ANEXO 01 Dr. David Campos. Universidad Nacional Agraria La Molina, Perú.

Transcripción

1 ANEXO 01 Dr. David Campos. Universidad Nacional Agraria La Molina, Perú. La quinua valorización nutricional y funcional

2 UNALM I B T Dr. David Campos G. dcampos@lamolina.edu.pe 13 de Noviembre del 2013 Algunos aspectos nutricionales/funcionales Alto contenido de proteínas (10-18%) y de mejor calidad que otros cereales (trigo, avena, arroz, maíz, etc), contiene todos los aminoácidos esenciales, particularmente lisina y metionina. Libre de gluten Mayor contenido de Ca, Mn, Mg, Fe, Cu y K que otros cereales Mayor contenido de lípidos que otros cereales principalmente MUFA y PUFA Rico en fibra dietaria soluble/insoluble Compuestos bioactivos

3 Promedio de la proteína de la quinua en relación a los requerimientos de aminoácidos y proteínas para preescolares (2-5 años) Aminoácidos mg aminoácido/g proteína* Patrón de Computo aminoácídico esenciales Rosada Blanca Blanca dulce referencia** Rosada Blanca Blanca dulce Fenilalanina Triptófano Metionina Leucina Isoleucina Valina Lisina Treonina *: Collazos et al. (1996) **: mg aminoácido/g proteína referencia (2-5 años) (FAO/WHO, 1990) Aminoácidos azufrados: metionina y cistina Aminoácidos aromáticos: fenilalanina y tirosina Los compuestos bioactivos incidencia en la fisiología humana Bienesestar y salud del consumidor Aminoácidos Péptidos Polifenoles Vitaminas y minerales Saponinas residuales Otros

4 Países productores y potencialmente productores de quinua (FAO, 2013) Crecimiento de las exportaciones de quinua * Año Fuente: Sunat (2012) * Estimado

5 Alternativas de valorización de la quinua Harinas (panificación, pastelería, sopas deshidratadas, etc.) AL libres de gluten Bebidas Fermentadas Quinua HE Bebidas HD * Pre y probióticos Harinas RTE Snacks Barras energéticas Otras alternativas potenciales de valorización Harina de quinua Proteínas: aisladas, concentradas Aceites Fibra dietaria Almidón Insumo para la IA Proteínas modificadas Péptidos y aminoácidos para dietas especiales Péptidos antioxidantes, antihipertensivos Insumo para la IA Almidones modificados Glucosa, fructosa, Xilitol, maltitol Ciclodextrinas, etc.

6 A partir de la proteína: péptidos para dietas especiales Harina de quinua Extracción de la proteína Hidrólisis enzimática Proteína hidrolizada para dietas especiales Péptidos obtenidos de la proteína de quinua con actividad antihipertensiva y antioxidante Harina de quinua Extracción de la proteína Hidrólisis enzimática Péptidos antioxidantes e inhibidores ACE:

7 Péptidos bioactivos Péptidos con actividad biológica, Naturalmente presentes en los alimentos Durante el procesamiento, fermentación Consecuencia de la digestión gastrointestinal A través de procesos de biotransformación enzimática Fuente: proteínas origen animal y vegetal (cereales y leguminosas) La combinación adecuada de enzimas empleando reactores en dos etapas, permiten obtener péptidos con importante actividad inhibidora de la angiotensina II(antihipertensivos) Por qué trabajar con reactores en dos etapas?? Primera etapa Segunda etapa Reactor dos etapas Reactor una etapa

8 Valores IC 50 para diferentes tratamientos enzimáticos (una etapa) ALCALSA 60 ALCALASA 120 NEUTRASA Concentración (mg/ml) Valores ACE, IC 50 Alcalasa 60 min Alcalasa 120 min Neutrasa 120 min 280 µg/ml. 120 µg/ml. 98 µg/ml. Valores IC 50 para diferentes tratamientos enzimáticos ALCALASA Y NEUTRASA, 120 min NEUTRASA Y ALCALSA, 120 min FLAVOURZYME Y ALCALASA Concentración (mg/ml) Valores ACE, IC 50 Alcalasa y neutrasa 120 min Neutrasa y alcalasa 120 min Falvourzyme y alcalasa 120 min 79.5 µg/ml µg/ml 470 µg/ml

9 Efecto de la simulación gastrointestinal in vitro en la actividad inhibitoria ACE-I del hidrolizado de tiempo 60 (min) con grado de hidrólisis 31.4 % H. ALCALASA H. PEPSINA H. PEPSINA Y PANCREATINA Separación de los péptidos con actividad inhibidora de angiotensina mediante cromatografía de filtración en gel (Biogel P2 ) y HPLC DAD- MS/MS Hidrólisis con neutrasa I-ACE DO, 214 nm Fracción No 0

10 La combinación adecuada de enzimas empleando reactores en dos etapas, permiten obtener péptidos con actividad antioxidante Capacidad antioxidante ABTS, a diferentes tiempos, en reactores de una etapa ALCALASA FALVOURZYME NEUTRASE Tiempo (min) Capacidad antioxidante obtenida a 240 min de reacción: Alcalasa Neutrasa Flavourzyme µmol TE/g de proteína µmol TE/g de proteína µmol TE/g de proteína

11 Capacidad antioxidante ABTS, a diferentes tiempos, en reactores de dos etapas ALCALASA y FLAVOURZYME FALVOURZYME Y ALCALASA NEUTRASE Y ALCALASA ALCALASA Y NEUTRASA Tiempo (min) Capacidad antioxidante obtenida a 240 min de reacción: Alcalasa y flavourzyme Flavourzyme y alcalasa Alcalasa y neutrasa Neutrasa y alcalasa µmol TE/g de proteína µmol TE/g de proteína µmol TE/g de proteína µmol TE/g de proteína Los antioxidantes fenólicos

12 Flavonoles derivados de quercetina y kaenferol son los CF mas abundantes Flavonoids, one of the typical polyphenols in vegetable, fruits, and tea, can prevent degenerative diseases such as coronary heart disease (Arts & Hollman, 2005), atherosclerosis (Kurosawa et al., 2005), cancers (Rice- Evans & Packer, 1998), diabetes, and disease (Youdim, Shukitt- Hale, & Joseph, 2004) Fuente: Hirose et al (2010). Food Chemistry Contenido de flavonoles en semillas de quinua de diferentes orígenes Cantidades importantes de quercetina y kaemferol, que no son comunes en cereales o pseudocereales Fuente: Hirose et al (2010). Food Chemistry

13 Contenido de Isoflavonas Genisteina Daidceina Red seeds typical from Altiplano regions, including Bolivia and Peru La concentración de polifenoles sería influenciada por factores abióticos (stress hídrico, salino, térmico, etc.) y post cosecha (desaponificación, desgrasado) influenciada por el cultivar (protección de laplanta UV) Fuente: Lutz et al. (2013). Industrial Crops and Products 49 (2013) Influencia de la temperatura en los compuestos fenólicos (TPC) y capacidad antioxidante (DPPH, IC50) Fuente: Miranda et al. (2010). Industrial Crops and Products, 32,

14 La Quinua una fuente importante de ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) SFA ~ 14.9 % MUFA ~ 2.2 % PUFA ~ 55.3 % Adaptado de: Peiretti et al. (2013). Animal Feed Science and Technology, 183, Los lípidos son estables, dado el contenido de vitamina E y otros tocoferoles; además de la sinergia de estos con los polifenoles CQ-B1 CQ-B3 tocoferol tocoferol tocoferol tocoferol El contenido de tocoferoles mg/100 g de aceite. Similar al aceite de sacha inchi. Otras vitaminas :B1 (0.65 mg/100 g), B3 (1.6 6 mg/100 g) y B2 (0.081mg/100 g)

15 Influencia de la temperatura en el contenido de tocoferoles Altas temperaturas facilitan la extracción de tocoferoles, pero también contribuyen a que estos sean liberados de proteínas y fosfolípidos Fuente: Miranda et al. (2010). Industrial Crops and Products, 32, Gracias