Extraction of antioxidant compounds from mango (Mangifera indica L.) leaves using supercritical CO2, water and ethanol

A folha da mangueira (Mangifera indica L.) é uma fonte potencial de antioxidantes naturais, os quais possuem efeitos benéficos na saúde humana e evitam a deterioração de alimentos. No entanto, os métodos tradicionais para extração desses compostos bioativos têm com principal desvantagem o uso de solventes tóxicos, como o metanol e a acetona. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi a extração de antioxidantes da folha da mangueira utilizando técnicas de extrações em uma e duas etapas com solventes GRAS (Generally Recognized As Safe). A extração em uma etapa foi realizada com dióxido de carbono supercrítico, água e etanol. As temperaturas e pressões do dióxido de carbono supercrítico variaram entre 40 e 60 °C e 150 e 250 bar, respectivamente. As extrações com água e etanol foram feitas a 40 °C por 24 horas. A extração em duas etapas foi empregada através da combinação da extração supercrítica com a extração convencional. Neste caso, os resíduos das extrações supercríticas a 40 °C foram submetidos a uma nova extração com água ou etanol. Todos os extratos foram caracterizados quanto ao rendimento de fenólicos totais e a quantidade de mangiferina. A atividade antioxidante de todos os extratos foi determinada pelos métodos ORAC e DPPH. O solvente mais eficiente na extração dos compostos antioxidantes foi o etanol. Os resultados obtidos com o CO2 supercrítico foram superiores aos reportados na literatura, no entanto, foram baixos quando comparados às demais técnicas utilizadas neste trabalho. Na extração aquosa, o pré-tratamento da matriz vegetal com CO2 supercrítico a 40 °C e 150 bar aumentou em 65% o rendimento de fenólicos totais e 25% o rendimento de mangiferina, enquanto que o pré-tratamento a 40 °C e 250 bar propiciou um aumento de 30 e 75% (método ORAC e DPPH, respectivamente) na atividade antioxidante. No entanto, na extração etanólica, o pré-tratamento com CO2 não apresentou nenhuma influência significativa nos resultados. Finalmente, em todos os extratos, a atividade antioxidante apresentou correlação positiva com o rendimento de fenólicos totais, indicando que os fenóis são os principais antioxidantes da folha da mangueira.The mango (Mangifera indica L.) leaf is a potential source of natural antioxidants, which have beneficial effects on human health and prevent food deterioration. However, the traditional methods to extract these bioactive compounds have as main drawback the use of toxic solvents, such as methanol or acetone. In this context, this work aimed at the antioxidants extraction of mango leaves using extraction techniques in one and two steps with GRAS (Generally Recognized As Safe) solvents. Single step extractions were performed with supercritical carbon dioxide, water and ethanol. Temperatures and pressures of supercritical carbon dioxide were between 40 and 60 °C and 150 and 250 bar, respectively. The extractions with water and ethanol were carried out in batches at 40 °C for 24 hours. Two-step extraction was applied combining supercritical extraction with conventional extraction. In this case, residues of supercritical extraction at 40 °C were submitted to an another extraction with water or ethanol. All extracts were analyzed for phenolic compounds content and the amount of mangiferin. The antioxidant activity was determined by ORAC and DPPH methods. The most efficient solvent in the antioxidant extraction was ethanol. The results obtained with supercritical CO2 were higher than those reported in literature, however, were low when compared to other techniques used in this study. In aqueous extraction, the pre-treatment of the vegetable matrix with supercritical CO2 at 40 °C and 150 bar increased approximately 65% the yield of the total phenolics and 25% the yield of mangiferin, whereas pre-treatment at 40 °C and 250 bar resulted in an increased of 30 and 75% (method ORAC and DPPH, respectively) in antioxidant activity. However, in ethanolic extraction, pre-treatment with CO2 showed no significant influence on the results. Finally, in all extracts, the antioxidant activity was positively correlated with the yield of total phenolics, indicating that phenols are the main antioxidants of the mango leaves