20 Jul Polifenoles, nuevas técnicas para su caracterización
En el XXXI International Conference on Polyphenols (ICP 2023), que se celebró en la localidad francesa de Nantes del 3 al 6 de julio de 2023, CNTA asistió para conocer las últimas tendencias para su aplicación en la investigación de los compuestos polifenólicos. Te contamos lo más destacado en este post del blog.
Cristina Matías Sáinz, investigadora de I+D+i de CNTA
Los compuestos polifenólicos abundan de manera natural en los alimentos de origen vegetal, como frutas y verduras, y presentan múltiples actividades biológicas, con efecto beneficioso sobre nuestra salud, como su efecto preventivo frente a distintas enfermedades crónicas o relacionadas con el envejecimiento, debido a su potente actividad antioxidante y antiinflamatoria.
Los polifenoles son metabolitos secundarios de las plantas relacionados con los mecanismos de defensa frente a distintos factores de estrés. Actualmente, se han identificado más de 8.000 compuestos con distintas estructuras, clasificándose en dos grandes grupos: flavonoides y no flavonoides.
En el XXXI International Conference on Polyphenols (ICP 2023), uno de los temas abordados fue la importancia de lograr una completa caracterización del perfil polifenólico en mezclas complejas, además de buscar las mejores estrategias analíticas para lograrlo.
Encontrar las técnicas analíticas más adecuadas para caracterizar el perfil polifenólico es uno de los grandes retos al que se enfrentan los investigadores,
Encontrar las técnicas analíticas más adecuadas es uno de los grandes retos que se enfrentan los investigadores, debido a la gran variabilidad que presentan los compuestos polifenólicos, influenciada, entre otros factores, por reacciones de autooxidación de la propia matriz, el procesado tecnológico de los alimentos, su evolución durante su almacenamiento y la interacción con otros componentes de la matriz.
La caracterización de los compuestos polifenólicos
Entre los polifenoles existe una gran variedad de estructuras, la cual puede afectar a su funcionalidad, es decir, a su potencial efecto positivo. Por ello, es clave identificar los compuestos que componen una matriz y su evolución en el tiempo.
Entre las técnicas analíticas para llevar a cabo una inequívoca elucidación de estos compuestos y, en concreto de los diferentes isómeros (compuestos con la misma fórmula, pero con distinta disposición espacial de los átomos), destacó la espectrometría de movilidad iónica.
Esta novedosa técnica permite realizar el análisis a tiempo real permitiendo así monitorizar los posibles mecanismos de reacción de estos compuestos, de una forma rápida y, además, con un elevado poder de resolución.
Sobre esta temática, el doctor Wouter J.C. de Bruijn, profesor de la Universidad de Wageningen (Países Bajos), presentó su investigación donde estudiaron la posibilidad de valorizar un residuo agrícola rico en compuestos fenólicos, en concreto hojas de té, como fuente sostenible de polifenoles.
Además, evaluaron la posibilidad de emplear pulsos eléctricos como pretratamiento selectivo y energéticamente efectivo para la extracción de estos compuestos. En este contexto, desarrollaron un método empleando espectrometría de movilidad iónica para la identificación a tiempo real de compuestos polifenólicos y, así, posibilitar la monitorización de las posibles reacciones en la propia matriz.
Sin embargo, no es solo importante la identificación de los polifenoles “nativos” de la matriz, es decir, aquellos que se encuentran presentes de forma natural en la misma, sino que también es crucial la identificación de los compuestos que se forman tras su metabolización.
En este contexto, Álvaro Fernández Ochoa, investigador postdoctoral de la Universidad de Granada, mostró los resultados obtenidos en un estudio in vivo que realizó con la finalidad de identificar los metabolitos biodisponibles tras la metabolización de los polifenoles.
Para ello, llevó a cabo un estudio de intervención en humanos donde los voluntarios consumieron distintos extractos vegetales ricos en compuestos fenólicos y, posteriormente, se identificaron los metabolitos presentes en plasma y orina haciendo uso de la estrategia de metabolómica no dirigida.
Perfil polifenólico como marcador de calidad de los alimentos
En cuanto a los cambios que se producen en el perfil polifenólico de los alimentos debido al procesado, el profesor Jean-Paul Vincken de la Universidad de Wageningen (Países Bajos) comentó varios ejemplos sobre este asunto. En uno de ellos se refirió a las reacciones de oxidación de los polifenoles, debidas a la actividad enzimática, produciendo pardeamiento y, con ello, propiedades sensoriales no deseadas.
Sin embargo, también se mostró ejemplos donde estas reacciones de oxidación pueden ser deseables, entre ellas, la autooxidación de polifenoles de pequeño tamaño presentes en té verde dando lugar al té negro, donde abundan estructuras oligoméricas de mayor tamaño.
Entre las bioactividades de estas estructuras formadas, destaca su actividad antimicrobiana, pudiéndose convertir así en potenciales conservantes alimentarios clean label. En este contexto se planteó el reto en la industria alimentaria de reducir las reacciones de oxidación no deseadas y dirigir las deseadas.
También se mostraron otras investigaciones aplicadas en la industria alimentaria, donde el cambio en el perfil polifenólico se presentó como un potente indicador de calidad de los alimentos.
Un caso fue el de los derivados fenólicos sulfatados, los cuales resultaron ser buenos marcadores de una temperatura de almacenamiento por encima de la óptima en vino, así como de su origen de procedencia. Además, se mostró la correlación de otros derivados polifenólicos con las propiedades sensoriales (color, astringencia, acidez…) también en muestras de vino, jugando un papel fundamental en los atributos de calidad de esta bebida.
Valorización de subproductos y química verde
Dada la gran cantidad de residuos que se generan en la industria alimentaria, otro de los temas en los que se hizo hincapié en el evento fue la valorización de subproductos agroalimentarios ricos en compuestos fenólicos. Se planteó como posible solución al impacto medioambiental y económico negativo que genera la producción de estos subproductos, sugeridos como prometedores fuentes de compuestos polifenólicos.
Además, se discutió el empleo de disolventes de extracción más eficientes y “verdes” para la recuperación de los compuestos fenólicos en distintas matrices vegetales. Esta nueva generación de disolventes más respetuosos con el medio ambiente es conocida como DES (Deep Eutectic Solvents) y supone una alternativa a los disolventes empleados tradicionalmente.
Screening de vegetales de origen mediterráneo, basado en el perfil de polifenoles
En esta edición del congreso ICP2023, Cristina Matías, investigadora de I+D+i de CNTA, presentó el trabajo titulado: ‘Screening based on the (poly)phenolic profile of mediterranean vegetables’*.
El objetivo principal de este trabajo de investigación fue realizar una exhaustiva caracterización del perfil polifenólico de varias matrices vegetales de origen mediterráneo (apio, achicoria y menta), como paso preliminar para la selección de estas como potenciales ingredientes para el enriquecimiento del contenido polifenólico de bebidas a base de frutas. Esta identificación se realizó empleando cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas.
Este trabajo de investigación contribuyó a la caracterización cualitativa y cuantitativa de tres vegetales de origen mediterráneo ampliamente consumidos: apio, achicoria y menta. Además, mostró que cada uno de los ingredientes evaluados presentó un marcado y distintivo perfil polifenólico, siendo por ello, prometedores para el enriquecimiento de la composición fenólica de bebidas a base de fruta.
*CRISTINA MATÍAS ESTÁ REALIZANDO EL DOCTORADO INDUSTRIAL, FINANCIADO POR EL GOBIERNO DE NAVARRA, DENTRO DEL PROYECTO FENOLACTIVE.
