Confirmado: el orégano colombiano tiene un gran potencial industrial y comercial

Sara Lucía Ospina Burbano y Lady Yasmin Valero Gutiérrez fueron ganadoras del Programa Orquídeas del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de 2024.

Con el propósito de impulsar el sector bioeconómico de las hierbas aromáticas en Colombia, las investigadoras Lady Yasmin Valero Gutiérrez y Sara Lucía Ospina Burbano estudiaron la producción de aceite esencial de orégano cultivado en el Valle del Cauca. Su análisis comparó dos métodos de extracción (destilación por arrastre con vapor y extracción con fluidos supercríticos) y demostró que los extractos obtenidos son seguros, estables y de alta calidad, con aplicaciones industriales y un prometedor potencial de comercialización nacional e internacional.

Origanum vulgare L.

A lo largo de la historia, el desarrollo humano ha estado íntimamente ligado al uso y la transformación de las plantas.  De ellas obtenemos servicios ecosistémicos esenciales (como la producción de oxígeno, la captación de CO₂ y la regulación del ciclo del agua) y materias primas clave para la alimentación, la energía y la salud. En Colombia, por ejemplo, se tiene registro de 7472 especies de plantas útiles, de las cuales 2768 poseen aplicaciones preventivas o terapéuticas.

Una de estas plantas es el Origanum vulgare L., u orégano, una hierba euroasiática utilizada desde hace más de 3000 años con fines gastronómicos y medicinales. En este último campo, esta planta se ha empleado tradicionalmente para aliviar afecciones respiratorias y gástricas, favorecer la regulación emocional, prevenir infecciones y reducir la inflamación.

Aunque sus usos y conocimientos asociados se han transmitido de generación en generación durante milenios, solo en el siglo XX fue posible identificar los principales compuestos bioactivos del orégano (carvacrol, timol, p-cimeno y γ-terpineno), responsables de sus propiedades antimicrobianas, antiparasitarias, antiinflamatorias y antioxidantes. Esta caracterización científica ha permitido su aceptación institucional (en Colombia está aprobada como planta de uso fitoterapéutico) y su incorporación como materia prima en las industrias alimentaria, farmacéutica, cosmética, agropecuaria y química.

Una oportunidad bioeconómica para Colombia

 El Origanum vulgare L., u orégano, ha sido utilizado desde hace más de 3000 años con fines gastronómicos y medicinales. 

La incorporación del orégano en procesos industriales, también impulsada por el auge global en el consumo de productos naturales, ha dinamizado el mercado internacional de hierbas aromáticas, generando nuevas oportunidades para pequeños y medianos agricultores.

En Colombia, este sector ha crecido de manera sostenida y, en 2022, alcanzó 49,5 millones de dólares en exportaciones. Aunque su tamaño aún es modesto frente a otros sectores agrícolas, este posee un gran potencial de expansión y representa una oportunidad para la economía rural del país.

No obstante, la consolidación del sector requiere superar retos clave asociados con la logística, la escalabilidad, la cadena de valor, la trazabilidad y la calidad, factores que influyen directamente en el cumplimiento de las exigencias fitosanitarias de los mercados internacionales a los que se busca acceder.

Un análisis del procesamiento del orégano

En ese contexto, las investigadoras Lady Yasmin Valero Gutiérrez y Sara Lucía Ospina Burbano desarrollaron el proyecto Análisis integral del aceite esencial de orégano del Valle del Cauca: Caracterización, química, estabilidad y seguridad para su potencial uso alimenticio y terapéutico.

“Nos interesamos por el orégano y su transformación porque es una planta que se da muy bien en el Valle del Cauca y, actualmente, sus derivados tienen un amplio mercado. Por eso, el orégano y sus productos representan una oportunidad bioeconómica para las comunidades”, explicó Yasmin Valero, doctora en Ciencias Químicas de la Universidad de São Paulo y actualmente investigadora posdoctoral en la Escuela de Ingeniería Química de Univalle.

Dos procesos de extracción

La investigación, desarrollada en el marco del Programa Orquídeas de Minciencias y financiada por el Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Francisco José de Caldas (Cto. 112721-249-2024 / Proyecto 109097), comparó dos métodos de producción del aceite esencial de orégano (destilación por arrastre con vapor y extracción con fluidos supercríticos) y caracterizó los extractos obtenidos, su composición, estabilidad y seguridad, con miras a su futura aplicación industrial.

“Ambas técnicas permiten obtener aceite esencial, pero con propiedades distintas, útiles para diferentes sectores industriales. Además, la caracterización del producto es fundamental porque debemos demostrar que es seguro y estable para cumplir las normas sanitarias y comercializarlo”, señaló Valero.

Destilación por arrastre con vapor

La destilación por arrastre con vapor es un proceso que se viene realizando hace siglos por diferentes sociedades.

Este es un método tradicional y ampliamente utilizado para la producción de aceites esenciales. Consiste en hacer pasar una corriente de vapor de agua a través de la biomasa de orégano (hojas y tallos) para arrastrar sus compuestos volátiles (sustancias que fácilmente se evaporan). Luego, los vapores se enfrían y se condensan, formando una mezcla líquida de la que, mediante decantación, puede obtenerse con facilidad el aceite esencial.

“Es una técnica antigua y relativamente sencilla, pero muy lenta y demandante en consumo de energía y agua. Además, su rendimiento es bajo: alrededor del 0,5 %”, explicó la investigadora.

Extracción con fluidos supercríticos

Extracción con fluidos supercríticos es una técnica moderna y más eficiente.

Se trata de una técnica moderna en la que se utiliza CO₂ en estado supercrítico; un estado que combina características de sus estados líquido (alta densidad) y gaseoso (baja viscosidad y alta difusividad); junto con un cosolvente, en este caso etanol, para disolver la biomasa de orégano. En esta condición, el dióxido de carbono penetra con mayor facilidad la matriz vegetal y captura una amplia variedad de compuestos, los cuales son liberados en forma líquida o sólida cuando el CO₂ retorna a su estado gaseoso.

“Este método requiere un recurso tecnológico mayor, pero mejora el rendimiento, alcanzando el 2,2 %, con un menor impacto ambiental y menor consumo energético”, agregó Valero.

Dos extractos distintos, seguros, estables y útiles

Según la caracterización química, la destilación por arrastre con vapor produjo un aceite rico en monoterpenos fenólicos, principalmente carvacrol (59 %) y timol (8,4 %), compuestos con una gran capacidad antimicrobiana, antioxidante y antifúngica.

“Este aceite resulta especialmente útil para las industrias alimentaria y química, en aplicaciones como la conservación de alimentos o la formulación de productos antisépticos”, indicó Valero.

Por su parte, la extracción con fluidos supercríticos generó un extracto con mayor diversidad química y una notable presencia de sesquiterpenos y monoterpenos oxigenados, entre ellos el trans-hidrato de sabineno, reconocido por su actividad antioxidante.

“Obtuvimos un extracto compuesto en un 32,3 % por trans-hidrato de sabineno y con alta capacidad antioxidante, por lo que podría utilizarse en la industria cosmética para productos antienvejecimiento”, destacó la investigadora.

El estudio también confirmó la seguridad y estabilidad química de los extractos, esto a partir del análisis de formulaciones del aceite esencial diluido en aceite de coco de grado alimenticio.

“Durante cuatro meses, sometimos a análisis de estabilidad las soluciones y encontramos que no hubo crecimiento microbiano ni degradación o transformación de sus componentes. Esto sugiere que nuestro extracto de orégano es seguro y estable en el tiempo bajo las condiciones evaluadas”, comentó Valero.

Adicionalmente, la caracterización de los aceites ratificó la alta calidad sanitaria del orégano cultivado en el Valle del Cauca y, por extensión, en Colombia, ya que no se detectaron plaguicidas, metales pesados ni aflatoxinas.

“Aunque usamos orégano cultivado por un productor con prácticas orgánicas, el resultado demuestra algo clave: en Colombia, sí podemos producir de manera sostenible sin perder calidad. Además, confirma que contamos con las condiciones para obtener un orégano de excelente calidad, seguro sanitariamente y con potencial para llegar a más mercados”, destacó la científica.

Orégano y sus extractos: una oportunidad para Colombia

Con esta investigación, Yasmin y Sara esperan aportar al sector bioeconómico de las hierbas aromáticas en Colombia.

De esta manera, el estudio elaborado por Lady Yasmin Valero Gutiérrez y Sara Lucía Ospina Burbano permitió:

• Comprender la utilidad y funcionalidad de cada proceso de extracción según la industria objetivo.
• Determinar las características químicas de los extractos, aportando información clave para su validación sanitaria.
• Confirmar la seguridad y estabilidad de los extractos para su implementación industrial.
• Validar la calidad sanitaria del orégano producido orgánicamente en el Valle del Cauca.
• Generar conocimiento científico que puede aprovecharse para desarrollar productos de mayor valor agregado en el sector bioeconómico de las hierbas aromáticas.

“Por ejemplo, en la extracción con fluidos supercríticos, logramos aumentar el rendimiento modificando variables como la concentración del cosolvente. Esto significa que es posible producir una mayor cantidad de extracto de orégano, o de otra planta, a partir de la misma biomasa”, destacó la científica.

Ciencia, ingeniería, tradición y bioeconomía: una apuesta de país

La articulación entre ciencia, ingeniería, tradición agrícola y bioeconomía podría convertirse en una apuesta determinante para fortalecer este sector, abriendo nuevas oportunidades para los pequeños y medianos agricultores del país, tanto en el cultivo de orégano y otras hierbas aromáticas como en la elaboración de extractos y productos naturales de alto valor.

“Teniendo en cuenta que, gracias a nuestra diversidad de pisos térmicos, en Colombia pueden cultivarse cientos de especies de hierbas aromáticas y medicinales, este conocimiento científico abre la puerta a fortalecer la confianza en nuestros campesinos para que abastezcan el mercado nacional y compitan en los mercados internacionales”, concluyó Valero.

Así, la ciencia y la ingeniería vuelven a posicionarse como motores de transformación, impulsando sectores bioeconómicos con enorme potencial de crecimiento, generando bienestar en las comunidades rurales y aportando al desarrollo sostenible del país. Por ello, desde la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle celebramos el trabajo de Lady Yasmin Valero Gutiérrez y Sara Lucía Ospina Burbano, y las animamos a seguir cultivando conocimiento que impulse el progreso y amplíe las oportunidades para Colombia.