2002) pa a el e ula o de docosilo silanizado, iden i icado en la made a de eucalip o, aunque dichos au o es mues an el ión a m/z 249 como el pico base, mien as que en el p esen e es udio el ión molecula es el pico base. 4. Resul ados y discusión 67 Figu a 41. Espec os de masas del e ula o de hexacosilo; sin de i a iza (a), me ilado (b) y silanizado (c). 100 200 300 400 500 600 m/z 137 194 558 1 77 1 50 (a) OH OCH3 CH=CH-COO-(CH2)25-CH 3 100% OCH3 OCH3 CH=CH-COO-(CH 2)25-CH 3 103 100 191 (b) 200 300 400 500 600 m/z 55 151 57 2 208 164 100% 192 200 300 400 500 m/z 57 145 179 219 249 630 236 209 266 (c) OTMSi OCH3 CH=CH-COO-(CH2)25-CH 3 100% 100 600 4. Resul ados y discusión 68 És e es del ácido e úlico con ω-hid oxiácidos. El espec o de masas de un miemb o ep esen a i o de es a se ie, el ácido e uloiloxihexacosanoico, se mues a en la Figu a 42a. Los iones molecula es no se de ec a on en el espec o de masas, sin emba go se de e mina on con acilidad po los iones [M - 18]+, [M - 46]+ y [M - 62]+, los cuales co esponden a pé didas de agua y del g upo ca boxílico. El pe il de agmen ación del espec o de masas de es os compues os mues a agmen os ca ac e ís icos a m/z 145, 177, 191, 194 y 203 simila es a los que se encon a on en el espec o de masas de los e ula os de n-alquilo, y p o enien es de la molécula de ácido e úlico. El ión a m/z 194 co esponde a la molécula de ácido e úlico mien as que el ión a m/z 177 de i a de la molécula de e ula o po o u a del enlace és e . Figu a 42. Espec os de masas del ácido e uloiloxihexacosanoico; sin de i a iza (a) y me ilado (b). (a) OH OCH3 CH=CH-COO-(CH2)25-COOH 100 200 300 400 500 600 m/z 55 83 145 177 526 570 191 194 203 137 542 552 [M+]= 588 100% 100 200 300 400 500 600 m/z 55 151 191 616 164 208 (b) OCH3 OCH3 CH=CH-COO-(CH2)25-COOCH3 100% 4. Resul ados y discusión 69 Los g upos enólicos y ca boxílicos se con i ma on ob eniendo los de i ados me ilados. Al me ila se in oducen dos g upos me ilo en la molécula. El espec o de masas del ácido e uloiloxihexacosanoico me ilado, se mues a en la Figu a 42b. El espec o de masas se ca ac e iza po los agmen os a m/z 191 (pico base) y a m/z 151, 164, 208, p oceden es de la molécula de ácido e úlico me ilada. El espec o de masas es simila al de los e ula os de n-alquilo me ilados. 4.2.1.20. És e es del ácido ans-p-cumá ico Las se ies de és e es del ácido ans-p-cumá ico se iden i ica on únicamen e en las ib as de abacá. Es os és e es es án o mados po la unión del ácido ans-p- cumá ico con n-alcoholes y ω-hid oxiácidos de cadena la ga. És e es del ácido ans-p-cumá ico con n-alcoholes. El espec o de masas de un miemb o ep esen a i o de es a se ie, el e acosanil p-cuma a o, se mues a en la Figu a 43a. Los espec os de masas de los p-cuma a os de n-alquilo son simila es a los de los e ula os de n-alquilo. Se ca ac e izan po los iones molecula es (a m/z 500, en es e compues o), y agmen os a m/z 107, 120, 147, 164, 166 (p oceden es de la molécula ácida de p-cumá ico). El ión a m/z 164 es el pico base y co esponde al ácido p-cumá ico, mien as el ión a m/z 147 de i a de la molécula de p-cuma a o po simple o u a homolí ica del enlace és e . La iden idad de es os compues os se con i mó ambién po la o mación de los de i ados me ilados y silanizados. Los de i ados me ilados de los p-cuma a os de n-alquilo in oducen un g upo me ilo en el alcohol enólico. La agmen ación de masas de los de i ados me ilados mues a espec os de masas simila es a los de los p-cuma a os sin de i a iza con la adición de 14 uma (Figu a 43b). Los espec os de masas se ca ac e izan po el ión molecula y agmen os a m/z 121, 134, 161, 178 y 180, siendo es e úl imo el pico base, p oceden e de la molécula del ácido p- cumá ico me ilado. Los iones a m/z 178 y 161 co esponden al ácido p-cumá ico me ilado y al agmen o p-cuma oil, espec i amen e, ya is os a m/z 164 y 147 en los compues os sin de i a iza . Los espec os de masas de los de i ados silanizados (Figu a 43c) se ca ac e izan po un ión molecula in enso (no es el pico base, al con a io que en los homólogos del ácido e úlico). Al igual que los de i ados silanizados del ácido e úlico, el g upo TMSi no se pie de de los g upos enólicos ácilmen e, po an o, los agmen os de los iones del ácido p-cumá ico aumen an a masas mayo es po la adición de 72 uma, dando luga a los agmen os a m/z 179, 192, 219, 236 y 238. 4. Resul ados y discusión 70 Figu a 43. Espec os de masas del p-cuma a o de e acosilo; sin de i a iza (a), me ilado (b) y silanizado (c). 100% (a) 100 200 300 400 500 600 m/z 57 82 107 164 500 147 120 OH CH=CH-COO- ( CH2 ) 23-CH3 100 200 300 400 500 600 m/z 55 83 121 180 514 134 161 (b) OCH3 CH=CH-COO-(CH2)23-CH3 100% 100 200 300 400 500 600 m/z 179 238 572 73 192 219 (c) OTMSi CH=CH-COO-(CH2)23-CH3 100% 4. Resul ados y discusión 77 Compues os Lino Cáñamo Kena Yu e Sisal Abacá C42 4,87 1,95 0,21 0,06 0,15 - C43 - - - 0,02 - - C44 39,24 4,23 1,71 0,27 0,57 - C45 0,83 0,12 - 0,11 - - C46 78,11 4,47 8,12 1,44 0,72 - C47 0,90 0,09 - 0,31 - - C48 29,94 3,25 16,97 3,13 0,19 - C49 - 0,13 - 0,34 - - C50 8,15 3,66 1,90 3,01 0,16 - C51 - 0,14 - 0,18 - - C52 3,70 2,61 0,40 2,44 - - C53 - - - 0,16 - - C54 1,27 0,59 - 2,65 - - C55 - - - 0,16 - - C56 - - - 2,70 - - C58 - - - 1,06 - - És e es de es e oles y i e penoles 1,94 26,53 0,63 - 0,21 1,75 és e es de campes e ol - - - - - 0,06 és e es de es igmas e ol - - - - - 0,06 és e es de si os e ol 0,08 0,05 0,09 - 0,21 0,59 és e es de cicloa enol - - - - - 0,13 és e es de 24-me iléncicloa anol - - - - - 0,91 és e es de a axe ol 0,80 - - - - és e es de lupeol - 2,64 - - - - és e es de β-ami ina 1,82 18,47 0,16 - - - és e es de α-ami ina 0,04 4,57 0,02 - - - és e es de glu inol - - 0,36 - - - Monoglicé idos - - - 0,82 2,99 3,05 e adecanoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - 0,03 - 0,04 pen adecanoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - 0,01 - - hexadecanoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - 0,26 0,08 0,23 9-oc adecenoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - 0,19 0,05 0,56 oc adecanoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - 0,19 0,04 0,22 hexacosanoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - - 0,65 0,80 hep acosanoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - - - 0,21 oc acosanoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - - 1,59 0,88 nonacosanoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - - 0,11 0,05 iacon anoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - 0,05 0,46 0,06 hen iacon anoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - - - - do iacon anoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - 0,06 - - i iacon anoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - - - - e a iacon anoa o de 2,3-dihid oxip opilo - - - 0,02 - - Diglicé idos - - - 1,37 0,28 1,70 P2 (1,2) - - - 0,06 - 0,07 P2 (1,3) - - - 0,37 0,12 0,15 (Con .) 4. Resul ados y discusión 78 Compues os Lino Cáñamo Kena Yu e Sisal Abacá PS (1,2) - - - 0,12 - 0,17 PS (1,3) - - - 0,36 0,09 0,27 OO(1,2) - - - 0,05 - 0,33 S 2 (1,2) - - - 0,14 - 0,45 S 2 (1,3) - - - 0,26 0,08 0,25 T iglicé idos - - - - - 3,42 P2O - - - - - 0,48 O2P - - - - - 1,90 O3 - - - - - 1,04 Fe ula os de n- alquilo - - - - 9,15 2,14 e ula o de eicosilo - - - - <0,01 0,02 e ula o de heneicosilo - - - - 0,07 0,02 e ula o de docosilo - - - - 0,39 0,85 e ula o de icosilo - - - - 0,15 0,16 e ula o de e acosilo - - - - 0,91 0,93 e ula o de pen acosilo - - - - 0,20 0,06 e ula o de hexacosilo - - - - 3,11 0,08 e ula o de hep acosilo - - - - 0,11 0,01 e ula o de oc acosilo - - - - 4,17 0,01 e ula o de nonacosilo - - - - <0,01 - e ula o de iacon ilo - - - - 0,05 - ω-Ca boxialquil e ula os - - - - 0,25 0,25 ácido e uloiloxidocosanoico - - - - <0,01 <0,01 ácido e uloiloxi icosanoico - - - - - - ácido e uloiloxi e acosanoico - - - - 0,04 0,05 ácido e uloiloxipen acosanoico - - - - - 0,01 ácido e uloiloxihexacosanoico - - - - 0,10 0,10 ácido e uloiloxihep acosanoico - - - - - 0,02 ácido e uloiloxioc acosanoico - - - - 0,11 0,07 ácido e uloiloxinonacosanoico - - - - - - ácido e uloiloxi iacon anoico - - - - <0,01 - Cuma a os de n-alquilo - - - - - 0,21 cuma a o de docosilo - - - - - 0,06 cuma a o de e acosilo - - - - - 0,14 ω-Ca boxialquilcuma a os - - - - - 0,03 ácido cuma oil e acosanoico - - - - - 0,01 ácido cuma oilhexacosanoico - - - - - 0,01 ácido cuma oiloc acosanoico - - - - - 0,01 - No de ec ados; P: ácido palmí ico; O: ácido oléico y S : ácido es eá ico. 4. Resul ados y discusión 79 Las ib as de lino se di e encian de las demás ib as po la g an abundancia de ce as y n-aldehídos, las de cáñamo po la g an can idad de i e penos de ipo β- y α- ami inas, el kena po la p esencia de los i e penoles mo iol y glu inol, el yu e po la p esencia de dos compues os con es uc u a epoxidamma ano y de las ce onas i e penoidales isomul i lo enona y bau enona. Po o o lado, la p esencia de e ula os de n-alcoholes g asos y de ω-hid oxiácidos en las ib as de sisal y abacá y de una se ie de p-cuma a os de n-alcoholes g asos y de ω-hid oxiácidos en el abacá dis ingue a es as ib as de las demás. Po o a pa e, la ca ac e ización es uc u al de allada de las ce as de al o peso molecula , ealizada según sus espec os de masas al como se explicó en el apa ado 4.2.1.13., se mues a en la Tabla 6. Tabla 6. Composición de los és e es indi iduales de las di e en es ce as (mg/100 g) iden i icadas en las ib as. Ce as Ácido g aso: alcohol g aso Lino Cáñamo Kena Yu e Sisal Abacá C40 0,70 0,10 - 0,02 0,03 - e adecanoa o de hexacosilo C14:C26 - - - - 0,01 - hexadecanoa o de e acosilo C16:C24 0,26 0,02 - 0,01 0,02 - oc adecanoa o de docosilo C18:C22 0,07 0,02 - 0,01 - - eicosanoa o de eicosilo C20:C20 0,24 0,06 - - - - docosanoa o de oc adecilo C22:C18 0,13 - - - - - C42 4,87 1,95 0,21 0,06 0,15 - e adecanoa o de oc acosilo C14:C28 - - - - 0,02 - hexadecanoa o de hexacosilo C16:C26 3,37 0,11 0,18 0,04 0,12 - oc adecanoa o de e acosilo C18:C24 0,34 0,04 - 0,01 0,01 - eicosanoa o de docosilo C20:C22 0,42 1,44 0,01 0,02 <0,01 - docosanoa o de eicosilo C22:C20 0,59 0,33 0,01 - - - e acosanoa o de oc adecilo C24:C18 0,13 0,03 0,01 - - - hexacosanoa o de hexadecilo C26:C16 0,02 - - - - - C43 - - - 0,02 - - pen adecanoa o de oc acosilo C15:C28 - - - 0,02 - - C44 39,24 4,23 1,71 0,27 0,57 - e adecanoa o de iacon ilo C14:C30 - - - 0,05 0,01 - hexadecanoa o de oc acosilo C16:C28 30,10 0,28 1,31 0,15 0,48 - oc adecanoa o de hexacosilo C18:C26 6,82 0,09 0,31 0,02 0,07 - eicosanoa o de e acosilo C20:C24 0,67 0,98 0,05 0,01 0,01 - docosanoa o de docosilo C22:C22 1,14 2,40 0,04 0,03 0,01 - (Con .) 4. Resul ados y discusión 80 Ce as Ácido g aso: alcohol g aso Lino Cáñamo Kena Yu e Sisal Abacá e acosanoa o de eicosilo C24:C20 0,35 0,45 - 0,01 - - hexacosanoa o de oc adecilo C26:C18 0,03 0,03 <0,01 <0,01 - - oc acosanoa o de hexadecilo C28:C16 0,06 - - 0,01 - - iacon anoa o de e adecilo C30:C14 0,07 - - - - - C45 0,83 0,12 - 0,11 - - e adecanoa o de hen iacon ilo C14:C31 - - - 0,01 - - pen adecanoa o de iacon ilo C15:C30 - - - 0,08 - - hexadecanoa o de nonacosilo C16:C29 0,32 0,01 - 0,02 - - oc adecanoa o de hep acosilo C18:C27 0,33 - - - - - eicosanoa o de pen acosilo C20:C25 0,05 0,05 - - - - docosanoa o de icosilo C22:C23 0,10 0,03 - - - - e acosanoa o de heneicosilo C24:C21 0,03 0,03 - - - - C46 78,11 4,47 8,12 1,44 0,72 - e adecanoa o de do iacon ilo C14:C32 - - - 0,17 0,01 - hexadecanoa o de iacon ilo C16:C30 15,80 0,54 0,81 1,08 0,08 - oc adecanoa o de oc acosilo C18:C28 55,10 0,24 3,14 0,05 0,59 - eicosanoa o de hexacosilo C20:C26 4,69 1,75 3,96 0,02 0,03 - docosanoa o de e acosilo C22:C24 1,17 1,50 0,12 0,02 0,01 - e acosanoa o de docosilo C24:C22 0,96 0,28 0,04 0,04 0,01 - hexacosanoa o de eicosilo C26:C20 0,08 0,14 0,01 0,01 <0,01 - oc acosanoa o de oc adecilo C28:C18 0,15 0,02 0,03 0,01 - - iacon anoa o de hexadecilo C30:C16 0,16 <0,01 0,01 0,05 - - C47 0,90 0,09 - 0,31 - - e adecanoa o de i iacon ilo C14:C33 - - - 0,01 - - pen adecanoa o de do iacon ilo C15:C32 - - - 0,18 - - hexadecanoa o de hen iacon ilo C16:C31 0,12 0,01 - 0,08 - - hep adecanoa o de iacon ilo C17:C30 - - - 0,03 - - oc adecanoa o de nonacosilo C18:C29 0,48 - - 0,01 - - eicosaoa o de hep acosilo C20:C27 0,16 0,03 - - - - docosanoa o de pen acosilo C22:C25 0,14 0,05 - - - - e acosanoa o de icosilo C24:C23 - <0,01 - - - - C48 29,94 3,25 16,97 3,13 0,19 - e adecanoa o de e a iacon ilo C14:C34 - - - 0,15 - - hexadecanoa o de do iacon ilo C16:C32 0,63 0,11 0,32 2,47 <0,01 - oc adecanoa o de iacon ilo C18:C30 16,60 0,13 1,18 0,35 0,10 - eicosanoa o de oc acosilo C20:C28 7,13 1,18 14,57 0,07 0,04 - docosanoa o de hexacosilo C22:C26 4,59 0,87 0,75 0,02 0,03 - e acosanoa o de e acosilo C24:C24 0,58 0,49 0,08 0,02 0,01 - hexacosanoa o de docosilo C26:C22 0,16 0,39 0,01 0,03 <0,01 - oc acosanoa o de eicosilo C28:C20 0,17 0,06 <0,01 0,01 - - iacon anoa o de oc adecilo C30:C18 0,08 0,01 0,06 0,02 - - (Con .) 4. Resul ados y discusión 81 Ce as Ácido g aso: alcohol g aso Lino Cáñamo Kena Yu e Sisal Abacá C49 - 0,13 - 0,34 - - e adecanoa o de pen a iacon ilo C14:C35 - - - 0,01 - - pen adecanoa o de e a iacon ilo C15:C34 - - - 0,15 - - hexadecanoa o de i iacon ilo C16:C33 - <0,01 - 0,11 - - hep adecanoa o de do iacon ilo C17:C32 - - - 0,06 - - oc adecanoa o de hen iacon ilo C18:C31 - - - 0,01 - - eicosanoa o de nonacosilo C20:C29 - 0,13 - - - - docosanoa o de hep acosilo C22:C27 - <0,01 - - - - C50 8,15 3,66 1,90 3,01 0,16 - e adecanoa o de hexa iacon ilo C14:C36 - - - 0,03 - - hexadecanoa o de e a iacon ilo C16:C34 - 0,05 0,01 1,87 <0,01 - oc adecanoa o de do iacon ilo C18:C32 0,41 0,06 0,02 0,57 - - eicosanoa o de i iacon ilo C20:C30 1,85 1,27 1,73 0,35 - - docosanoa o de oc acosilo C22:C28 4,12 1,36 0,12 0,11 0,03 - e acosanoa o de hexacosilo C24:C26 1,54 0,53 0,02 0,05 0,11 - hexacosanoa o de e acosilo C26:C24 0,07 0,09 - 0,01 0,01 - oc acosanoa o de docosilo C28:C22 0,11 0,20 - 0,02 - - icon anoa o de eicosilo C30:C20 0,05 0,08 - 0,01 - - C51 - 0,14 - 0,18 - - pen adecanoa o de hexacon ilo C15:C36 - - - 0,02 - - hexadecanoa o de pen acon ilo C16:C35 - - - 0,02 - - hep adecanoa o de e a iacon ilo C17:C34 - - - 0,05 - - oc adecanoa o de i iacon ilo C18:C33 - - - 0,02 - - nonadecanoa o de do iacon ilo C19:C32 - - - 0,02 - - eicosanoa o de hen iacon ilo C20:C31 - 0,04 - 0,02 - - heneicosanoa o de iacon ilo C21:C30 - - - 0,05 - - docosanoa o de nonacosilo C22:C29 - 0,09 - - - - e acosanoa o de hep acosilo C24:C27 - 0,02 - - - - C52 3,70 2,61 0,40 2,44 - - e adecanoa o de oc a iacon ilo C14:C38 - - - 0,04 - - hexadecanoa o de hexa iacon ilo C16:C36 - 0,05 <0,01 0,19 - - oc adecanoa o de e a iacon ilo C18:C34 - 0,03 - 0,42 - - eicosanoa o de do iacon ilo C20:C32 0,20 0,33 0,31 0,90 - - docosanoa o de iacon ilo C22:C30 1,02 1,17 0,03 0,74 - - e acosanoa o de oc acosilo C24:C28 2,05 0,71 0,04 0,08 - - hexacosanoa o de hexacosilo C26:C26 0,34 0,05 0,02 0,03 - - oc acosanoa o de e acosilo C28:C24 0,04 0,03 - 0,02 - - i iacon anoa o de docosilo C30:C22 0,05 0,24 - 0,02 - - C53 - - - 0,16 - - pen adecanoa o de oc a iacon ilo C15:C38 - - - 0,01 - - hep adecanoa o de hep a iacon ilo C17:C37 - - - <0,01 - - heneicosanoa o de do iacon ilo C21:C32 - - - 0,10 - - icosanoa o de i iacon ilo C23:C30 - - - 0,05 - - (Con .) 4. Resul ados y discusión 82 Ce as Ácido g aso: alcohol g aso Lino Cáñamo Kena Yu e Sisal Abacá C54 1,27 0,59 - 2,65 - - e adecanoa o de e acon ilo C14:C40 - - - 0,03 - - hexadecanoa o de oc a iacon ilo C16:C38 - 0,01 - 0,07 - - oc adecanoa o de hexa iacon ilo C18:C36 - <0,01 - 0,04 - - eicosanoa o de e a iacon ilo C20:C34 - 0,03 - 0,46 - - docosanoa o de do iacon ilo C22:C32 0,16 0,14 - 1,38 - - e acosanoa o de iacon ilo C24:C30 1,11 0,30 - 0,59 - - hexacosanoa o de oc acosilo C26:C28 - 0,08 - 0,06 - - oc acosanoa o de hexacosilo C28:C26 - 0,01 - 0,01 - - iacon anoa o de e acosilo C30:C24 - 0,01 - 0,01 - - C55 - - - 0,16 - - heneicosanoa o de e a iacon ilo C21:C34 - - - 0,04 - - icosanoa o de do iacon ilo C23:C32 - - - 0,08 - - pen acosanoa o de iacon ilo C25:C30 - - - 0,04 - - C56 - - - 2,70 - - e adecanoa o de do e acon ilo C14:C42 - - - 0,01 - - hexadecanoa o de e acon ilo C16:C40 - - - 0,05 - - oc adecanoa o de oc a iacon ilo C18:C38 - - - 0,01 - - eicosanoa o de hexa iacon ilo C20:C36 - - - 0,08 - - docosanoa o de e a iacon ilo C22:C34 - - - 0,59 - - e acosanoa o de do iacon ilo C24:C32 - - - 1,56 - - hexacosanoa o de iacon ilo C26:C30 - - - 0,35 - - oc acosanoa o de oc acosilo C28:C28 - - - 0,04 - - iacon anoa o de hexacosilo C30.C26 - - - 0,01 - - C58 - - - 1,06 - - e acosanoa o de e a iacon ilo C24:C34 - - - 0,39 - - hexacosanoa o de do iacon ilo C26:C32 - - - 0,68 - - - No de ec ados. Debido a la complejidad y a la impo ancia de la composición lipídica de las ib as, a con inuación se mues a el análisis de allado de cada ib a po sepa ado. 4.2.2.1. Fib as de lino El ex ac o lipídico de las ib as del lino es del 0,7% (Tabla 2). El c oma og ama del ex ac o lipídico, sin de i a iza , se mues a en la Figu a 47. La composición de allada de los compues os iden i icados se mues a en la Tabla 5. Los lípidos p edominan es en las ib as de lino son las ce as (47%). Además, se iden i ica on can idades signi ica i as de n-aldehídos (17%), n-ácidos g asos (12%), n-alcanos (10%) y n-alcoholes de cadena la ga (9%). También se 4. Resul ados y discusión 83 iden i ica on can idades meno es de es e oles y i e penos. La dis ibución de las di e en es se ies ali á icas se mues a en la Figu a 48. Las ce as se encon a on en el ango de C40 a C54 con un ue e p edominio de los homólogos de cadena pa sob e los de cadena impa , siendo las más abundan es las ce as C44, C46 y C48. La ca ac e ización es uc u al de allada de las ce as se mues a en la Tabla 6. La dis ibución de los ácidos g asos y alcoholes es e i icados se mues a en la Figu a 48. Los ácidos g asos es e i icados se encon a on en el ango de C16 a C30 y los alcoholes es e i icados de C16 a C32. La pa e ácida de las ce as es á o mada exclusi amen e po ácidos g asos sa u ados con núme os de á omos de ca bono pa es. Los ácidos es e i icados más abundan es son los ácidos oc adecanoico (C18) y hexadecanoico (C16) seguidos po los ácidos eicosanoico (C20) y docosanoico (C22) y en e las moléculas de alcoholes, los más abundan es son el oc acosanol (C28) seguido po el iacon anol (C30) y el hexacosanol (C26). La ce a p edominan e es la C46, cons i uida p incipalmen e po el ácido oc adecanoico (C18) es e i icado con el oc acosanol (C28), seguido po la ce a C44, o mada p incipalmen e po el ácido hexadecanoico (C16) es e i icado con oc acosanol (C28), y la ce a C48, cons i uida p incipalmen e po el ácido oc adecanoico (C18) es e i icado con iacon anol (C30). Figu a 47. C oma og ama del ex ac o lipídico sin de i a iza de las ib as de lino. Ac(n): se ie de n-ácidos g asos, Al(n): se ie de n-alcanos, Ah(n): se ie de n-alcoholes, Ad(n): se ie de n-aldehídos y C(n): se ie de n-ce as; n: núme o de á omos de ca bono. Tiempo de e ención (min) C46 C44 C48 C50 C52 C54C56 C42 C40 Ac16:1 Ac16 Ac18 Al27 Ad26 Ah28 Ad30 Ac22 Al25 Ac18:1 + Ac18:2 Ad28 Al29 + Ah26 51015202530 C46 C44 C48 C50 C52 C54C56 C42 C40 Ac16:1 Ac16 Ac18 Al27 Ad26 Ah28 Ad30 Ac22 Al25 Ac18:1 + Ac18:2 Ad28 Al29 + Ah26 51015202530 51015202530 4. Resul ados y discusión 84 Figu a 48. Dis ibución de las p incipales se ies ali á icas iden i icadas en el ex ac o lipídico de las ib as de lino. Los his og amas es án escalados al compues o de mayo abundancia en cada se ie. 21 23 25 27 29 31 nº á omos C A bundancia ela i a 100% n-Alcanos 22 24 26 28 30 32 nº á omos C Abundancia ela i a 100% n-Aldehídos 14 18:2 18:1 18 1 6 :1 16 20 22 24 26 28 30 32 nº á omos C Abundancia ela i a 100% n-Ácidos g asos lib es 100% 16 18 20 22 24 26 28 30 32 nº á omos C Abundancia ela i a n-Alcoholes lib es n-Ácidos g asos es e i icados nº á omos C Abundancia ela i a 100% 16 18 20 22 24 26 28 30 28 16 18 20 22 24 26 30 32 nº á omos C Abundancia ela i a 100% n- A lcoholes es e i icados 4. Resul ados y discusión 85 Se iden i ica on ambién ácidos g asos lib es en el ango de C14 a C32, con un ue e p edominio de los homólogos con núme o pa de á omos de ca bono. La se ie es á dominada po los homólogos sa u ados aunque ambién se iden i ica on los insa u ados C18:1 (oleico), C18:2 (linoleico) y C16:1 (palmi oleico). El ácido hexadecanoico (ácido palmí ico) es el más abundan e, al igual que en los es udios ealizados po Mo ison e al. (2001) sob e los ex ac os de las ib as de di e sas a iedades de lino. Es in e esan e des aca que aunque los ácidos g asos insa u ados es án p esen es en o ma lib e en las ib as del lino, no se encon a on es e i icados o mando pa e de las ce as. La se ie de n-alcanos se iden i icó en el ango de C21 a C31, con un ue e p edominio de los homólogos con núme o impa de á omos de ca bono, siendo el nonacosano (C29) el más abundan e. Los n-alcanos con núme o pa de á omos de ca bono ambién se iden i ica on aunque en can idades meno es. Los n-alcoholes ali á icos se iden i ica on en el ango de C16 a C32, con un ue e p edominio de los homólogos de cadena pa sob e los de cadena impa , siendo el oc acosanol (C28) el más abundan e, al igual que en el abajo publicado po Mo ison e al. (2001). La dis ibución de la se ie de alcoholes ali á icos lib es es pa ecida a la dis ibución de la se ie de alcoholes es e i icados como se mues a en la Figu a 48. Sin emba go, los alcoholes ali á icos de núme o impa de á omos de ca bono se encon a on es e i icados con ácidos g asos de cadena la ga pe o no se encon a on lib es. La se ie de n-aldehídos se iden i icó en el ango de C21 a C32, con un ue e p edominio de los homólogos con núme o pa de á omos de ca bono, siendo el mayo i a io el oc acosanal (C28). La dis ibución de la se ie de aldehídos es simila a la de los alcoholes lib es, como se obse a en o as plan as, sugi iendo que los aldehídos son in e media ios en la biosín esis de alcoholes a pa i de los ácidos g asos (Tulloch, 1976; Bianchi, 1995). En e los es e oles iden i icados, p edomina el si os e ol. También se encon a on can idades meno es de o os es e oles lib es como campes e ol, es igmas anol y es igmas e ol. Los i e penoles β- y α-ami inas, es án ambién p esen es en o ma lib e. Tan o el si os e ol como la β-ami ina se encon a on ambién es e i icados, aunque en baja p opo ción. Po o o lado, en las ib as de lino se iden i ica on can idades meno es de glicósidos de es e oles, ales como campes e il, es igmas e il y si os e il 3β-D-glucopi anósidos, siendo es e úl imo el más abundan e. La iden i icación de los glicósidos es e oidales se ealizó después de de i a iza el ex ac o lipídico con BSTFA po compa ación con el espec o de masas y los iempos de e ención ela i os de es ánda es (Gu ié ez y del Río, 2001). Po o a pa e, se iden i ica on a ios hid oca bu os es e oidales (como es igmas a-3,5-dieno y es igmas a-3,5,7- ieno) y ce onas es e oidales y i e - penoidales (como es igmas -4-en-3-ona, es igmas an-3-ona, es igmas a-7,22-dien- 3-ona y β- y α- ami enonas). Finalmen e, en las ib as de lino se iden i ica on una se ie de α-hid oxiácidos 4. Resul ados y discusión 86 desde el ácido 2-hid oxihexadecanoico (C16) has a el ácido 2-hid oxihexacosanoico (C26), siendo el mayo i a io el ácido 2-hid oxihexadecanoico (C16). 4.2.2.2. Fib as de cáñamo El ex ac o lipídico de las ib as de cáñamo es del 0,5% (Tabla 2). En la Figu a 49 se mues a el c oma og ama del ex ac o lípidico sin de i a iza . La composición de allada de los compues os iden i icados se mues a en la Tabla 5. Los lípidos p edominan es en las ib as de cáñamo son n-alcanos (29%), es e oles y i e penoles (18%), és e es de es e oles y i e penoles (14%), seguidos de n-ácidos g asos (12%) y ce as (12%). También se iden i ica on can idades signi ica i as de o os compues os como ce onas es e oidales y i e penoidales, n-aldehídos, n-alcoholes de cadena la ga, hid oca bu os es e oidales y glicósidos es e oidales, en e o os. La dis ibución de las p incipales se ies ali á icas se mues a en la Figu a 50. Tiempo de e ención (min) Figu a 49. C oma og ama del ex ac o lipídico sin de i a iza de las ib as de cáñamo. Ac(n): se ie de n-ácidos g asos, Al(n): se ie de n-alcanos, Ah(n): se ie de n-alcoholes y C(n): se ie de n-ce as; n: núme o de á omos de ca bono; 7: si os e ol, 8: β-ami ina y 14: ace a o de β-ami ina. 10 20 3025155 C42 C44 C48 C46 C50 C52C54 C40 Ac16 Ac18 Al29 Al27 Al28 Al31 Ah32 Ah30 Ah28 Ac20 Al25 Ac22 10 20 302515510 20 3025155 C42 C44 C48 C46 C50 C52C54 C40 Ac16 Ac18 Al29 Al27 Al28 Al31 Ah32 Ah30 Ah28 Ac20 Al25 Ac22 7 + 8 14 4. Resul ados y discusión 93 sob e la composición de lípidos de las ib as de kena (Seca e al., 2000). Las ami inas (β- y α-) apa ecen en o ma lib e, encon ándose la β-ami ina ambién es e i icada con ácidos g asos de cadena la ga, aunque en baja p opo ción. Además de las ami inas, ambién se iden i ica on o os dos i e penoles denominados mo iol y glu inol. La p esencia de es os i e penoles ha sido desc i a ambién po Seca e al. (2000) en las ib as de kena , con i mando la es uc u a del mo iol po NMR. También es á p esen e en el ex ac o una se ie de compues os de al o peso molecula con espec os de masas ca ac e izados po los agmen os a m/z 259 y a m/z 274, simila es a los de glu inol, iden i icándose en a i amen e como és e es de glu inol con ácidos g asos de cadena la ga. Sin emba go, el lupeol, que se encon ó p e iamen e en can idades ela i amen e impo an es en el kena (Seca e al., 2000), no se de ec ó en es e es udio. Po o a pa e, se iden i ica on a ios hid oca bu os es e oidales ( ales como es igmas a-3,5-dieno y es igmas a- 3,5,7- ieno) y ce onas es e oidales y i e penoidales (como es igmas -4-en-3-ona, es igmas an-3-ona, es igmas a-7,22-dien-3-ona, es igmas a-3,5-dien-7-ona, es ig- mas ane-3,6-diona y β- y α-ami enonas). Po úl imo, se iden i ica on ambién una se ie de α-hid oxiácidos. És a es la p ime a ez que es os compues os se desc iben en las ib as de kena . La se ie de α-hid oxiácidos es á o mada po el ácido 2-hid oxihexadecanoico (C16) y po los ácidos comp endidos en e el ácido 2-hid oxidocosanoico (C22) y el ácido 2-hid oxihexacosanoico (C26), siendo el mayo i a io el ácido 2-hid oxi- e adecanoico (C24). 4.2.2.4. Fib as de yu e El ex ac o lipídico de las ib as de yu e es del 0,4% (Tabla 2). El c oma og ama del ex ac o lípidico, sin de i a iza , se mues a en la Figu a 54 y la composición de allada de los compues os iden i icados se mues a en la Tabla 5. Los lípidos p edominan es en el ex ac o de las ib as de yu e son ce as (22%), n-ácidos g asos (16%), n-alcoholes (16%), es e oles y i e penoles (13%), α-hid oxiácidos (13%) y n-alcanos (6%). En p opo ciones meno es se encon a on ω-hid oxiácidos, ce onas i e penoidales y es e oidales, hid oca bu os es e oidales, monoglicé idos y diglicé idos, glicósidos es e oidales, α- oco e ol y can idades azas de és e es de es e oles. La dis ibución de las p incipales se ies ali á icas iden i icadas se mues a en la Figu a 55. Debido a la complejidad del ex ac o, y pa a una ca ac e ización más de allada de los compues os lipídicos p esen es en el yu e, se lle ó a cabo un accionamien o median e SPE. Los c oma og amas de las di e en es acciones de SPE se mues an en la Figu a 56. 4. Resul ados y discusión 94 Las ce as se encon a on en el ango de C40 a C58, con un ue e p edominio de los homólogos de cadena pa sob e los de cadena impa , siendo las más abundan es los homólogos C48 y C50. La iden i icación y cuan i icación de las ce as indi iduales en cada pico c oma og á ico se basó en su espec o de masas al como se desc ibió en el apa ado 4.2.1.13. La composición de las di e en es ce as iden i icadas en las ib as de yu e se mues a en la Tabla 6. Es in e esan e des aca que en es e caso apa ecen ácidos g asos de núme o impa de á omos de ca bono o mando el és e en las ce as de á omos de ca bono impa . De ellos el más abundan e es el ácido pen adecanoico (C15), sob e odo en las ce as C47 y C49. El ango de los ácidos g asos es e i icados a ía de C14 a C30, con la p esencia de los homólogos impa es en pequeña can idad, siendo el ácido palmí ico el más abundan e con una di e encia signi ica i a. Po o a pa e, no se de ec a on ácidos g asos insa u ados es e i icados. La se ie de n-alcoholes es e i icados a ía de C18 a C42. Los más abundan es son el do iacon anol (C32), el e a iacon anol (C34) y el iacon anol (C30). 510152025 C42 C46 C48C50 C52 C56 C54 C58 C44 Ah34 Ah32 Ah30 Ah28 Ah22 Ac16 Ac18:1 + Ac:18:2 Ac18 Ac22 Al29 4 57 17 510152025 C42 C46 C48C50 C52 C56 C54 C58 C44 Ah34 Ah32 Ah30 Ah28 Ah22 Ac16 Ac18:1 + Ac:18:2 Ac18 Ac22 Al29 4 57 17 Tiempo de e ención (min) Figu a 54. C oma og ama del ex ac o lipídico sin de i a iza de las ib as de yu e. Ac(n): se ie de n-ácidos g asos, Al(n): se ie de n-alcanos, Ah(n): se ie de n-alcoholes y C(n): se ie de n-ce as; n: núme o de á omos de ca bono; 4: campes e ol, 5: es igmas e ol, 7: si os e ol y 17: epoxidamma ano. 4. Resul ados y discusión 95 Figu a 55. Dis ibución de las p incipales se ies ali á icas iden i icadas en el ex ac o de las ib as de yu e. Los his og amas es án escalados al compues o de mayo abundancia en cada se ie. Ce as n- A lcanos 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 nº á omos C Abundancia ela i a 100% nº á omos C 25 27 29 31 33 35 Abundancia ela i a 100% n-Ácidos g asos lib es nº á omos C Abundancia ela i a 100% 14 18:2 18:1 18 16:1 16 20 22 24 26 28 30 32 34 36 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 n- A lcoholes lib es nº á omos C Abundancia ela i a 100% n- Á cidos g asos es e i icados 14 16 18 20 22 24 26 28 30 nº á omos C Abundancia ela i a 100% nº á omos C Abundanci a ela i a 100% 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 n- A lcoholes es e i icados 4. Resul ados y discusión 96 5 1015202530 (d) Ac16 Ac18 Ac17 Ac20 Ac22 Ac24 Ac 18:1 + Ac 18:2 (c) Ah34 Ah32 Ah30 Ah26 A, B 7 4 5 (b) (a) C42 C46 C48 C50 C52 C56 C54 C58 C44 Al29Al31 Al33 6 ** ** ** 5 1015202530 (d) Ac16 Ac18 Ac17 Ac20 Ac22 Ac24 Ac 18:1 + Ac 18:2 5 10152025305 10152025305 1015202530 (d) Ac16 Ac18 Ac17 Ac20 Ac22 Ac24 Ac 18:1 + Ac 18:2 (c) Ah34 Ah32 Ah30 Ah26 A, B 7 4 5 (c) Ah34 Ah32 Ah30 Ah26 A, B 7 4 5 (b) (a) C42 C46 C48 C50 C52 C56 C54 C58 C44 Al29Al31 Al33 6 ** ** ** (b) (a) C42 C46 C48 C50 C52 C56 C54 C58 C44 Al29Al31 Al33 (a) C42 C46 C48 C50 C52 C56 C54 C58 C44 Al29Al31 Al33 6 ** ** ** Tiempo de e ención (min) Figu a 56. C oma og amas de las acciones A (a), B (b), C (c) y D (d) de la SPE del ex ac o de yu e. Al(n): se ie de n-alcanos, Ah(n): n-se ie de alcoholes y C(n): se ie de n-ce as; n: núme o de á omos de ca bono; 4: campes e ol, 5: es igmas e ol, 6: isomul i lo enona, 7: si os e ol, A y B: epoxidamma anos y **: con aminan es. 4. Resul ados y discusión 97 La se ie de n-ácidos g asos lib es a ía de C14 a C36, con un ue e p edominio de los homólogos con núme o pa de á omos de ca bono. Los más abundan es son el ácido palmí ico (C16) y el ácido oleico (C18:1). La dis ibución y abundancia de los n-alcoholes lib es iden i icados en el ex ac o lipídico de las ib as de yu e se mues an en el his og ama de la Figu a 55. Los n-alcoholes ali á icos a ían de C16 a C40, con la p esencia de los homólogos pa es únicamen e. Los alcoholes ali á icos más abundan es son do iacon anol (C32), e a iacon anol (C34) y iacon anol (C30), al igual que en la se ie de alcoholes es e i icados. Po o o lado, la se ie de n-alcanos a ía de C27 a C35, con un ue e p edominio de los homólogos de cadena impa y máximos a i iacon ano (C33) y hen iacon ano (C31). También se iden i ica on α- y ω-hid oxiácidos. En ambas se ies p edominan los homólogos de cadena pa , siendo los α-hid oxiácidos los más abundan es. Los más abundan es son el ácido 2-hid oxi e acosanoico (C24) pa a los α-hid oxiácidos y el ácido 22-hid oxidocosanoico (C22) pa a los ω-hid oxiácidos. En e los es e oles se iden i ica on campes e ol, es igmas e ol, si os e ol, 7-oxocampes e ol, 7-oxosi os e ol y, en can idades azas, es igmas anol. De ellos el más abundan e es el si os e ol. El si os e ol, al igual que el campes e ol y el es igmas e ol, se encuen a ambién es e i icado con ácidos g asos, aunque en p opo ciones muy bajas. También se iden i ica on glicósidos es e oidales aunque en p opo ciones bajas. Los glicósidos p esen es incluyen campes e il, es igmas e il y si os e il 3β-D-glucopi anósidos, siendo es e úl imo el mayo i a io. Las ce onas i e penoidales iden i icadas en las ib as de yu e ue on isomul i lo enona (D:C- iedoolean-8-en-3-ona), baue enona (D:C- iedou s- 7-en-3-ona) y β- y α-ami enonas. La iden i icación de las ami enonas en el c oma og ama del ex ac o o al ue di ícil al encon a se en p opo ciones bajas y los picos c oma og á icos solapados con o os compues os. Sin emba go su iden i icación ue posible as lle a a cabo un accionamien o po SPE. Las ce onas es e oidales y i e penoidales se concen a on en la acción A de SPE (Figu a 56a). La isomul i lo enona des aca en e las ce onas al encon a se en mayo p opo ción que las demás ( eniendo en cuen a ambién las ce onas es e oidales). Las ce onas es e oidales se iden i ica on en p opo ciones meno es, siendo las más abundan es la es igmas a-3,5-dien-7-ona, es igmas -4-en-3-ona y es igmas ano-3,6-diona. También se encon a on hid oca bu os es e oidales, como el es igmas a-3,5,7- ieno y el es igmas a-3,5-dieno, en e o os. El análisis de la acción C ob enida as SPE pe mi ió la iden i icación de monoglicé idos y diglicé idos. El ango de los monoglicé idos a ía de C14 a C34, siendo los más abundan es el hexadecanoa o de 2,3-dihid oxip opilo (1-mono- palmi ina, C16) y el 9-oc adecenoa o de 2,3-dihid oxip opilo (1-monooleína, C18:1). Los monoglicé idos se encuen an sus i uidos en la posición 1. Po o a pa e, los 4. Resul ados y discusión 98 diglicé idos se iden i ica on en el ango de C16 a C18, y su abundancia es mayo que la de los monoglicé idos. Los diglicé idos se encuen an sus i uidos en las posiciones 1,2 y 1,3, siendo es as úl imas las más abundan es. El diglicé ido más abundan e es el hexadecanoa o de 3-hexadecanoiloxi-2-hid oxip opilo [P2 (1,3)]. En ambas se ies se obse a un p edominio de los compues os con núme o pa de á omos de ca bono. No se de ec a on iglicé idos en el ex ac o de yu e. Finalmen e, en las ib as de yu e se de ec a on dos compues os (A y B) que no es aban p esen es en las o as ib as es udiadas. Es os compues os se concen a on en la acción C de SPE, lo que indica que son alcoholes. Sus espec os de masas se mues an en la Figu a 57. Ambos espec os se ca ac e izan po el agmen o a m/z 143 (pico base), indica i o de la p esencia de la cadena la e al hid oxiisop opilme il e ahid o u ano 100 200 300 400 500 600 m/z 59 107 143 173 227 283 365 427 552 601 627 125 191 383 401 442 100% 300 600 500100 200 400 m/z 59 107 143 177 227 285 323 367 411 525 582 648 385 349 125 427 444 191 100% (a) (b) Figu a 57. Espec os de masas de los compues os A (a) y B (b) iden i icados en las ib as de yu e. 4. Resul ados y discusión 99 ( e Figu a 58), lo que implica que los compues os son de ipo “oco illona”, como el 20,24-epoxy-25-hid oxidamma ano (Hasan e al., 1984; an de Doelen e al., 1998). O os agmen os ca ac e ís icos de es os compues os son los de m/z 107, 125 y 191, di e enciándose en la p esencia de los agmen os a m/z 367 y 385 en el caso del compues o A y m/z 365 y 383 en el caso del compues o B, po lo que pa ece que el compues o B iene una insa u ación más que el compues o A. El ión molecula no se ha podido de e mina a pesa de ealiza di e sas de i a izaciones, aunque es p obable que los iones a m/z 444 y 442 co espondan a una pé dida de agua [M-18]+ po lo que los iones molecula es pudie an se 462 y 460, espec i amen e. Pa a con i ma los pesos molecula es e in en a de e mina la es uc u a de es os compues os se lle ó a cabo su de i a ización median e silanización y ace ilación. Los espec os de masas del compues o A an o silanizado como ace ilado se mues an en la Figu a 59. En el caso del de i ado silanizado, el espec o p esen a un pico base a m/z 215 que p o iene del co espondien e agmen o a m/z 143, as la adición de 72 uma, lo que indica que la silanización in oduce al menos un g upo hid oxilo. Po o o lado, el espec o de masas del de i ado ace ilado no mos ó g andes cambios, pe maneciendo el agmen o a m/z 143 como pico base, lo que indica que el g upo hid oxiisop opilme il e ahid o u ano no se ace ila. Sin emba go, el iempo de e ención del de i ado ace ilado aumen a, lo que puede se indica i o de la p esencia de al menos o o g upo hid oxilo en su es uc u a, apa e del de la cadena la e al. Po o a pa e, no ha sido posible de e mina con exac i ud el peso molecula de es os compues os y po an o su es uc u a. O+ HO Figu a 58. Es uc u a del agmen o a m/z 143. 4. Resul ados y discusión 100 Es udios p e ios han mos ado la p esencia de un glicósido denominado capsina en las hojas de yu e, cuya hid ólisis da luga a la capsugenina, un i e penoide del ipo “oco illona”, con el g upo uncional hid oxiisop opilme il e ahid o u ano en la cadena la e al (Hasan e al., 1984; Quade y Ahmed, 1987; Quade e al., 1990; an de Doelen e al., 1998). El espec o de masas de la capsugenina es muy simila al que p esen an los compues os A y B, con un pico base a m/z 143, y agmen os a [M-18]+, [M-59]+, [M-77]+, di e enciándose sólo en los alo es de los agmen os. El espec o de masas de la capsugenina es m/z 474 [M-18]+ (2), 433 [M-59]+ (5), 415 [M-77]+ (16), 397(9), 207(4), 205(4), 191(8), 189(2),175(5), 143(100), 125(21), 121 (13), 107(12), 95(14), 93(12), 85(20) (Hasan e al., 1984). Po an o, puede deci se que los compues os de ec ados en las ib as de yu e son pa ecidos a la capsugenina. O o compues o con es uc u a pa ecida es el denominado cab aleadiol, que ambién p esen a un espec o de masas simila con pico base a m/z 143 y 349 100 200 300 400 500 600 m/z 73 131 175 215 269 323 367 391 457483 547 573 602 648 439 100% 100 200 300 400 500 600 m/z 107 143 175 227 269 367 436 497 550 613 638 349 100% (a) (b) Figu a 59. Espec os de masas del compues o A silanizado (a) y ace ilado (b). 4. Resul ados y discusión 101 agmen os a [M-18]+, [M-59]+ y [M-77]+, ajus ándose sob e odo al compues o B, al es a p esen e ambién los agmen os a m/z 427, 401, 383 y 125 (Nakamu a e al., 1997), di e enciándose sólo po la ausencia del ión molecula a m/z 460, en el espec o. El espec o de masas de cab aleadiol m/z 460 [M]+ (2), 445 [M-18]+ (11), 427 [M-33]+ (15), 401 [M-59]+ (40), 383 [M-77]+ (85), 191(68), 143(100), 125(85) (Nakamu a e al., 1997). El cab aleadiol ha sido iden i icado en a ias plan as (Hisham e al., 1996, Nakamu a e al., 1997, Rouxc e al., 1998, Qiu e al., 2001). En la Figu a 60 se mues an las es uc u as de la capsugenina y el cab aleadiol. Es udiando ambos pe iles de agmen ación podemos de e mina que los compues os A y B p esen es en el yu e son del ipo epoxidamma ano con una cadena la e al hid oxiisop opilme il e ahid o u ano. 4.2.2.5. Fib as de sisal El ex ac o lipídico de las ib as de sisal es del 0,5% (Tabla 2). El c oma og ama del ex ac o lipídico de las ib as, sin de i a iza , se mues a en la Figu a 61. La composición de allada de los compues os iden i icados se mues a en la Tabla 5. Las amilias de compues os más abundan es en es as ib as son n-ácidos g asos (20%), seguida de n-alcoholes de cadena la ga (20%), es e oles (11%), n-alcanos (11%), és e es del ácido e úlico con n-alcoholes (10%) y ω-hid oxiácidos (10%). O CH 2 OH OH HO OH O HO OH (a) (b) O CH 2 OH OH HO OH O HO OH O CH 2 OH OH HO OH O CH 2 OH OH HO OH O HO OH O HO O HO OH (a) (b) Figu a 60. Es uc u as de la capsugenina (a) y el cab aleadiol (b). 4. Resul ados y discusión 102 También se iden i ica on can idades signi ica i as de o os compues os como hid oca bu os es e oidales, monoglicé idos, α-hid oxiácidos, n-aldehídos, ce as, glicósidos es e oidales, diglicé idos, és e es del ácido e úlico con ω-hid oxiácidos, en e o os. No se de ec a on i e penoles. En la Figu a 62 se mues a la dis ibución de las p incipales se ies ali á icas iden i icadas en las ib as de sisal. Debido a la complejidad del ex ac o y pa a una ca ac e ización más de allada de los compues os p esen es en el sisal se lle ó a cabo un accionamien o po SPE. En la Figu a 63 se mues an los c oma og amas de las di e sas acciones ob enidas. La se ie de n-alcanos se iden i icó en el ango de C21 a C31, con un ue e p edominio de los homólogos con núme o impa de á omos de ca bono y máximos pa a pen acosano (C25) y hep acosano (C27). Can idades meno es de n-aldehídos se iden i ica on en el ango de C21 a C28, siendo el oc acosanal el más abundan e. 510152025 F26F28 F24 F22 ω-F24 ω-F26 Ah30 Ah28 Ah26 Ac24 + Ah24 Al27 Al25 Al23 Ac16 Ac18 Ac18:1 + Ac18:2 Ac22 C46 216 7 35 510152025 F26F28 F24 F22 ω-F24 ω-F26 Ah30 Ah28 Ah26 Ac24 + Ah24 Al27 Al25 Al23 Ac16 Ac18 Ac18:1 + Ac18:2 Ac22 C46 216 7 35 Figu a 61. C oma og ama del ex ac o lipídico sin de i a iza de las ib as de sisal. Ac(n): se ie de n-ácidos g asos, Al(n): se ie de n-alcanos, Ah(n): se ie de n-alcoholes, C(n): se ie de n-ce as, F(n): se ie de és e es del ácido e úlico con una se ie de n-alcoholes, ω-F(n): és e es del ácido e úlico con una se ie de ω-hid oxiácidos; n: núme o de á omos de ca bono; 2: ácido e úlico, 3: es igmas an-3,5,7- ieno, 5: es igmas e ol, 7: si os e ol y 16: 7-oxosi os e ol. Tiem p o de e ención ( min ) 4. Resul ados y discusión 109 (a) Ee 51015202530 Ac18:1-2 (d) ω-F24 ω-F26 ω-F28 Ac16 Ac18 Ac17 Ac20 Ac22 Ac24 Ac26 pc-ω-C 26 (b) Tg 9 10 (c) F26 F24 F22 pc-C22 pc-C24 Ah22 Ah28 3 7 5 416 15 (a) Ee (a) Ee 51015202530 Ac18:1-2 (d) ω-F24 ω-F26 ω-F28 Ac16 Ac18 Ac17 Ac20 Ac22 Ac24 Ac26 pc-ω-C 26 5101520253051015202530 Ac18:1-2 (d) ω-F24 ω-F26 ω-F28 Ac16 Ac18 Ac17 Ac20 Ac22 Ac24 Ac26 pc-ω-C 26 (b) Tg 9 10 (b) Tg 9 10 (c) F26 F24 F22 pc-C22 pc-C24 Ah22 Ah28 3 7 5 416 15 (c) F26 F24 F22 pc-C22 pc-C24 Ah22 Ah28 3 7 5 416 15 Tiempo de e ención (min) Figu a 67. C oma og amas de las acciones A (a), B (b), C(c) y D (d) del SPE del ex ac o de abacá. Ee: és e es de es e oles, Tg: iglicé idos, Ah(n): n-se ie de alcoholes, F(n): és e es del ácido e úlico con una se ie de n-alcoholes, ω-F(n): és e es del ácido e úlico con una se ie de ω-hid oxiácidos, pc-C(n): se ie de cuma a os con una se ie de n-alcoholes y pc-ω-C(n): se ie de cuma a os con una se ie de ω-hid oxiácidos; n: núme o de á omos de ca bono; 3: es igmas an-3,5,7- ieno, 4: campes e ol, 5: es igmas e ol, 7: si os e ol, 9: cicloa enona, 10: 24-me iléncicloa anona, 15: es igmas ano-3,6-diona, y 16: 7-oxosi os e ol. 4. Resul ados y discusión 110 En e los es e oles se iden i ica on si os e ol, es igmas e ol, campes e ol, 7-oxosi os e ol, 7-oxocampes e ol, cicloa enol, 24-me iléncicloa anol y cicloeucalenol, siendo el más abundan e el si os e ol seguido del es igmas e ol. La mayo ía de es os es e oles es án ambién p esen es en o as especies de la amilia de las musáceas como Musa sapien um L (Knapp y Nicholas, 1969) y Musa pa adisiaca (Bane ji e al., 1982). Algunos de es os es e oles se encon a on es e i icados con ácidos g asos y su es uc u a se con i mó po sus espec os de masas. La zona donde eluyen los és e es de es e oles en la acción A de SPE se encuen a ampliada en la Figu a 68. En es a igu a se mues an ambién los c oma og amas de los iones ca ac e ís icos co espondien es a los di e sos es e oles es e i icados obse ándose la p esencia de és e es de campes e ol (m/z 382), es igmas e ol (m/z 394), si os e ol (m/z 396), cicloa enol (m/z 408) y 24- me iléncicloa anol (m/z 422). Pa a una ca ac e ización más de allada de los és e es de es e oles se ecu ió a la saponi icación de la acción SPE en iquecida en és e es de es e oles ( acción A), ob eniéndose una acción neu a que con enía los es e oles y una acción ácida que con enía los ácidos g asos. En la Tabla 7 se mues a la composición ela i a en po cen ajes de los ácidos g asos y los es e oles libe ados después de la saponi icación. Los es e oles es e i icados iden i icados ue on si os e ol, es igmas e ol, campes e ol, 24-me iléncicloa anol y cicloa enol, siendo los más abundan es los és e es de 24-me iléncicloa anol y si os e ol. La se ie de ácidos g asos es e i icados a ía de C14 a C28, siendo los mayo i a ios los ácidos palmí ico, es eá ico, oleico y linoleico. Po o a pa e, ambién se de ec a on glicósidos es e oidales (campes e il, es igmas e il y si os e il 3β-D-glucopi anósidos) en el ex ac o lipídico, siendo el si os e il 3β-D-glucopi anósido el mayo i a io. También se iden i ica on di e sas ce onas es e oidales, como es igmas a-3,5-dien-7-ona, es igmas -4-en-3-ona, es igmas -4-en-3,6-diona, es igmas ano-3,6-diona, cicloa enona y 24-me ilén- cicloa anona, así como hid oca bu os es e oidales, como es igmas a-3,5,7- ieno, e gos a-3,5,7- ieno y es igmas a-3,5-dieno. En el caso de la ib as de abacá, al igual que ocu ió en las ib as de sisal, y a di e encia de las ib as de allos es udiadas (lino, cáñamo, kena y yu e), no se de ec a on compues os i e penoidales. 4. Resul ados y discusión 111 Figu a 68. C oma og ama pa cial de la acción A de SPE del abacá mos ando la se ie de és e es de es e oles y c oma og amas econs uidos de los iones ca ac e ís icos de las di e en es se ies de és e es de es e oles, m/z 382 campes e ol, m/z 394 es igmas e ol, m/z 396 si os e ol, m/z 408 cicloa enol y m/z 422 24-me iléncicloa anol. Tiempo de e ención (min) RIC 20 21 22 23 24 25 m/z 382 m/z 396 m/z 394 m/z 408 m/z 422 Ac 16 Ac 18:0- 2 Ac 16 Ac 18:0- 2 Ac 18:0- 2 Ac 16 Ac 16 Ac 16 Ac 18:0- 2 Ac 18:0- 2 20 21 22 23 24 25 4. Resul ados y discusión 112 Tabla 7. Composición ela i a (%) de los ácidos g asos y los es e oles libe ados después de la saponi icación de la acción en iquecida en és e es de es e oles ( acción A) del ex ac o de las ib as de abacá. F acción A (SPE) Abundancia (%) Es e oles campes e ol 19 es igmas e ol 17 si os e ol 26 cicloa enol 10 24-me iléncicloa anol 28 n-Ácidos g asos ácido n- e adecanoico 6 ácido n-pen adecanoico 5 ácido n-hexadecanoico 28 ácido n-hep adecanoico 3 ácido 9,12-oc adecadienoico 9 ácido 9-oc adecenoico 11 ácido n-oc adecanoico 27 ácido n-nonadecanoico 1 ácido n-eicosanoico 2 ácido n-heneicosanoico <0,5 ácido n-docosanoico 2 ácido n- icosanoico 1 ácido n- e acosanoico 2 ácido n-pen acosanoico 1 ácido n-hexacosanoico 1 ácido n-hep acosanoico <0,5 ácido n-oc acosanoico <0,5 Como se menciona an e io men e, en el ex ac o de las ib as de abacá se iden i ica on ambién se ies de és e es de ácidos hid oxicinámicos, p incipalmen e de ácido ans- e úlico y can idades meno es del ácido ans-p-cumá ico. Es os ácidos se encuen an unidos a alcoholes g asos y a ω-hid oxiácidos de cadena la ga. Los és e es del ácido e úlico se iden i ica on en las ib as de sisal y abacá, mien as los és e es del ácido ans-p-cumá ico, sólo se han podido de ec a en las de abacá. Los ácidos hid oxicinámicos es e i icados con n-alcoholes g asos y con ω-hid oxiácidos eluye on en las acciones C y D de la SPE, espec i amen e (Figu a 67). La zona del c oma og ama donde eluyen se encuen a ampliada en la Figu a 69. 4. Resul ados y discusión 113 Tiempo de e ención (min) Figu a 69. C oma og ama pa cial de las acciones C (a) y D (b) de la SPE del ex ac o de abacá. F(n):n-se ie de és e es de alquil e ula o, ω-F(n): és e es de ca boxialquil e ula os, pc-C(n): se ie de n-alquilcuma a os y pc-ω-C(n): se ie de n-ca boxialquilcuma a os; n: núme o de á omos de ca bono. F22 F24 F20 F21 F26 F23 pc-C24 pc-C22 F25 (a) 17 18 19 20 21 ω-F26 ω-F28 ω-F24 ω-F22 ω-F23 ω-F25 ω-F27 pc-ω-C24 pc-ω-C26 pc-ω-C28 (b) F22 F24 F20 F21 F26 F23 pc-C24 pc-C22 F25 (a) 17 18 19 20 21 ω-F26 ω-F28 ω-F24 ω-F22 ω-F23 ω-F25 ω-F27 pc-ω-C24 pc-ω-C26 pc-ω-C28 (b) 4. Resul ados y discusión 114 La dis ibución de las se ies de és e es de los ácidos e úlico y p-cumá ico se mues a en la Figu a 70. La se ie de los e ula os de n-alquilo se iden i icó en el abacá desde C20 a C28, siendo los mayo i a ios C22 y C24, mien as que los e uloil és e es unidos a ω-hid oxiácidos se encon a on desde C22 a C28, siendo los máximos C26, C28 y C24. En ambas se ies hay un ue e p edominio de los homólogos de cadena pa . Po o a pa e, la se ie de ans-p-cuma a os de n-alquilo se encuen a en muy baja p opo ción incluyendo compues os de C22 a C24, con la única p esencia de los homólogos de cadena pa . La se ie de p-cuma oil és e es de ω-hid oxiácidos se iden i icó en can idades meno es. Es a se ie es á p esen e en el ango de C24 a C28, con la única p esencia de los homólogos pa es, siendo la p ime a ez que se desc ibe su p esencia en plan as. Se puede obse a que la dis ibución de las se ies de alcoholes g asos y de ω-hid oxiácidos es e i icados con el ácido e úlico y el ácido p-cumá ico es simila a los encon ados en o ma lib e. La se ie de és e es del ácido e úlico y cumá ico apa ecen en o ma ans. También apa ecen can idades meno es co espondien es a los isóme os cis p obablemen e o madas du an e la ex acción y/o análisis. Además de es e i icados, el ácido e úlico y el ácido p-cumá ico se encuen an en o ma lib e en el ex ac o de abacá (Figu a 65). Fe ula os de n-alquilo Fe ula os de ω -hid oxiácidos p -Cuma a os de n-alquilo p -Cuma a os de ω -hid oxiácidos C C CC C C CCC mg/100 g 1 0.25 0.75 0.50 Figu a 70. Dis ibución de los és e es de ácidos hid oxicinámicos. El eje de o denadas mues a la abundancia de los compues os (mg/100 g). 20 21 22 23 24 25 26 27 28 4. Resul ados y discusión 115 En las ib as de abacá, a di e encia del es o de ib as seleccionadas, se iden i ica on iglicé idos aunque en baja abundancia. Los iglicé idos iden i ica- dos son 1,2-dioleoilpalmi ina (O2P), ioleína (O3) y 1,2-dipalmi oiloleína (P2O). También se iden i ica on monoglicé idos y diglicé idos en p opo ciones meno es. Los monoglicé idos a ían de C14 a C30, siendo los mayo i a ios C28 y C26. En el caso de los diglicé idos el ango a ía de C16 a C18 siendo el más abundan e el oc adecanoa o de 2-oc adecanoiloxi-3-hid oxip opilo [S 2 (l,2)]. En ambas se ies se obse a un p edominio de los compues os con núme o pa de á omos de ca bono. Los monoglicé idos es án sus i uidos en la posición 1 mien as que los diglicé idos es án sus i uidos en las posiciones 1,2 y 1,3. Po o o lado, es necesa io des aca que algunas zonas de las ib as de abacá p esen aban una colo ación más oscu a que el es o de las ib as (Figu a 71), po lo que se analizó po sepa ado es as zonas pa a a e igua el o igen de la colo ación. Figu a 71. Fo og a ía de las ib as de abacá (a) y los co espondien es pe iles c oma og á icos de sus ex ac os (b) y (c). 1: ácido p-cumá ico, 3: es igmas an-3,5,7- ieno, 4: campes e ol, 7: si os e ol, 9: cicloa enona, 12: es igmas -4-en-3-ona, 16: 7-oxosi os e ol y X: compues o desconocido que p o oca la colo ación de las ib as. 51015202530 Ee 16 9 4 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 13 7 12 F24 F22 Ac 18 Tiempo de e ención (min) 51015202530 Ee 16 9 4 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 13 7 12 F24 F22 Ac 18 5101520253051015202530 Ee 16 9 4 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 13 7 12 F24 F22 Ac 18 Tiempo de e ención (min) Ee 51015202530 Tiempo de e ención (min) Tg Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 1 3 4 7 1216 F24 F22 X 9 Ee 51015202530 Tiempo de e ención (min) Tg Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 1 3 4 7 1216 F24 F22 X Ee 51015202530 Tiempo de e ención (min) Tg Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 1 3 4 7 1216 F24 F22 Ee 5101520253051015202530 Tiempo de e ención (min) Tg Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 1 3 4 7 1216 F24 F22 X 9 (c) (b) (a) 4. Resul ados y discusión 116 En la Figu a 71 se mues an los co espondien es pe iles c oma og á icos de los ex ac os de cada una de las pa es. La composición química del ex ac o de las ib as de onalidad cla a y oscu a ue simila , si bien se de ec a on una se ie de compues os en muy al a abundancia en las ib as de pigmen ación oscu a que no apa ecían en las ib as más cla as. El c oma og ama co espondien e a los ex ac os de la pa e oscu a se encuen a dominado po un compues o (compues o X) que no se de ec ó en el c oma og ama del ex ac o de las ib as más cla as, po lo que se dedujo que puede se el esponsable de es a onalidad. Es e compues o mayo i a io en las ib as oscu as se concen ó en la acción C de SPE, lo que indica que es un alcohol. La de i a ización con BSTFA in odujo dos g upos TMSi, indicando que iene dos g upos hid oxilos. En la Figu a 72 se mues an los espec os de masas sin de i a iza y el de i ado TMSi é e de es e compues o. (a) (b) Figu a 72. Espec os de masas del compues o X sin de i a iza (a) y silanizado (b). 229 100% 50 100 150 200 250 300 350 m/z 51 77 91 115 139 181 197211 273 289 306 400 m/z 100 200 300 400 500 73 91 139 165 189 215 253 341 373 420 450 100% 4. Resul ados y discusión 117 El espec o de masas sin de i a iza (Figu a 72a) se ca ac e iza po un abundan e ión molecula , que es el pico base, a m/z 306 mien as que el espec o de masas del de i ado silanizado (Figu a 72b) mues a un ión molecula a m/z 450, debido a la p esencia de dos g upos TMSi. Es os espec os de masas no se co espondían con ningún compues o conocido, ni es aban p esen es en las lib e ías de espec os, ni en la bibliog a ía, po lo que pa a la de e minación de su es uc u a se ecu ió a la écnica de NMR. Pa a ello se concen ó y pu i icó el compues o median e TLC (el compues o apa ecía con un R de 0.16) y se lle a on a cabo di e en es egis os de espec os NMR pa a elucida su es uc u a molecula . Se ob u ie on NMR monodimensionales de 1H, 13C y bidimensionales homonuclea (COSY, NOESY) y he e onuclea (HSQC, HSQC-TOCSY y HMBC). El espec o de 1H-NMR del compues o X se mues a en la Figu a 73. En la Tabla 8 se mues an los desplazamien os químicos de 1H-NMR pa a dicho compues o. Figu a 73. Espec o de 1H-NMR del compues o X. 4. Resul ados y discusión 118 Dicho espec o mues a señales co espondien es a dos p o ones a omá icos acoplados en o o (δ 6,89, d, J=8,5 Hz); (δ 7,44, d, J=8,5 Hz), cinco p o ones a omá icos de un anillo enilo monosus i uido (δ 6,90, dd, J=7,0, 1,0 Hz; δ 7,08, ddd, J=7,0, 7,0, 1,0 Hz; δ 7,13, dd, J=7,0, 7,0 Hz) y un p o ón a omá ico de un anillo a omá ico pen asus i uido (δ 6,98). Del análisis del espec o de 1H-NMR se deduce que la molécula con iene 18 p o ones. Tabla 8. Desplazamien os químicos de 1H-NMR del compues o X (500 MHz, CDCl3). Los alo es de J (Hz) se encuen an en e pa én esis. H δ 1 4,74 dd (4,0, 2,5 ) 2a 2,12 dddd (13,0, 13,0, 4,0, 4,0) 2e 2,23 dddd (13,0, 4,0, 2,5, 2,5) 3a 2,44 ddd (16,0, 13,0. 4,0) 3e 2,84 ddd (16,0, 4,0, 2,5) 5 6,89 d (8,5) 6 7,44 d (8,5) 7 6,98 s 2’, 6’ 6,90 dd (7,0, 1,0) 4’ 7,08 ddd (7,0, 7,0, 1,0) 3’, 5’ 7,13 dd (7,0, 7,0) -OCH3 3,90 s -OH 5,80 s -OH 4,65 bs En la Figu a 74 se mues a el espec o de 13C-NMR del compues o X y en la Tabla 9 los co espondien es desplazamien os químicos. Del análisis de es e espec o se deduce que el núme o o al de ca bonos exis en es en la molécula es 20. Una ez es imado el núme o de C e H se de e minó el núme o de insa u aciones. Dicho pa áme o da una idea bas an e ap oximada del p oduc o es udiado. El núme o de insa u aciones (N.I) se calculó aplicando la siguien e ó mula ma emá ica: N.I: = [(2*nºC -nºH +nºN)/2] + 1. En el p esen e caso N.I: = [(2*20 -18)/2] + 1= 12 insa u aciones. 4. Resul ados y discusión 125 1997; Kamo e al., 2000) y po lo an o, su p esencia aumen a en espues a a la in asión mic obiana. En e los agen es pa ógenos a los cuales dan espues a es án los hongos Mycosphae ella ijiensis y Fusa ium oxyspo um (causan e de la denominada en e medad de Panamá), que a acan a las hojas de la banana (Musa acumina a) (Luis e al., 1994). En el p esen e caso, la p esencia de es e compues o en las hojas de abacá (Musáceas) pod ía debe se al igual que en los casos an e io es, a la espues a de la plan a en e a in asiones mic obianas. 4.2.3. Modi icación es uc u al de los lípidos de las ib as du an e la cocción a la sosa/AQ La ca ac e ización química de las ma e ias p imas u ilizadas pa a la ab icación de pas a de papel, así como el es udio de las modi icaciones y los cambios es uc u ales su idos po los di e en es lípidos du an e el pas eado, cons i uyen equisi os undamen ales pa a llega a iden i ica los compues os que o iginan los p oblemas de “pi ch”, diseña es a egias adecuadas pa a su con ol y op imiza los p ocesos de eliminación de los ex aíbles p esen es en las pas as. Los compues os lipo ílicos que sob e i en a la cocción eacciona án de dis in a o ma dependiendo de su es uc u a y del agen e de blanqueo u ilizado, pudiendo da luga a p oblemas de “pi ch”. La necesidad de busca o mas más espe uosas con el medio ambien e ha conducido a la indus ia de pas a y papel en una p ime a ase a la sus i ución del clo o elemen al po dióxido de clo o con la in ención de p oduci pas as ECF, y en una segunda ase, a la sus i ución o al de los de i ados del clo o pa a p oduci pas as TCF y así educi o elimina las emisiones de AOX en los e luen es. La no edad de las secuencias de blanqueo TCF ha obligado al sec o papele o a soluciona los nue os p oblemas que su gen con es as secuencias y que no se daban al u iliza eac i os más ag esi os (aunque ambién más con aminan es). En e los p oblemas causados po es e ipo de compues os ocupa un luga impo an e la o mación de depósi os de "pi ch" an o en las máquinas como en las pas as (Allen, 1980; Hillis y Sumimo o, 1989). Como se ha mencionado an e io men e, es os depósi os se o man po la acumulación de compues os lipídicos y educen d ás icamen e la calidad del p oduc o inal. El cie e de los ci cui os cada ez mayo ha ocasionado un aumen o en la concen ación de es os compues os en el sis ema con el consiguien e ag a amien o de los p oblemas de "pi ch". Pa a de e mina las modi icaciones y los cambios es uc u ales su idos po los di e en es lípidos du an e la cocción alcalina, se es udió la composición de di e sas pas as alcalinas ob enidas po el p oceso sosa/AQ con dis in os con enidos en lignina (es imadas como índice kappa). En e és as se selecciona on dos pas as de 4. Resul ados y discusión 126 lino de kappa 28 y kappa 6 y una de pas a de kena de kappa 6. Es as pas as se ob u ie on median e cocción con dis in as concen aciones de álcali. Los ex ac os lipídicos de las pas as de lino (kappa 28 y kappa 6) son 0,5 y 0,3%, espec i amen e. En la Figu a 80 se mues an los c oma og amas de los ex ac os lipídicos de dichas pas as, así como el c oma og ama de las ib as de lino pa a su compa ación. La composición química de allada de los lípidos iden i icados en las pas as de lino se mues a en la Tabla 10. La composición lipídica de la pas a de lino de kappa 28 (Figu a 80b) es muy simila a la de las ib as de lino, con un p edominio de ce as (44%) y la p esencia de se ies de n-alcoholes (18%), n-alcanos (17%) y n-ácidos g asos (16%). La p incipal di e encia en la composición lipídica de la pas a de lino de kappa 28 con espec o a la ib a es la can idad de aldehídos p esen es, los cuales disminuyen no ablemen e en la pas a mien as la can idad de alcoholes de los co espondien es homólogos mues a un inc emen o pa alelo, debido a la hid ólisis pa cial de las ce as. En el caso de la pas a de lino de kappa 6 (Figu a 80c) los lípidos p edominan es son n-alcoholes (50%), n-alcanos (20%) y n-ácidos g asos (18%) y can idades meno es de aldehídos, ce as, es e oles y i e penoles. Las p incipales di e encias en la composición lipídica de la pas a de lino de kappa 6 con espec o a la ib a son la ue e disminución en la can idad de ce as y el al o con enido en n- alcoholes lib es debido a la libe ación de los alcoholes que se encon aban es e i icados o mando las ce as. Tal y como ocu e en la pas a de lino de kappa 28, en la pas a de lino de kappa 6 se obse a una ue e disminución en la can idad de aldehídos. Po o a pa e, se ha es udiado ambién la composición de los lípidos de una pas a de kena de kappa 6. El ex ac o lipídico de dicha pas a es de 0,1%. El c oma og ama del ex ac o lipídico de la pas a de kena se mues a en la Figu a 81, así como el de la ib a de kena pa a su compa ación. La composición de allada de los lípidos iden i icados en la pas a de kena se mues a en la Tabla 10. Los lípidos p edominan es en la pas a de kena de kappa 6 son n-alcanos (40%), n-ácidos g asos (26%) y n-alcoholes (24%) y can idades meno es de n-ce as, es e oles y i e penoles. La p incipal di e encia en la composición lipídica de la pas a de kena de kappa 6 con espec o a la ib a es la can idad de ce as, la cual mues a un ue e descenso con espec o a la ib a, como ocu ía en la pas a de lino de kappa 6. Po o a pa e, las se ies de n-alcanos y n-alcoholes, y los compues os pe enecien es a las amilias de es e oles y i e penoles sob e i en a las condiciones de cocción pe maneciendo en la pas a de kena . 4. Resul ados y discusión 127 Ah28 C46 C44 C48 C42 Ac16 Ac18 Al25 Ac22 Al27 Al29 + Ah26 Ad28 Ad30 10 20515 25 C46 C44 C48 C50 C52C54C56 C42 C40 Ac16:1 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Al27 Ad26 Al29 + Ah26Ad28 Ah28 Ad30 Al25 (a) (b) Ac16 Ac18 Ac18:1 + Ac18:2 Al27 Al29 + Ah26 Ah28 Ad30 Al25 Ac22 C40C42 C44C46 C48 C50C52C54C56 * (c) 30 Ah28 C46 C44 C48 C42 Ac16 Ac18 Al25 Ac22 Al27 Al29 + Ah26 Ad28 Ad30 10 20515 25 C46 C44 C48 C50 C52C54C56 C42 C40 Ac16:1 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Al27 Ad26 Al29 + Ah26Ad28 Ah28 Ad30 Al25 (a) (b) Ac16 Ac18 Ac18:1 + Ac18:2 Al27 Al29 + Ah26 Ah28 Ad30 Al25 Ac22 C40C42 C44C46 C48 C50C52C54C56 * (c) Ah28 C46 C44 C48 C42 Ac16 Ac18 Al25 Ac22 Al27 Al29 + Ah26 Ad28 Ad30 Ah28 C46 C44 C48 C42 Ac16 Ac18 Al25 Ac22 Al27 Al29 + Ah26 Ad28 Ad30 C46 C44 C48 C42 Ac16 Ac18 Al25 Ac22 Al27 Al29 + Ah26 Ad28 Ad30 10 20515 25 C46 C44 C48 C50 C52C54C56 C42 C40 Ac16:1 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Al27 Ad26 Al29 + Ah26Ad28 Ah28 Ad30 Al25 (a) (b) Ac16 Ac18 Ac18:1 + Ac18:2 Al27 Al29 + Ah26 Ah28 Ad30 Al25 Ac22 C40C42 C44C46 C48 C50C52C54C56 * (c) 10 20515 25 10 20515 25 C46 C44 C48 C50 C52C54C56 C42 C40 Ac16:1 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Al27 Ad26 Al29 + Ah26Ad28 Ah28 Ad30 Al25 C46 C44 C48 C50 C52C54C56 C42 C40 Ac16:1 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Al27 Ad26 Al29 + Ah26Ad28 Ah28 Ad30 Al25 (a) (b) Ac16 Ac18 Ac18:1 + Ac18:2 Al27 Al29 + Ah26 Ah28 Ad30 Al25 Ac22 C40C42 C44C46 C48 C50C52C54C56 *Ac16 Ac18 Ac18:1 + Ac18:2 Al27 Al29 + Ah26 Ah28 Ad30 Al25 Ac22 C40C42 C44C46 C48 C50C52C54C56 * (c) 30 Tiempo de e ención (min) Figu a 80. C oma og amas de los ex ac os lipídicos (sin de i a iza ) de las ib as de lino (a), pas a de lino de kappa 28 (b) y pas a de lino de kappa 6 (c). Ac(n): se ie de n-ácidos g asos, Al(n): se ie de n-alcanos, Ad(n): n-aldehídos, Ah(n): se ie de n-alcoholes, C(n): se ie de n-ce as y * an aquinona; n: núme o de á omos de ca bono. 4. Resul ados y discusión 128 Tiempo de e ención (min) Figu a 81. C oma og amas de los ex ac os lipídicos (sin de i a iza ) de las ib as de kena (a) y pas a de kena de kappa 6 (b). Ac(n): se ie de n-ácidos g asos, Al(n): se ie de n-alcanos, C(n): se ie de n-ce as, 4: campes e ol, 7: si os e ol, 12: es igmas -4-en-3-ona, 13: glu inol, 15: es igmas ano-3,6-diona, * an aquinona y ** con aminan es; n: núme o de á omos de ca bono. 10 20515 25 (a) Ac16:1 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Ac20Ac22 Al27 Al29 Al31 Al33 C48 C46 C44 C42 C50 C52 7 12 13 15 4 (b) C48 C46 C44 C42 C40 Al31 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Al29 Al33 ** * Al27 ** ** 415 13 7 10 20515 25 10 20515 25 (a) Ac16:1 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Ac20Ac22 Al27 Al29 Al31 Al33 C48 C46 C44 C42 C50 C52 7 12 13 15 4 (a) Ac16:1 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Ac20Ac22 Al27 Al29 Al31 Al33 C48 C46 C44 C42 C50 C52 7 12 13 15 4 (a) Ac16:1 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Ac20Ac22 Al27 Al29 Al31 Al33 C48 C46 C44 C42 C50 C52 7 12 13 15 4 (b) C48 C46 C44 C42 C40 Al31 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Al29 Al33 ** * Al27 ** ** 415 13 7 (b) C48 C46 C44 C42 C40 Al31 Ac16 Ac18:1 + Ac18:2 Ac18 Al29 Al33 ** * Al27 ** ** 415 13 7 30 4. Resul ados y discusión 129 Tabla 10. Composición de los lípidos (mg/100 g) de las pas as de lino y kena . Pas as de lino Pas a de kena Compues os kappa 28 kappa 6 kappa 6 n-Alcanos 84,20 48,20 20,67 n-heneicosano 2,88 0,51 3,36 n- icosano 1,09 0,35 0,96 n-pen acosano 5,52 3,34 1,54 n-hexacosano 4,43 3,23 0,29 n-hep acosano 12,70 7,93 0,56 n-oc acosano 5,82 4,30 0,31 n-nonacosano 44,10 22,00 1,03 n- iacon ano 1,94 1,48 0,24 n-hen iacon ano 5,70 5,03 11,20 n- i iacon ano <0,01 <0,01 1,18 n-Ácidos g asos 77,00 44,10 13,60 ácido n- e adecanoico 0,47 0,36 0,34 ácido n-pen adecanoico 0,27 0,21 0,22 ácido 9-hexadecenoico 0,58 0,10 - ácido n-hexadecanoico 26,50 20,70 5,59 ácido n-hep adecanoico 0,55 0,32 0,18 ácido 9,12-oc adecadienoico 3,72 0,42 1,17 ácido 9-oc adecenoico 15,70 2,09 2,53 ácido n-oc adecanoico 18,00 15,70 1,60 ácido n-eicosanoico 2,61 1,50 1,13 ácido n-docosanoico 2,03 0,68 0,46 ácido n- e acosanoico 1,94 0,72 0,17 ácido n-hexacosanoico 1,35 0,31 0,08 ácido n-oc acosanoico 2,80 0,91 0,10 ácido n- iacon anoico 0,52 0,09 0,03 ácido n-do iacon anoico - - - n-Alcoholes ali á icos 86,70 124,00 12,35 n-hexadecanol 1,95 1,31 0,58 n-oc adecanol 1,82 3,44 1,80 n-eicosanol 2,66 4,28 1,44 n-docosanol 0,70 1,65 1,09 n- e acosanol 1,04 1,97 0,07 n-hexacosanol 15,40 23,50 0,90 n-oc acosanol 48,20 70,90 5,36 n- iacon anol 14,20 16,10 1,58 n-do iacon anol 0,74 0,66 0,11 n-Aldehídos 6,91 7,93 0,04 n-heneicosanal - - - n-docosanal - - - (Con .) 4. Resul ados y discusión 130 Pas as de lino Pas a de kena Compues os kappa 28 kappa 6 kappa 6 n- icosanal - 0,06 - n- e acosanal 0,15 0,11 - n-pen acosanal - - - n-hexacosanal 1,29 1,24 - n-hep acosanal - - - n-oc acosanal 4,13 5,42 0,04 n-nonacosanal - - - n- iacon anal 1,34 1,10 - n-do iacon anal - - - Hid oca bu os es e oidales 5,34 3,06 0,93 e gos a-3,5,7- ieno 0,21 0,23 0,08 e gos a-3,5-dieno 0,48 0,61 0,03 es igmas a e aeno 0,68 0,32 0,22 es igmas eno 0,33 0,19 0,04 es igmas a-3,5,7- ieno 3,41 1,47 0,43 es igmas a-3,5-dieno 0,23 0,24 0,13 Es e oles/T i e penoles 5,47 2,02 0,55 campes e ol 0,50 <0,01 <0,01 es igmas e ol 0,04 <0,01 <0,01 si os e ol 1,49 0,25 0,05 es igmas anol 0,26 0,04 0,01 mo iol - - - glu inol - - 0,19 β-ami ina 2,98 1,57 0,15 α-ami ina 0,21 0,15 0,15 α-Toco e ol 0,33 0,21 0,01 Ce onas es e oidales/ i e penoidales 6,08 3,27 0,63 es igmas an-3-ona 0,15 0,10 0,04 es igmas a-7,22-dien-3-ona 0,91 0,56 0,12 es igmas a-3,5-dien-7-ona 0,84 0,27 0,09 es igmas -4-en-3-ona 1,46 0,43 0,14 es igmas adienona (isóme o) 0,78 0,36 0,18 es igmas -4-en-3,6-diona 0,08 0,01 0,02 es igmas ano-3,6-diona 0,09 0,03 0,03 β-ami enona 1,60 1,21 0,04 α-ami enona 0,16 0,29 0,02 Glicósidos es e oidales 1,10 0,41 0,21 campes e il 3β-D-glucopi anósido 0,18 0,06 0,02 es igmas e il 3β-D-glucopi anósido 0,15 0,06 0,04 si os e il 3β-D-glucopi anósido 0,77 0,29 0,15 (Con .) 4. Resul ados y discusión 131 Pas as de lino Pas a de kena Compues os kappa 28 kappa 6 kappa 6 Ce as 213,00 11,40 3,21 C40 0,55 0,16 - C42 8,51 0,80 0,28 C44 67,60 4,37 0,85 C45 0,55 - - C46 109,10 4,63 1,16 C48 23,90 1,04 0,78 C50 1,85 0,39 0,14 C52 0,73 - - És e es de es e oles/ i e penoles 0,09 - - és e es de si os e ol 0,03 - - és e es de β-ami ina 0,06 - - és e es de glu inol - - - - No de ec ados. El es udio de la composición de los lípidos p esen es en las pas as e eló que las di e en es clases de lípidos p esen es en las ib as ienen dis in os compo amien os du an e la cocción. Como se mencionó an e io men e, la p incipal di e encia de la composición lipídica de las pas as con espec o a las ib as adica en la can idad de ce as. Es e bajo con enido en ce as se debe a la mayo concen ación de álcali y/o a la empe a u a más ele ada u ilizada pa a ob ene es as pas as, que da luga a la hid ólisis de las ce as. La libe ación de los alcoholes es e i icados hace que aumen e la can idad de los alcoholes lib es en las pas as con espec o a las ib as. También se obse a cómo as el a amien o alcalino la can idad de aldehídos disminuye no ablemen e en las pas as, siendo especialmen e no able en el caso del lino, donde los aldehídos son muy abundan es. Es o puede se debido a una oxidación de los aldehídos a ácidos, que son pos e io men e disuel os po el álcali. En gene al, los lípidos p esen es en las ib as pueden se clasi icados en dos g upos a endiendo a su compo amien o en el medio acuoso, ácidos y compues os neu os, incluyendo en e es os úl imos ce as, alcoholes, alcanos, aldehídos, es e oles y i e penoles. A un pH su icien emen e al o (como el que exis e en la cocción alcalina), los ácidos g asos se disocian y pueden solubiliza se o mando jabones. Sin emba go, los compues os neu os ienen muy baja solubilidad en agua. En e és os, las ce as, y especialmen e algunos és e es de es e oles y i e penoles, son di íciles de hid oliza comple amen e incluso en p ocesos alcalinos ue es. Cuando no se hid olizan comple amen e du an e la cocción, como ocu e en la pas a de kappa 28, ienden a pe manece in ac os en las pas as y pueden se di íciles de elimina incluso en el la ado y en las e apas de blanqueo (Ekman y 4. Resul ados y discusión 132 Holmbom, 2000). Del mismo modo, los es e oles y los i e penoles lib es no o man jabones bajo las condiciones de la cocción alcalina y po lo an o, ienen endencia a deposi a se y es án en el o igen de la o mación de los depósi os de “pi ch” (del Río e al., 1998a; del Río e al., 2000; S öm, 2000). O os de i ados de es e oles ales como los glicósidos es e oidales, juegan ambién un papel impo an e en la o mación de es os depósi os de “pi ch” ya que pa e de ellos sob e i e a la cocción y se encuen an in ac os en las pas as (Gu ié ez y del Río, 2001), incluso en las que ienen núme os de kappa bajos, como se mues a en la Tabla 10. Es o se debe a que es os compues os ienen pun os de usión al os y baja solubilidad en agua, álcali y disol en es o gánicos. Debido a es as p opiedades o man una especie de capa sob e la pas a que di icul a la pene ación de los agen es de cocción y blanqueo impidiendo, po an o, la eliminación de los lípidos du an e la cocción y el blanqueo químico (Nil eb an y Bys öm, 1995). Po o a pa e, los jabones de ácidos g asos ac úan como agen es solubilizan es y acili an la eliminación de las sus ancias neu as solubles de las pas as. Sin emba go, el bajo con enido en ácidos g asos (sólo el 12% de los lípidos o ales en el lino y el 28% en el kena ) compa ado con las sus ancias neu as (88% y 72%, espec i amen e) en es as ib as, hace que la can idad de jabones de ácidos g asos o mados du an e la cocción no sean su icien es pa a a as a los compues os menos pola es. De hecho, la g an concen ación de compues os insaponi icables con espec o a los saponi icables, es la causa p incipal de los p oblemas de “pi ch” en las pas as k a de algunas made as usadas en la indus ia de pas a y papel, como chopo y eucalip o (Swan, 1967; Allen e al., 1988; Dunlop-Jones e al., 1991; Chen e al., 1995; Leone and B euil, 1998; Gu ié ez e al., 2001a,b,c). Po an o, se ha suge ido la elación en e los compues os saponi icables e insaponi icables como un índice mejo pa a p edeci los p oblemas de “pi ch” que el o al de la can idad de lípidos de la made a o ib a (Ekman y Holmbom, 2000; Gu ié ez y del Río, 2003a, b). En conclusión, es e es udio demues a cómo algunos de los compues os lipo ílicos p esen es en las ib as sob e i en a la cocción y es án p esen es en la pas a sin blanquea , mien as que las ce as (lípidos muy abundan es en las ib as de lino y kena ) pueden se hid olizadas e icien emen e du an e cocciones alcalinas con g an ca ga de álcali y/o empe a u a. La selección inal de las condiciones de cocción pa a minimiza el con enido de lípidos en las pas as debe de se un comp omiso en e el óp imo de eliminación de lípidos y la mínima disminución del endimien o, así como la conse ación de las p opiedades de la pas a. El conocimien o de los cambios es uc u ales y el compo amien o de los di e en es lípidos du an e la cocción se án ú iles pa a el mejo ap o echamien o de es as ib as en la indus ia. 4. Resul ados y discusión 133 4.3. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA LIGNINA El análisis de la composición química de la lignina de las ib as y su modi icación es uc u al du an e la cocción alcalina se lle ó a cabo median e pi ólisis analí ica (en ausencia y en p esencia de TMAH) acoplada a GC/MS. La pi ólisis analí ica es un mé odo deg ada i o de g an in e és pa a el es udio de las sus ancias o gánicas mac omolecula es y da luga a una o u a é mica del políme o de lignina y los compues os monomé icos libe ados se analizan pos e io men e po GC/MS. Median e es a écnica no sólo se ompen los enlaces és e y é e sino ambién dis in as uniones C-C. Se lle a a cabo en condiciones de a mós e a ine e, a ele adas empe a u as (500º-700ºC) y du an e un co o espacio de iempo (4-10 s) (Chen, 1992). Las écnicas pi olí icas p esen an di e sas en ajas sob e o os mé odos deg ada i os en el es udio de las mac omoléculas. Jun o con su apidez, el análisis po Py-GC/MS se ca ac e iza po la pequeña can idad de mues a eque ida y pe mi e el análisis de la lignina “in si u”, en e a los mé odos clásicos que equie en su ex acción de la made a o la ib a. Se han publicado nume osos es udios sob e pi ólisis de ma e iales lignocelulósicos incluyendo made a (Pouwels e al., 1987; Saiz-Jiménez e al., 1987; Elde , 1991; Yokoi e al., 1999; del Río e al., 2001a, 2002, 2005), ib as de plan as no made e as (Se és-Aspax e al., 1985; Niemann e al., 1992; Mo ison y A chibald, 1998; Ku oda e al., 2001, 2002a; Gu ié ez e al., 2004) y pas a de papel (Kleen y Gelle s ed , 1991; Galle i e al., 1997; del Río e al., 2001b; Choi e al., 2002; Gu ié ez e al., 2004) así como sus cons i uyen es químicos p incipales, hid a os de ca bono (Shul en y Go z, 1978; Pouwels e al., 1989) y lignina (Ma ín e al., 1979; Cama e o e al., 1999). 4.3.1. Composición química de la lignina de las ib as 4.3.1.1. Análisis po Py-GC/MS Con el in de es udia la composición química de la lignina de es as ib as se lle ó a cabo la pi ólisis analí ica de las mismas y los p oduc os o iginados a pa i de las unidades H, G y S se analiza on po GC/MS. Los pi og amas de las dis in as ib as seleccionadas pa a es e es udio se mues an en la Figu a 82. La elación de los compues os libe ados po Py-GC/MS en las dis in as mues as y su abundancia ela i a se de allan en la Tabla 11. 4. Resul ados y discusión 134 5 101520253035 (a) (d) ( ) (c) (b) (e) 33 23 126 13 16 19 29 3134 38 44 54 4 811 26 79 1 2 6 19 24 31 35 34 38 39 44 54 5861 64 67 78 50 4 811 16 29 13 124 6 13 16 1719 40 48 58 67 64 63 61 5455 50 46 39 70 71 78 79 80 313435 8 510 11 24 23 26 38 44 68 74 77 81 1 2 6 10 13 1617 19 24 293134 35 38 39 40 46 44 48 50 54 58 61 64 67 70 71 78 79 77 481 1 2 6 13 17 19 24 26 30 3538 39 40 46 48 50 54 58 61 63 64 67 71 78 79 77 74 434 81 63 1613 19 31 40 42 58 67 417 54 16 24 25 3839 48 61 64 7879 81 5 101520253035 (a) (d) ( ) (c) (b) (e) 5 1015202530355 101520253035 (a) (d) ( ) (c) (b) (e) (a) (d) ( ) (c) (b) (e) 33 23 126 13 16 19 29 3134 38 44 54 4 811 26 79 1 2 6 19 24 31 35 34 38 39 44 54 5861 64 67 78 50 4 811 16 29 13 124 6 13 16 1719 40 48 58 67 64 63 61 5455 50 46 39 70 71 78 79 80 313435 8 510 11 24 23 26 38 44 68 74 77 81 1 2 6 10 13 1617 19 24 293134 35 38 39 40 46 44 48 50 54 58 61 64 67 70 71 78 79 77 481 1 2 6 13 17 19 24 26 30 3538 39 40 46 48 50 54 58 61 63 64 67 71 78 79 77 74 434 81 63 1613 19 31 40 42 58 67 417 54 16 24 25 3839 48 61 64 7879 81 23 126 13 16 19 29 3134 38 44 54 4 811 26 23 126 13 16 19 29 3134 38 44 54 4 811 26 79 1 2 6 19 24 31 35 34 38 39 44 54 5861 64 67 78 50 4 811 16 29 13 79 1 2 6 19 24 31 35 34 38 39 44 54 5861 64 67 78 50 4 811 16 29 13 124 6 13 16 1719 40 48 58 67 64 63 61 5455 50 46 39 70 71 78 79 80 313435 8 510 11 24 23 26 38 44 68 74 77 81 124 6 13 16 1719 40 48 58 67 64 63 61 5455 50 46 39 70 71 78 79 80 313435 8 510 11 24 23 26 38 44 68 74 77 81 1 2 6 10 13 1617 19 24 293134 35 38 39 40 46 44 48 50 54 58 61 64 67 70 71 78 79 77 481 1 2 6 10 13 1617 19 24 293134 35 38 39 40 46 44 48 50 54 58 61 64 67 70 71 78 79 77 481 1 2 6 13 17 19 24 26 30 3538 39 40 46 48 50 54 58 61 63 64 67 71 78 79 77 74 434 81 1 2 6 13 17 19 24 26 30 3538 39 40 46 48 50 54 58 61 63 64 67 71 78 79 77 74 434 81 63 1613 19 31 40 42 58 67 417 54 16 24 25 3839 48 61 64 7879 8163 1613 19 31 40 42 58 67 417 54 16 24 25 3839 48 61 64 7879 81 Tiempo de e ención (min) Figu a 82. Pi og amas de las ib as de lino (a), cáñamo (b), kena (c), yu e (d), sisal (e) y abacá ( ). Los núme os de los picos co esponden a los compues os lis ados en la Tabla 11.