Optimización del contenido de compuestos bioactivos en maca durante su proceso productivo industrial

Transcripción

1 ptimización del contenido de compuestos bioactivos en maca durante su proceso productivo industrial Eliana Esparza, Antonella Hadzich y Eric Cosio Laboratorio de Bioanalítica, Sección Química

2 La maca, Lepidium meyenii Walp., una Brassicacea, pertenece a una de las cuatro familias vegetales que acumulan glucosinolatos. El hipocotilo es de uso común como alimento y en la farmacopea andina. Entre la multitud de propiedades que se le atribuye a están sus efectos antianémico antioxidante energizante promotor de fertilidad estimulador de la libido incremento del conteo espermático, reducción de la hiperplasia prostática y reductor de síntomas de la menopausia

3 Motivación del estudio A pesar de un número significativo de investigaciones realizadas, se conoce poco sobre: la relación entre el perfil químico y las actividades biológicas que están siendo promocionadas. la influencia del procesamiento postcosecha sobre la composición del producto final. Estoresultaenlaexistenciadeunagrancantidaddeproductos con perfiles químicos distintos y, en consecuencia, actividad biológica cuya potencia se ignora.

4 El perfil químico de la maca es muy variado R N S S 3 - H H H H R= BGLu glucotropaeolina bencilglucosinolato N H glucobrassicina IGLu1 Me N H IGLu2 4-metoxi-glucobrassicina 3H-BGLu H 3-hidroxi-bencilglucosinolato CH 3 4H-BGLu 3 Me-BGLu 4 Me-BGLu H Me Me glucosinalbina glucolimnantina 4-hidroxi-bencilglucosinolato 4-metoxi-bencilglucosinolato 3-metoxi-bencilglucosinolato Intens. x Perfil LC MS de maca amarilla: fresca seca BGLu Me-BGLu.8.6 3H-BGLu.4 4H-BGLu IGLu1 IGLu Time [min] MFL1GLUC_2911_1.D: TIC +All MS MSM1GLUC_2911_1.D: TIC +All MS

5 Las macamidas son compuestos bioactivos cuyo origen biosintético en la maca no está muy claro R R= H o Me R R R H

6 El secado tradicional de la maca Los hipocotilos de maca son secados al aire libre de 6 a 18 semanas. Este proceso tradicional introduce variabilidad en el perfil de productos bioactivos presentes pero parece ser esencial para el desarrollo de algunos de ellos. Secado tradicional implica Radiación UV intensa Baja presión barométrica Temperatura alta de día (>35 o C) Congelamiento en la noche ( 15 o C) Baja humedad ambiental

7 Efectos del secado tradicional El contenido de glucosinolatos de maca seca es un 5% menor al de los hipocotilos frescos. 7 6 Maca fresca Maca seca 5 mg/g peso seco JTA 125 JTA 127 JTA 138 JTA 192 JTA 193 JTA 85 JTA 86 Código germoplasma CIP

8 y Los productos hidrolíticos aumentan durante el secado 5 mg/g peso seco Maca fresca Maca seca El secado tradicional resulta en un incremento en 1 veces del contenido de bencilamina libre en los hipocotilos 1 JTA125 JTA127 JTA138 JTA192 JTA193 JTA 85 JTA Código germoplasma CIP De la misma manera, se observa que el contenido de ácidos grasos insaturados libres en maca seca tradicional aumenta 12 veces en relaciónalamacafresca. Ácidos grasos 18:2 y 18:3 libres ( g/g p.s.) Maca fresca liofilizada Mac seca tradicional JTA 125 JTA127 JTA 138 JTA 192 JTA 193 JTA 85 JTA 86 Código germoplasma CIP

9 Las macamidas son producto del secado tradicional y de los procesos hidrolíticos y oxidativos que tienen lugar durante él Maca fresca Maca seca g/g peso seco JTA 125 JTA127 JTA 138 JTA 192 JTA 193 JTA 85 JTA 86 Código germoplasma CIP

10 Las amidas y sus potenciales precursores se van formando a todo lo largo del proceso de secado tradicional. 1 9 HUMEDAD ACIDS GRASS INSATURADS LIBRES 45 4 BENCILISTICIANAT % de Humedad g/g de peso seco g/g de peso seco BENCILAMINA MACAMIDAS TTALES 12 BENCILGLUCSINLAT g/g de peso seco 15 1 g/g de peso seco mg/g de peso seco Días de secado Días de secado Días de secado

11 Las macamidas se originan durante el proceso de secado por una serie de procesos bioquímicos complejos que incluyen reacciones hidróliticas, oxidaciones y rearreglos estructurales. Estos ocurren secuencialmente en el tiempo y generan el perfil típico de maca seca. Bencilglucosinolato H H H H H H H S H Citocromo P45 N C CH Bencilisotiocianato S 2 Hidrólisis Fenilalanina Decarboxilasa 2 Bencilamina Formación de amidas Macamida MAC 18:3 H S - H Mirosinasa N Mirosinasa + Cit P45 Lípidos de membrana H Ácido linolénico H Macaeno Formación de amidas Macamida MAC 18:3 oxidada N Bencilnitrilo Nitrilo liasa Benzaldehído Benzaldehído reductasa H Bencilalcohol LX Formación de Macaenos + 2

12 La maca fresca y la secada de manera tradicional presentan diferencias significativas en sus niveles de compuestos bioactivos. Las macamidas y otros compuestos bioactivos se generan durante el procesamiento tradicional, de manera similar a lo que ocurre con otros productos como el té, café, cacao o vainilla. La cinética de generación de amidas muestra que éstas van apareciendo a todo lo largo del proceso de secado, pero que sus valores sólo empiezan a ser significativos a partir de los 4 días. Sin embargo, el proceso crítico de exposición externa puede ser reducido a cuatro semanas, lo cual reduce el riesgo de variables climáticas.

13 Gracias!