Antioxidant and Antibacterial Potential of Passiflora edulis (Passion Fruit) at Three Ripening Stages for Waste Valorization

Abstract

Abstract. This study evaluated the antioxidant and antibacterial potential of Passiflora edulis (passion fruit) at three ripening stages—intermediate, ripe, and overripe—to determine the optimal consumption time based on the presence of secondary metabolites (polyphenols, alkaloids, and anthocyanins). Fruits from Costa Rica, including pulp and peel, were analyzed. Qualitative assays (Dragendorff, Mayer, Lieberman Burchard, Ferric Chloride, and Shinoda) and quantitative analyses using Folin–Ciocalteu (total polyphenols), ORAC (antioxidant activity), and Kirby–Bauer (antibacterial activity) methods were conducted. Acetone–water (7:3) was the most effective solvent, with three extractions yielding optimal results. Peels contained significantly higher polyphenols (7.2 ± 0.1 mg GAE/g d.w.) and antioxidant activity (2403 ± 519 µmol TE/g d.w.) than pulps. Anthocyanins were abundant in both, while antibacterial activity was more effective in peels, inhibiting Gram-positive bacteria with 25% relative inhibition, but showing no activity against Gram-negative strains. These findings highlight passion fruit peel as a rich source of bioactive compounds with strong antioxidant and antibacterial properties, particularly in intermediate and overripe stages, supporting its potential use in the development of functional ingredients for nutraceutical applications and promoting sustainable waste management.

Resumen. Este estudio evaluó el potencial antioxidante y antibacteriano de Passiflora edulis (maracuyá) en tres etapas de maduración —intermedia, madura y sobremadura— para determinar el momento óptimo de consumo en función de la presencia de metabolitos secundarios (polifenoles, alcaloides y antocianinas). Se analizaron frutas de Costa Rica, incluyendo la pulpa y la cáscara. Se realizaron ensayos cualitativos (Dragendorff, Mayer, Lieberman Burchard, cloruro férrico y Shinoda) y análisis cuantitativos utilizando los métodos Folin-Ciocalteu (polifenoles totales), ORAC (actividad antioxidante) y Kirby-Bauer (actividad antibacteriana). La acetona-agua (7:3) fue el disolvente más eficaz, con tres extracciones que dieron resultados óptimos. Las cáscaras contenían niveles significativamente más altos de polifenoles (7,2 ± 0,1 mg GAE/g p.s.) y actividad antioxidante (2403 ± 519 µmol TE/g p.s.) que las pulpas. Las antocianinas eran abundantes en ambas, mientras que la actividad antibacteriana era más eficaz en las cáscaras, inhibiendo las bacterias Gram-positivas con una inhibición relativa del 25 %, pero sin mostrar actividad contra las cepas Gram-negativas. Estos hallazgos destacan la cáscara del maracuyá como una rica fuente de compuestos bioactivos con fuertes propiedades antioxidantes y antibacterianas, especialmente en las etapas intermedias y de maduración excesiva, lo que respalda su uso potencial en el desarrollo de ingredientes funcionales para aplicaciones nutracéuticas y promueve la gestión sostenible de los residuos.