Investigación sobre el Proceso de Reextracción y la Actividad Blanqueadora del Residuo de Medicina Wen'e
Wen E Shu es el tallo seco de la raíz principal de Curcuma wenyujin Y.H. Chen et C. Ling, una planta de la familia del jengibre. Tiene diversos efectos farmacológicos, como antioxidante, antiinflamatorio, antibacteriano, antirreumático, antitumoral, mejora de la función del sistema inmunitario y antiviral. Es una medicina tradicional china con un amplio valor de aplicación. Los principales componentes de la Curcuma zedoaria son el aceite volátil, la curcumina, los polisacáridos, los ácidos fenólicos y los alcaloides, de los cuales el aceite volátil representa entre 1% y 2,5%. Es una de las principales sustancias medicinales de la Curcuma zedoaria y se ha extraído y aplicado en la práctica clínica. Sin embargo, muchas fábricas farmacéuticas utilizan a menudo la destilación al vapor para extraer el aceite del proceso de fermentación, que tiene una baja eficiencia en la extracción de aceites volátiles, lo que resulta en una gran cantidad de acumulación de residuos de fermentación después de la extracción del aceite. Debido a la falta de métodos eficaces de utilización y a los elevados costes de tratamiento, cientos o miles de toneladas de residuos de fermentación sólo pueden desecharse como residuos cada año, lo que provoca un grave despilfarro de recursos y contaminación medioambiental. Sin embargo, algunos estudiosos han analizado la composición química del residuo que queda tras la extracción del aceite volátil de la Cúrcuma zedoaria por destilación al vapor, y han descubierto que en el residuo de la Cúrcuma zedoaria todavía hay varios ingredientes activos, como compuestos de curcumina y diketonas de curcumina. Se ha demostrado que los compuestos de curcumina tienen actividades biológicas como la antibacteriana, la antioxidante y la blanqueadora, lo que indica que todavía hay una gran viabilidad en el desarrollo secundario y la utilización del residuo medicinal de Curcuma zedoaria.
El extracto de Wen Yu Jin se ha incluido en la edición de 2021 del "Catálogo de Nombres de Materias Primas Cosméticas Usadas", pero no existen informes bibliográficos de investigación relevantes sobre su uso en el campo de los cosméticos. El blanqueamiento, uno de los reclamos de eficacia más comunes de los cosméticos, ha ido ganando popularidad en los últimos años, y el color de la piel está determinado principalmente por la melanina. Cuando las células son estimuladas por factores endógenos como la MSH alfa, inducen la expresión de factores de transcripción relacionados con la microftalmia (MIFT) a través de diversas vías de señalización, activando así la tirosinasa y promoviendo la producción de melanina. Además, las especies reactivas del oxígeno (ROS) también desempeñan un papel muy importante en el proceso de producción de melanina. Las ROS son el iniciador y el reactivo en el proceso de oxidación catalizado por la tirosinasa, que induce la expresión de genes de síntesis de melanina mediante la acción de proteínas relacionadas, lo que conduce a un aumento del contenido de melanina. Por lo tanto, la inhibición de la actividad de la tirosinasa y la actividad antioxidante se reconocen actualmente como dos objetivos clave para el blanqueamiento.
Por lo tanto, el objetivo de este estudio es explorar el valor potencial del extracto de Curcuma frutescens en el campo de la cosmética. Utilizando el rendimiento total de curcumina como indicador de su principio activo blanqueador, se emplea la metodología de superficie de respuesta para optimizar el proceso óptimo de extracción del extracto de Curcuma frutescens. Al mismo tiempo, se investigan los efectos del extracto de Curcuma frutescens en la eliminación de radicales libres DPPH y ABTS, así como en la síntesis de melanina y la actividad tirosinasa en células de melanoma B16 de rata en las condiciones óptimas del proceso de extracción. Proporcionar una base científica para ampliar la utilización de los recursos vegetales en el campo de la cosmética y promover el desarrollo secundario y la utilización de los recursos de residuos de la medicina tradicional china en diversas industrias, promoviendo así un mayor desarrollo de la economía y la industria locales.

El proceso de extracción óptimo para el extracto del residuo medicinal Curcuma zedoaria se optimizó utilizando la metodología de superficie de respuesta, con una relación líquido/material de 22mL/g, extracción ultrasónica con etanol 82% y tiempo de ultrasonido de 55min. El rendimiento medio de curcumina total fue de 6,38mg/g. Las condiciones del proceso son sencillas, el funcionamiento es cómodo y estable, y puede servir de referencia para la utilización secundaria de compuestos de curcumina en el residuo tras la extracción del aceite volátil de Curcuma zedoaria.
Además, el extracto del residuo medicinal de Wenzhe, preparado por el proceso óptimo, tiene buenos efectos de barrido sobre los radicales libres DPPH y ABTS, con valores de IC50 de 24,99 y 49,72 μ g/mL, respectivamente. Los resultados de los experimentos celulares mostraron que los grupos experimentales de extractos del residuo de Curcuma zedoaria en concentraciones de 50-800 μ g/mL podría reducir eficazmente el contenido de melanina en células de melanoma B16 e inhibir la actividad de la tirosinasa.
Los compuestos de curcumina tienen propiedades relativamente estables en medios ácidos y neutros, y son fácilmente solubles en disolventes orgánicos, pero no en agua. El método tradicional de extracción por reflujo de los compuestos de curcumina requiere mucho tiempo, tiene bajas tasas de extracción y no es propicio para garantizar la actividad biológica de los compuestos de curcumina. Al mismo tiempo, el método de detección del contenido de compuestos de curcumina también es complejo. Por lo tanto, este experimento mejoró el método de la literatura mediante el uso de espectrofotometría ultravioleta para determinar los compuestos totales de curcumina, estudió los efectos de las diferentes proporciones de líquido a material, las concentraciones de etanol, y el tiempo de ultrasonido en su rendimiento, y optimizó el proceso de extracción a través de modelos de superficie de respuesta. Tras la optimización, la tasa de extracción de curcumina total en el residuo medicinal de Curcuma zedoaria aumentó en 14,42%. Este método es estable, factible y tiene buena repetibilidad. También proporciona una base teórica para la optimización, determinación y utilización secundaria de los compuestos de curcumina en el residuo de Curcuma zedoaria.
El método DPPH y el método ABTS son dos pruebas de evaluación antioxidante in vitro de uso común, ampliamente utilizadas para evaluar las propiedades antioxidantes de los extractos de plantas. Este experimento descubrió que el extracto del residuo medicinal de Curcuma zedoaria mostraba buenos efectos antioxidantes, y la verificación posterior mediante experimentos celulares reveló que tenía un buen efecto inhibidor sobre la producción de melanina y la actividad de su enzima clave limitante de la tasa, la tirosinasa. En el futuro, se podrán realizar más investigaciones sobre el mecanismo blanqueador del extracto del residuo medicinal de Curcuma zedoaria a nivel celular y molecular, o aislarlo y purificarlo para obtener antioxidantes o inhibidores de la tirosinasa más seguros y eficaces, proporcionando una base teórica científica para el desarrollo del residuo medicinal de Curcuma zedoaria.
Con el rápido desarrollo de la industria de la medicina tradicional china, también se ha producido una gran cantidad de residuos de este tipo de medicina. Siguiendo el concepto de desarrollo ecológico y sostenible y de reutilización de recursos en China, los residuos de la medicina tradicional china se han convertido gradualmente en un tema candente de investigación en los últimos años. En la actualidad, los residuos de la medicina tradicional china se utilizan ampliamente como piensos, aditivos, combustibles, adsorbentes, fertilizantes, etc., con un gran potencial de desarrollo. Por lo tanto, este experimento también sienta las bases para acelerar el desarrollo secundario y la utilización de los recursos de residuos de la medicina tradicional china en diversas industrias y lograr la utilización sostenible de los residuos de la medicina tradicional china.