Usage of supercritical fluid techniques to obtain bioactive alkaloid-rich extracts from cherimoya peel and leaves: extract profiles and their correlation with antioxidant properties and acetylcholinesterase and a-glucosidase inhibitory activities

Abstract

El sector agroindustrial está muy preocupado por reducir el impacto ambiental de los residuos procedentes de las actividades de poda (hojas, ramas y corteza) y de los procesos de la industria alimentaria (cáscaras y semillas). En este sentido, los residuos generados por las industrias de cultivo y procesado del chirimoyo deben ser contemplados como una valiosa fuente de compuestos biológicamente activos. En este trabajo hemos estudiado la bioactividad de extractos ricos en alcaloides de Annona cherimola Mill. obtenidos mediante técnicas de extracción con fluidos supercríticos. Los extractos se obtuvieron a partir de la cáscara y las hojas utilizando las siguientes condiciones óptimas: 100 bar de presión, 75 °C y 15% de metanol como co-disolvente. Tanto los extractos de la cáscara como los de las hojas mostraron una elevada capacidad antioxidante (5304,23 ± 73,60 a 21 705,20 ± 1069,31 μmol Trolox equivalente por 100 g), y actividades inhibidoras de la acetilcolinesterasa (IC50 = 87,69 ± 3,42 a 515,02 ± 29,25 μg mL-1) y de la α-glucosidasa (IC50 = 1097,76 ± 121,12 a 3206,88 ± 97,06 μg mL-1). Se determinaron mayores contenidos de alcaloides mediante análisis UHPLC-ESI-MS, presentando los extractos de cáscara una alta concentración de N-trans-feruloil-fenetilamina, mientras que los extractos de hoja eran ricos en anonina. Este trabajo aporta datos novedosos sobre la bioactividad de la cáscara y las hojas de chirimoya y su potencial como fuente de compuestos bioactivo

The agroindustrial sector is highly concerned with regards to reducing the environmental impact of waste from pruning activities (leaves, branches and bark) and from food industry processes (peels and seeds). In this sense, the wastes generated by cherimoya cultivation and processing industries should be contemplated as a valuable source of biologically active compounds. In this work, we have studied the bioactivity of alkaloid-rich Annona cherimola Mill. extracts obtain by means of supercritical fluid extraction techniques. The extracts were obtained from the peel and leaves using the following optimal conditions: 100 bar of pressure, 75 °C and 15% methanol as co-solvent. High antioxidant capacity (5304.23 ± 73.60 to 21 705.20 ± 1069.31 μmol Trolox equivalent per 100 g), and acetylcholinesterase (IC50 = 87.69 ± 3.42 to 515.02 ± 29.25 μg mL−1) and α-glucosidase (IC50 = 1097.76 ± 121.12 to 3206.88 ± 97.06 μg mL−1) inhibitory activities were exhibited by both peel and leaf extracts. Larger alkaloid contents were determined by UHPLC-ESI-MS analysis, with peel extracts presenting a high concentration of N-trans-feruloyl phenethylamine, while leaf extracts were rich in anonine. This work reports novel data on bioactivity of cherimoya peel and leaves and their potential as a source of bioactive compounds.