Estudio del efecto del procesado por explosión de vapor sobre los componentes azucarados del helecho basado en el método HPLC de derivatización en precolumna PMP
El Pteridium aquilinum, planta del género Pteridium de la familia de las Pteridiaceae, tiene una amplia distribución y una fuerte estacionalidad. Se cosecha de marzo a junio de cada año y es propensa a envejecer y deteriorarse tras la recolección. Los métodos tradicionales de transformación suelen utilizar el encurtido y el secado, lo que da lugar a una única variedad de productos de helecho en el mercado que requieren cocción antes de su consumo, lo que limita la promoción de los productos de helecho. En los últimos años, con el fin de promover el desarrollo y la utilización de los recursos de helecho, garantizando al mismo tiempo el valor nutritivo y la composición del helecho en sí en la medida de lo posible, se han desarrollado una serie de productos de helecho de alto valor añadido mediante la combinación de tecnologías avanzadas de procesamiento y almacenamiento en el país y en el extranjero, incluyendo el helecho de papel, el helecho escaldado y el té de helecho al vapor. Entre ellos, el té de helecho al vapor tiene una tecnología de procesamiento sencilla, un consumo cómodo y rápido, y es más propicio para la industrialización y la promoción del producto. La tecnología de explosión de vapor (denominada "explosión de vapor") se refiere a un método de tratamiento termomecánico que coloca los materiales en un entorno de alta temperatura y alta presión, utiliza el vapor de agua generado para penetrar en el interior del material y, una vez equilibradas las presiones interna y externa, coloca instantáneamente todos los materiales directamente bajo presión atmosférica para producir un fenómeno de "explosión". Esta tecnología puede romper eficazmente la barrera de la pared celular de los helechos, permitiendo que los ingredientes activos se disuelvan con mayor eficacia y acortando enormemente el tiempo de elaboración. Algunas de las actividades de los materiales vegetales tratados con esta tecnología, como la antioxidante, la antibacteriana y la inhibición de la alfa glucosidasa, mejoran significativamente.

Toda la planta de helecho puede utilizarse como medicina y es rica en diversos principios activos, como polisacáridos, flavonoides, terpenos, etc. Entre ellos, los polisacáridos representan alrededor del 8% del peso seco del helecho y son uno de sus principales principios activos. El polisacárido de Pteridium aquilinum es un heteropolisacárido con una estructura de cadena compleja, múltiples ramificaciones y sin estructura de triple hélice. Tiene actividades biológicas como la regulación inmunitaria, la actividad antibacteriana y la regulación de la microbiota intestinal. Los estudios han demostrado que la estructura de los polisacáridos tiene un impacto significativo en su actividad biológica. Durante el proceso de explosión del gas, componentes como la celulosa y la hemicelulosa de las materias primas vegetales sufren hidrólisis para producir azúcares solubles, mientras que los azúcares reductores y los aminoácidos sufren la reacción de Maillard, lo que provoca cambios en la estructura de los componentes del azúcar. En la actualidad, los métodos de análisis comúnmente utilizados para los componentes de los carbohidratos incluyen la cromatografía en capa fina, la electroforesis capilar y la cromatografía líquida de alto rendimiento. Entre ellos, la cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) tiene una buena estabilidad, una tecnología madura y una amplia gama de columnas cromatográficas entre las que elegir. Sin embargo, debido a la débil absorción UV de los componentes de los carbohidratos, normalmente se requieren reactivos de derivatización para formar derivados con fuerte absorción UV. Por ejemplo, el reactivo de derivatización 1-fenil-3-metil-5-pirazolona (PMP) puede reaccionar con azúcares reductores para producir una fuerte absorción UV. Este método es sencillo de utilizar, muy sensible y preciso, y se utiliza ampliamente en el análisis de componentes de hidratos de carbono.
En los últimos años, las investigaciones nacionales y extranjeras sólo han informado de los cambios en las tasas de extracción de principios activos como polisacáridos, flavonoides, alcaloides, etc. en materias primas vegetales antes y después de la explosión de vapor, pero no se ha realizado ningún estudio sobre los efectos de los componentes del azúcar en los helechos antes y después de la explosión de vapor. En vista de ello, en este estudio se recogieron muestras secas de helechos de cuatro zonas de producción diferentes y se comparó el rendimiento total de polisacáridos tras el tratamiento con el mismo proceso de explosión por vapor. Se utilizó el método HPLC de derivatización en precolumna PMP para establecer un espectro de huellas dactilares, y se emplearon los métodos de análisis jerárquico de conglomerados (HCA) y análisis de componentes principales (PCA) en combinación con la evaluación de similitudes para identificar los datos experimentales y evaluar el efecto del proceso de explosión por vapor en los componentes del helecho. Se identificaron cinco componentes de monosacáridos, y se determinó el contenido de monosacáridos libres y las diferencias de composición de monosacáridos polisacáridos en cada muestra para explorar el efecto del proceso de explosión de vapor sobre los componentes de azúcar en el helecho, proporcionando una base para la posterior investigación de la actividad y el control de calidad del procesamiento de helecho por explosión de vapor. Referencia.

En este estudio se utilizaron como materia prima muestras de helechos desecados procedentes de cuatro zonas de producción diferentes. Tras el mismo proceso de explosión con vapor, se analizó el rendimiento total de polisacáridos de las muestras. Se encontró que el rendimiento total de polisacáridos de las muestras de helecho por explosión de vapor aumentó significativamente (P<0,05) por 55% en comparación con el helecho seco, lo que confirma que el tratamiento de explosión de vapor puede mejorar el rendimiento de polisacáridos y obtener polisacáridos de helecho de manera más eficiente. Se utilizó la tecnología HPLC combinada con la derivatización de precolumna PMP para establecer un espectro de huellas dactilares, y se emplearon los métodos HCA y PCA para analizar los datos brutos. Se comprobó que no había cambios significativos en el número de picos cromatográficos para ambos, y se identificaron 12 picos comunes. Los métodos HCA y PCA pueden distinguir eficazmente entre el procesamiento en seco y el procesamiento por explosión de vapor de los helechos; Identificando simultáneamente 5 tipos de componentes de azúcar para la determinación de monosacáridos libres y la composición de monosacáridos, los resultados mostraron que, en comparación con el helecho seco, el contenido de monosacáridos libres en el helecho cocido al vapor disminuyó, incluyendo galactosa, manosa y xilosa, mientras que el contenido de glucosa y arabinosa aumentó; La proporción media de glucosa y xilosa en la composición de monosacáridos de polisacáridos aumentó significativamente (P <0.01), con incrementos de 1,64% y 0,94%, respectivamente. A través de este estudio, se encontró que el procesamiento por explosión de vapor tiene un cierto impacto en el contenido y la estructura de los componentes de azúcar en los helechos, o puede causar cambios en su actividad. Esto puede servir de referencia para posteriores investigaciones sobre la actividad y el control de calidad del procesado por explosión de vapor de los helechos.