Propiedades

Funcionales de

Alimentos de Bolivia

J. Mauricio Peñarrieta PhD

Carrera de Cs. Químicas – lIPN-UMSA

Junio 2014

• 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.

Antioxidantes

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

Vitaminas (C, E, β-caroteno)

Flavonoides, C.

Fenólicos(>5000

moléculas)

OH

OH

+ R.

+ RH

+ R.

O

OH

O

OHO

O

O

O

O

O

M+

O

O

M+ M

+

Flavonoids binding metal ions

Phenols as free redical scavengers

Métodos antioxidantes

• TAC • ABTS

Sample

FRAP

• TAC method 2 • Method FRAP (ferric reduction

antioxidant power)

N

N

NN

N

N

N

NN

N

N

N

Fe2+

Antioxidant +e-

N

N

N

NN

N

N

NN

N

N

N

Fe3+

Ferric TPTZ Ferrous TPTZ

Comparación del Tac molar

Fenoles y flavonioides totales

• Total phenolic compounds

TPH (Folin Ciocalteu method)

• Total Flavonoids TF

OOH

OH

OH

O-

O- O

OOH

OH

OH

OH

O- O

Al3+

Al3+

TF and TPH measurements

HPLC determinations

Capacidad antioxidante preliminar

Samples

ABTS FRAP

Acuoso

+

No acuosos

Acuoso

+

No acuosos

Cañahua

Quinua

Tarwi

Oca

Arracacha

Ulluco

Papá

Amaranto

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)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

µmol/g dw

canihua*

canihua flour

black sorghum

w heat bran

buckw heat

barley

rye

oats

w heat

sw eet corn

millet

amaranth

cereals

TF TPH FRAP ABTS

Canihua: Paper

(Chenopodium pallidicaule)

• Catequina, kaempferol y quercetina

• Acidos vanilico y ferulico.

• 4-metilresorcinol

OOH

OH

OH

OH

OH

catechin

OOH

OH

OH

OH

OHO

quercetin

OOH

OH

OH

OOH

kaempferol

ferulic acid

OH

O OH

OCH3

OH

O CH3

O

CH3

vanilic acid

resorcinol

OH

OH

OH

OH

CH3

4-methylresorcinol

Frutillas silvestres

(Fragaria vesca)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Fraga

ria v

esca

( Cur

rent

wor

k)

Fraga

ria a

nana

ssa

(Polan

d)

Fraga

ria v

esca

Fraga

ria c

hilo

ensis

Fraga

ria a

nana

ssa(

Am

erican

Class

I)

Fraga

rias

anan

assa

(Swed

en)

Fraga

ria a

nana

ssa(

Pol

ka )

Fraga

ria a

nana

ssa

wild

stra

wbe

rry(

unkn

own

)

Fraga

ria a

nana

ssa

μm

ol/

g f

w

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)

• Ulluco (Ullucus

tuberosum)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

ABTS FRAP TPH TF

Oca* Oca[3]Ulluco* Ulluco[3]Potatoes[8,9] Sweet potatoes[8,9]Veg. and tubers[10] Mashua[3]Andean Potatoes[3]

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

• Acidos fenólicios

• Epicatequina

• Siringaldehido

protocatechuic acid

OH

O CH3

OH

chlorogenic acid

OHO

O

OH

OH

O

OH

OH

O CH3

OH

OH

gallic acid

OOH

OH

OH

OH

OH

epicatechin

OH

OH

OCH3H3CO

Syringaldehyde

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. M.Sc. Juan Antonio Alvarado 2.. José Mauricio Peñarrieta Loría PhD 3. Leslie Tejeda Pérez PhD 4. Patricia Mollinedo PhD 5. J. Antonio Bravo PhD 6. J. Luis Vila PhD 7. Enzo Aliaga PhD

Estudiantes y Tesistas investigadores

1. Lic. Carolina Paredes Chambi . Est de Maestría 2. Lic.Pamela Laura. Est.de Maestría 3. Lic. Fanny Huanca. Est de Maestría 4. Est. Alejandra Murillo 5. Est. Bianca GUzmán 6.. Est. Erick Maldonado 7. Est- Israel Venegas

Candidatos a PhD 1. Ing. Catalina Fuentes 2. Lic. Atma-Sol Bustos 3. Lic. Cecilia Curi 4. Li. Pamela Canaviri 5. Lic. Oscar Baldivia 6. Lic. Daniel Osorio 7. Lic.Juan Salinas

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.