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Propiedades Funcionales de Alimentos de Bolivia J. Mauricio Peñarrieta PhD Carrera de Cs. Químicas – lIPN-UMSA Junio 2014 Antioxidantes • Moléculas que a bajas concentraciones, respecto a las de un sustrato oxidable, retardan o previenen su oxidación. El antioxidante al chocar con el radical libre cede un electrón, se oxida y se transforma en un radical libre débil no tóxico (VITAMINA E, C). • Necesario investigar alimentos con AA. • Nuestro país tiene una gran biodiversidad. • En Bolivia el consumo de frutas y productos lácteos es muy bajo con relación con otros países. I Efectos Beneficiosos Previenen la oxidación de LDL. Cardiovasculares Elimanan radicales libres Inflamaciones Cataratas, degeneración de Mácula Problemas Neuronales Daño ADN. Prevenir cáncer Mecanismos de acción OH O OH OH + R . + RH O Vitaminas (C, E, β-caroteno) + R Flavonoides, C. Fenólicos(>5000 moléculas) O OH . O Phenols as free redical scavengers O M + O O O O M + O M + Flavonoids binding metal ions Métodos antioxidantes • TAC • ABTS Sample FRAP • TAC method 2 • Method FRAP (ferric reduction antioxidant power) N N N N N N N N N N N N N Antioxidant +eN Fe3+ N Ferric TPTZ N N N Fe2+ N N N N N Ferrous TPTZ N Comparación del Tac molar Fenoles y flavonioides totales O- • Total phenolic compounds TPH (Folin Ciocalteu method) Al3+ OH HO O OH O- O Al3+ O- • O OH Total Flavonoids TF HO O OH OH TF and TPH measurements HPLC determinations Capacidad antioxidante preliminar ABTS Samples Cañahua Quinua Tarwi Oca Arracacha Ulluco Papá Amaranto FRAP Acuoso + No acuosos Acuoso + No acuosos 6.84 2.53 1.93 3.03 0.45 0.38 0.27 0.24 13.39 3.38 2.32 1.57 0.47 0.43 0.32 0.09 Peñarrieta et al. (2005) • Gross et al, 1989 Gross et al, 1989 Cañahua: (Chenopodium pallidicaule) canihua* canihua flour black sorghum w heat bran buckw heat barley rye oats w heat sw eet corn millet TF amaranth TPH FRAP ABTS cereals 0 10 20 30 40 µm ol/g dw 50 60 70 80 Canihua: Paper (Chenopodium pallidicaule) OH • Catequina, kaempferol y quercetina OH OH OH OH HO HO O O HO O OH OH OH OH OH O catechin OH kaempferol O O CH3 OH • Acidos vanilico y ferulico. CH3 O O CH3 OH OH vanilic acid ferulic acid OH OH • 4-metilresorcinol OH OH CH3 resorcinol 4-methylresorcinol O quercetin C ur re n tw an as or k) sa (P Fr ol Fr ag an ag ar d) a ia ria Fr an ag ve an ar sc as ia a s c a Fr hi (A ag l oe m ar er ns ia i is c s an an C an Fr la as ag ss sa ar I) ia (S an w ed an en as ) sa Fr (P a ol ga w ka ild ria ) st a ra na wb na er ss ry a ( u Fr nk ag no ar w ia n ) an an as sa a( sc an ve ar ia ar ia Fr ag Fr ag μmol/g fw Frutillas silvestres (Fragaria vesca) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 ABTS FRAP TPH TF (Fragaria vesca) • Alto contenido de ácido Elagíco. • Antocianinas. Y otros compuestos fenólicios. Tubérculos Andinos Oca (Oxalis tuberosa) Ulluco (Ullucus tuberosum) paper V • Oca (Oxalis tuberosa) 16 Oca* Ulluco* Potatoes[8,9] Veg. and tubers[10] Andean Potatoes[3] 14 Oca[3] Ulluco[3] Sweet potatoes[8,9] Mashua[3] 12 10 8 6 • Ulluco (Ullucus tuberosum) 4 2 0 ABTS FRAP TPH TF Oca (Oxalis tuberosa) Ulluco (Ullucus tuberosum) paper V • Acido Gálico • Acido ferulico • Antocianinas • Kaempferol y Quercetina Chuño Chuño Las papas son esparcidas a -6 ºC Expuestas a la luz del sol y la evaporación Los chuños on pisados . Proceso del chuño O O • CH3 O CH3 OH Acidos fenólicios O OH O • HO OH OH OH OH Epicatequina OH HO gallic acid protocatechuic acid chlorogenic acid OH O H OH • Siringaldehido HO O OCH3 H3CO OH OH OH Syringaldehyde epicatechin PCA: Score plot Chuño: uniform product regarding antioxidant compounds. PCA: Loading plot • Table of Contents: Preface Chapter 1. Chuño and Tunta; the Traditional Andean Sun-Dried Potatoes (J. Mauricio Peñarrieta, Juan Antonio Alvarado K., José A. Bravo and Björn Bergenståhl) Chapter 2. Effects of Climatic Factors on Potato Crop (André B. Pereira and Clinton C. Shock) Chapter 3. Climate Change: Challenge for Potato Production in South-East Europe (Zorica Jovanovic, Radmila Stikic, Zoran Brocic and Jasmina Oljaca) Chapter 4. Land Suitability Assessment for Potato Cultivation in an Italian Region: A Gis Based Analysis (Claudio Caprara and Roberta Martelli) Chapter 5. Improving the Conditions of Potato Production by the Automation of Potato Harvesting Tasks Using Machine Vision (Ahmad Ali Mallahi and Takashi Kataoka) Chapter 6. Postharvest Diseases and Disorders of Potato Tuber Solanum Tuberosum L. (Noureddine Benkeblia) Chapter 7. Bioreactors to Induce Potato Multiplication (Veli-Matti Rokka, Terttu Kämäräinen-Karppinen, Elina Virtanen and Anna Maria Pirttilä) Chapter 8. Signal Transduction Mechanisms Involved in Potato Developmental Processes (Rita M. Ulloa, Daniela A. Capiati and Verónica Giammaria) Chapter 9. Sweet Potato: Health Benefits, Production and Utilization in China (Peng-Gao Li and Tai-Hua Mu) Chapter 10. Potential Health-Promoting Properties of Potato-Derived Proteins, Peptides and Phenolic Compounds (Anne Pihlanto, Sari Mäkinen and Pirjo Mattila) Chapter 11. Composition and Health Benefits of Potato Peel (K.H. Sabeena Farvin, A. Surendraraj and Charlotte Jacobsen) Chapter 12. Biological Properties of Potato Peptides (Iuliana Popa) Otros publicaciones Estudio de propiedades fisicoquímicas de gomas naturales por ASFlFFF Antioxidantes en comidas de Hospitales High Levels of Resveratrol in Grapes Cultivated at High Altitude Valleys in Bolivia International Journal of Fruit Science in press 2014 Trabajos en desarrollo • Nuevo proyecto con ASDI, LU 2013-2018, ASFlFFF. • Estudio de Almidón resistente en tubérculos andinos (IDH., Aventure AB) • Coordinación de nuevos Proyectos con el IBTEN Nuevas técnicas desarrolladas: • DPPH- TAC analysis • Selenio por HG-AAS. • TBARS – Biomarcas QTL. Vitamin E HPLC. PPO Tubérculos Andinos Avenas(MQ) * Programa QMC Alimentos 2013-2017 ”C. y T. de Alimentos para el Desarrollo Sustentable de Bolivia” Posibles aplicaciones de la energía Atómica en Alimentos Docentes Investigadores 1. 2.. 3. 4. 5. 6. 7. M.Sc. Juan Antonio Alvarado José Mauricio Peñarrieta Loría PhD Leslie Tejeda Pérez PhD Patricia Mollinedo PhD J. Antonio Bravo PhD J. Luis Vila PhD Enzo Aliaga PhD Estudiantes y Tesistas investigadores 1. 2. 3. 4. 5. 6.. 7. Lic. Carolina Paredes Chambi . Est de Maestría Lic.Pamela Laura. Est.de Maestría Lic. Fanny Huanca. Est de Maestría Est. Alejandra Murillo Est. Bianca GUzmán Est. Erick Maldonado Est- Israel Venegas 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Ing. Catalina Fuentes Lic. Atma-Sol Bustos Lic. Cecilia Curi Li. Pamela Canaviri Lic. Oscar Baldivia Lic. Daniel Osorio Lic.Juan Salinas Candidatos a PhD Agradecimientos Agencia Sueca de cooperación (ASDI). A las redes de investigación Europeas NuGO y ECNIS. Departamento de Tecnología de Alimentos Ingeniería y Nutrición Universidad de Lund Carrera de Ciencias Químicas UMSA Gracias .