Download Caracterización de componentes bioactivos del espárrago triguero

CONSEJO SUPERIOR DE
INVESTIGACIONES
CIENTIFICAS
Caracterización de componentes bioactivos
del espárrago
Instituto de la Grasa (Sevilla) CSIC
Departamento de biotecnologia de alimentos
Grupo de Pared Celular y Componentes Bioactivos de
Alimentos
Rocio Rodriguez Arcos
Ana Jimenez Araujo
Sara Jaramillo Carmona
Sara Vazquez Castilla
Rafael Guillén Bejarano
Planteamiento General
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Desarrollo de nuevas variedades de espárrago
Composición química
Características agronómicas
Calidad como alimento:
•Organoléptica
•Nutricional
•Funcional
•Producción
•Resistencia a enfermedades
•Calibre
•Características morfológicas
Obtener un producto claramente
diferenciado en el mercado y más
saludable
Composición nutricional y
funcional del espárrago
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94% agua
MINERALES
18 Kcal/100g
(referido a 100g)
1% hidratos de carbono
Potasio: 220 mg
3% proteínas
Sodio: 3,5 mg
2% fibra
Calcio: 30 mg
Hierro: 1,5 mg
VITAMINAS
(referido a 100g)
Vit.A: 53 mg (eq. Retinol)
Folatos: 113 mg
Vit.C: 21,6 mg
Vit.B1: 0,1 mg
Vit.B2: 0,2 mg
Fósforo: 55 mg
Compuestos azufrados
Azufre: 42 mg
Cobre: 0,19 mg
Flavonoides
Oligosacaridos
Saponinas
Esteroles
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“Compuestos con propiedades fisiológicas y
biológicas más allá de las nutricionales”
•Se consumen como parte de la dieta
habitual.
•Sus efectos son pequeños y a largo
plazo.
•No cura nada, sino que previene y sólo si
se emmarca en una dieta saludable.
•El segmento de los alimentos funcionales es el
que más ha crecido en los últimos años en el
mercado de los alimentos alcanzando a nivel
mundial del orden de los 40000 Millones de
Euros.
Composición Funcional del
espárrago

Flavonoides y Saponinas
Tipos de espárrago
Espárrago Triguero
Silvestre
Hibridos Comerciales
Espárrago de Huetor Tájar
Poblaciones estudiadas
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30 variedades
Hibridos Comerciales
Espárrago Huetor
Parentales (60)
Descendencias (60)
Silvestres (5)
Flavonoides del esparrago
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Los Híbridos comerciales
tienen como flavonoide
mayoritario la rutina
El espárrago triguero contiene
mayor cantidad y variedad de
flavonoides que los cultivares
mundiales.
Maritimus
100
4: Diode Array
360
2.56e6
Los flavonoides del espárrago triguero
derivan no sólo de quercitina sino
también de isoramnetina y kaemferol.
%
-0
Time
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
Flavonoides del esparrago
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Se han aislado y caracterizado 8 flavonoides distintos a
partir del espárrago triguero
OH
Quercitina
R1: Rhamnosa – Rhamnosa – Glucosa – ( Quercitin - 3 – rhamnosyl – rutinosido)
OH
HO
O
R2: Glucosa – Rhamnosa – Glucosa – (Quercitin – 3 – glucosil – rutinosido)
R3: Rhamnosa – Glucosa – (Quercitin – 3 – rutinósido) (Rutina)
O
OH
HO
R
O
Kamferol
OH
O
R1: Rhamnosa – Glucosa – (Kamferol – 3 – rutinósido) (Nicotiflorin)
O
OH
R
O
OCH3
Isoramnetina
OH
HO
R1: Rhamnosa – Rhamnosa – Glucosa - = Isorhamnetin - 3 – rhamnosyl - rutinosido
O
R2: Glucosa – Rhamnosa – Glucosa - = Isorhamnetin – 3 – glucosil - rutinosido
R3: Rhamnosa – Glucosa - = Isorhamnetin – 3 – rutinósido (Narcisin)
O
OH
O
R
R4: Glucosa - = Isorhamnetin – 3 – glucósido
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Clasificación en base a la composición en flavonoides
K-means clustering analysis for 97 cases
2
1
2A
21 cases: 21 TRIG
Compound
2B
21 cases: 16 CH and 15 TRIG
%Relative
Compound
%Relative
55 cases: 16 CH and 39 TRIG
Compound
%Relative
Q-triglycoside
9
Q-triglycoside
0
Q-triglycoside
0
Q-triglycoside
8
Q-triglycoside
18
Q-triglycoside
5
IR-triglycoside
4
IR-triglycoside
0
IR-triglycoside
0
Rutin
54
Rutin
78
Rutin
90
IR-triglycoside
6
IR-triglycoside
1
IR-triglycoside
1
Nicotiflorin
4
Nicotiflorin
1
Nicotiflorin
1
Narcissin
15
Narcissin
1
Narcissin
2
IR-3-O-glucoside
0
IR-3-O-glucoside
0
IR-3-O-glucoside
0
Saponinas del espárrago
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O
PLAVERD
100
%
Los cultivares mundiales
contienen básicamente
una sola saponina la
protodioscina que es un
glicósido de la diosgenina.
O
RO
H1
0
10.00
20.00
30.00
40.00
sapraiz
100
50.00
Time
60.00
70.00
80.00
90.00
3: Scan ESSum
7.88e4
H1
H3
En el espárrago triguero se
distinguen hasta seis saponinas
distintas. Todas son glicósidos de
sarsasapogenina.
H2
%
H6
H4
H5
0
Time
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
26
3: Scan ESSum
2.90e3
60.00
70.00
80.00
90.00
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Se han aislado y caracterizado 6 saponinas distintas a partir
del espárrago triguero
OH
O
O
R2
O
O
R1
R1
ESPIROSTANOIDE
FUROSTANOIDE
OH
O
R2
R2= Glc
Ra
O
R1=
-Glc
Ra
R1
Clasificación en base a la composición
en Saponinas
Sólo Protodioscina
Protodioscina y otras
saponinas derivadas de
sarsasapogenina
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Sólo contienen
saponinas
derivadas de la
sarsasapogenina
80% Huetor
Especies Silvestres
excepto Officinalis
•Híbridos comerciales (96%)
•Asparagus Officinalis
•Híbridos comerciales (4%)
•Huetor (20%)
Conclusiones
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La mayoria de las especies de espárrago
triguero silvestre son distintas a la
Officinallis:
•Sus flavonoides derivan no
solo de quercitina sino
además de isoramnetina y
kaemferol.
•Sus saponinas derivan de
sarsapogenina y no de
diosgenina.
Los cultivares mundiales tienen
una composición similar al
Officinallis.
Los genotipos de espárrago de Huetor-Tájar
tienen una composición más parecida al resto
de las especies silvestres.
Efectos en la salud del consumo de
espárrago

Metabolismo lipídico y Citotoxicidad
frente a celulas tumorales
Efecto del consumo de espárrago sobre el
metabolismo lipídico (modelo de rata)
Grupo control sin colesterol
Dieta alta en colesterol
Dieta alta en colesterol
suplementada con
espárrago o con sus
componentes
•Niveles de colesterol y trigliceridos
•Estado antioxidante
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Metabolismo Lipídico
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Triglicéridos
80
mg/dL
60
*
**
***
***
40
20
Colesterol total
200
FS
FF
V
F
E
LE
C
C
C
S
0
mg/dL
150
100
**
***
***
***
El consumo de espárrago mejora
el perfil lipídico plasmático
50
FS
FF
V
F
E
LE
C
C
C
S
0
LDL-c
HDL-c
150
40
***
mg/dL
100
20
**
***
***
50
***
10
FS
FF
V
F
E
LE
C
C
C
FS
FF
V
F
E
LE
C
C
S
S
0
0
C
mg/dL
30
Estado antioxidante
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CATALASA
1500
mU/mg prot
***
***
1000
SOD
500
2.5
***
0
FS
FF
V
F
LE
C
S
2.0
***
**
***
*
GP
U/mg prot
E
C
C
El consumo de espárrago mejora
el estado antioxidante general
200
1.5
1.0
0.5
*
100
50
FS
FF
V
F
E
LE
C
C
C
0.0
S
150
GR
50
*
*
*
30
20
10
FS
FF
V
F
E
LE
C
S
0
C
mU/mg prot
40
C
FS
FF
V
F
E
LE
C
C
S
0
C
mU/mg prot
**
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Daño celular
PEROXIDACIÓN LIPÍDICA
4
***
***
***
***
***
2
FS
FF
V
EF
LE
C
C
S
0
C
nmoles M DA/100mg tejido
6
Macromorfologia del hígado
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Dieta alta en colesterol
Grupo control
Dieta alta en colesterol
suplementada con
espárrago
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Citotoxicidad de saponinas:
120
24 h
48 h
Cell Viability
100
80
60
40
20
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
Concentración μg/ml
Las saponinas del espárrago presentan
actividad citostática
Actividad citostática de
flavonoides y saponinas
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•Actividad citostática frente a células HTC116.
•Ciclo celular mediante citometria de flujo.
•Apoptosis/necrosis.
•Los flavonoides originales no presentan
actividad citostatica
•Las geninas sin embargo si, aunque con
distintos efectos sobre el ciclo celular y sobre la
relación apoptosis/necrosis.
Colaboraciones
Departamento de farmacognosia Universidad de Sevilla.
Dra. Rocio de la Puerta.
 Departamento de Genetica Universidad de Córdoba.
Dr. Juan Gil.
 CIFA Las Torres. Dr. Pedro Cermeño.
 Grupo de nutrición celular y molecular del Instituto de
la Grasa. Dr. Francisco J. García Muriana.
 CENTROSUR.
 Consejo Regulador de la denominación específica
Espárrago de Huétor Tájar.
 Dr. Juan Antonio Espejo
