Biotecnología industrial y valoración de rrgg

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I B T UNALM David Campos G. [email protected] 06 – 10 de diciembre de 2010 CURSO: CURSO: BIOSEGURIDAD Y BIOTECNOLOGIA BIOSEGURIDAD Y BIOTECNOLOGIA MODERNA” MODERNA”

Transcript of Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Page 1: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

I B T

UNA L M

David Campos [email protected] – 10 de diciembre de 2010

““CURSO: CURSO: BIOSEGURIDAD Y BIOTECNOLOGIA BIOSEGURIDAD Y BIOTECNOLOGIA MODERNA”MODERNA”

Page 2: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

El valor de las colecciones de recursos

fitogenéticos reside en la utilización que de

ellos se haga para:• producir nuevos cultivares.• domesticar nuevas especies y • desarrollar nuevos productos.

En beneficio de las actividades

productivas.

Valor de los recursos genéticos

Page 3: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

BiodiversidadNATIVA

Nutrientes y micronutrientes

Compuestos bioactivos

Alimentos funcionales

y nutracéuticos Seguridad alimentaria

Comp. Sensoriales:Color. olor. sabor. aromas

Page 4: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

• Crecientes costos en salud

• Aumento paulatino de la esperanza de

vida

• Aumento de la población > 65 años

• Deseo de una mejor calidad de vida

• Mayor conocimiento relación dieta-salud

Tendencias actuales

Ali

men

tos

func

iona

les

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trac

euti

cos

Page 5: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Nutracéutico: Nutracéutico: cualquier alimento o parte de un alimento que tenga beneficios médicos o sanitarios incluyendo la prevención y el tratamiento de enfermedades

Alimento funcional:Alimento funcional:

Se presentan como alimentos convencionales: Leche. zumos. cereales. etc.. y no como medicamentos; lo que se conoce como “suplementos”. “nutracéuticos”. “alicamentos”. etc.

A. funcional o nutracéutico?

Page 6: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

AlimentosAlimentosFuncionales NUTRACÉUTICOSNUTRACÉUTICOS

Origen natural

Acción preventiva

Acción terapéutica

Medicamento

Los nutracéuticos son productos que ocupan el gran espacio existente entre el ALIMENTO y el MEDICAMENTO

Page 7: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Global market for functional foods and supplements (US $ billion)

0

20

40

60

80

100

2000 2003 2005 2006

Año

Ca

nti

da

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US

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ne

s)

Page 8: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Estimated and Forecasted Market for UK Functional Food and Beverage Products 1998 to 2007

Page 9: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Europa(33%)

Japón (18%)

Otros (12%)

EE UU(37%)

The

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World market for nutraceuticals (2004)(total market $ 105.9 billon)

Page 10: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

A donde se orienta el desarrollo de los ALIMENTOS A donde se orienta el desarrollo de los ALIMENTOS FUNCIONALES ??FUNCIONALES ??

Funcionespsicológicas

Crecimiento y desarrollo Cardiovascular

Digestivo

Defensa antioxidante

Metabolismo

Susbeneficios

Page 11: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

¡¡¡Un alimento funcional por su contenido/biodisponibilidad de los compuestos bioactivos¡¡¡¡

Fibra dietética Fibra dietética

PolialcoholesPolialcoholes

PeptidosPeptidosAminoácidosAminoácidos

Otras sustanciasOtras sustanciasexcitantes o excitantes o tranquilizantestranquilizantes

ProbioticosProbioticosPolifenoles y otros Polifenoles y otros AntioxidantesAntioxidantes

Vitaminas yVitaminas ymineralesminerales

FitoesterolesFitoesteroles

Ácidos grasos poliinsaturados

FitoestrógenosFitoestrógenos

Prebioticos Prebioticos

GlucosinolatosGlucosinolatos

Page 12: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

¿ ¿ Alimentos nativos.Alimentos nativos. fuente fuente

de compuestos bioactivos de compuestos bioactivos ??

Page 13: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Biodiversidad nativa

RAICES Y TUBERCULOS:•Maca (Lepidium mejenii)•Yacón (Smallantus sonchifolius).•Mashua (Tropaelum tuberosum.•Oca (Oxalis tuberosus).•Camote (Ipomoea batata).•Papa (solanum sp.)•Olluco (Ullucus tuberosus).•Arracacha (Arracacia xanthorrhiza)•Chicuro (Stangea rhizanta)•Otras

¡¡¡Gran diversidad genética¡¡¡

Page 15: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

• Ayrampo (Opuntia soehrensii )

• Tumbo (Passiflora tripartita)

• Aguaymanto (Physalis peruviana L.).

•Chirimoya (Annona cherimolia).

• Lucuma (Pouteria lucuma).

• Sanky (Corryocatus brevistylus).

• Sachatomate (Ciphomandra betacea).

Biodiversidad nativa

Page 16: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Biodiversidad nativa

•Granadilla (Passiflora edulis)

• Pepino (Solanum muricatum).

• Lulo (Solanum quitoensis).

• Papaya serrana (Carica candamarcensis).

• Guanabana (Annona muricata)

• Sauco (Sambucus peruvianus)

•Pushgay (Vaccinium florinbundum)

•Camu camu (Mirciaria dubia)

Page 18: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Los favorecen. selectivamente. el desarrollo de bacterias benéficas (bifidobacterias y lactobacilos)

Page 19: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Principales compuestos prebióticos

Page 20: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Fuente de prebióticos

Page 21: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

50 70 90 110 130 150 170 190N° Fracción

D.O

(55

0 nm

)

A

B

C D E

F

HI

J

K

L

FOS DP 2 Y 11

El Yacón fuente de El Yacón fuente de

prebióticos :prebióticos :

✓ La raíz contiene hasta 80 % La raíz contiene hasta 80 %

(bs) de FOS(bs) de FOS

✓ El DP promedio de estos El DP promedio de estos

oligosacaridos favorece el oligosacaridos favorece el

desarrollo de bifidobacterias desarrollo de bifidobacterias

y lactobacilosy lactobacilos

YACONYACON

Pri

ncip

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G. F

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Page 22: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

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20

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ARV

5073

ARB

5564

ARB

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AJC

5189

ARB

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DPA

0700

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0701

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B 53

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A 07

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ARB

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507

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24DP

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B 55

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1385

AMM

512

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A 70

09SA

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C. M

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ARB

5537

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M 1

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M 5

135

Y. B

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AMM

513

6DP

A 07

011

DPA

7003

FOS

(g/1

00 g

DM

)Gran variabilidad en el contenido de FOS en diferentes cultivares de yacón

Page 23: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

0

20

40

60

80

Por

cent

aje

(%)

AJC

– 5

189

SAL

– 1

36

AR

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512

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W –

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B –

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2

AM

M –

515

0

AR

B –

512

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AR

W –

507

5

Azúcares FOS

Se ha encontrado una relación inversa entre el contenido de Se ha encontrado una relación inversa entre el contenido de azúcares (glucosa. fructosa. sacarosa) y el contenido de FOSazúcares (glucosa. fructosa. sacarosa) y el contenido de FOS

YACONYACON

Genotipos

Page 24: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Una fuente no tradicional de FOS : el chicuro (Stangea rhizanta)

Concentración de FOS similar al yacón con un perfil diferente

FOS de chicuro

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

51 61 71 81 91 101111121131141151161171181

N° fracción

D.O

. 5

50

nm

GF3

GF2

S

Raftilose

0

0.2

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1

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51

64

77

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11

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9

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2

15

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1

N° Fracción

D.o

. 5

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nm

GF2

S G+F

GF5

GF3

GF4

FOS de Yacón

0

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N° fracción

D.O

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S

GF2GF3

GF5

GF6GF7

GF4

YACONYACON RAFTILOSA ®RAFTILOSA ®

CHICUROCHICURO

sc-FOS

CHICUROCHICURO

Page 25: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

4

6

8

10

Log

UFC

/g

FOS INULINA CONTROL

4

6

8

10

Log

UFC/

g

FOS INULINA CONTROL

2

3

4

5

log

UFC

/g

FOS INULINA CONTROL

Lactobacilos Bifidobacterias

Enterobacterias

Incrementa el contenido de bacterias benéficas y reduce las patógenas. En cuyes se obtienen los resultados siguientes.

Page 26: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

El consumo de FOS de yacón incrementa la producción de AGCC. Ensayos en cuyes dan los siguientes resultados

0.00

0.40

0.80

1.20

H. de yacón Inulina Control

Con

cent

raci

ón (m

g/g)

0.00

0.40

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H. de yacón Inulina Control

Conc

entra

ción

(mg/

g)

0.00

1.00

2.00

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5.00

H. de yacón Inulina Control

Con

cent

raci

ón

(mg

/g)

A. acético A. propiónico

A. butírico

Page 27: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Yacón una fuente importante de FOS. grandes ventajas Yacón una fuente importante de FOS. grandes ventajas sobre otras fuentes.sobre otras fuentes.

FOS de achicoriaFOS de achicoria

achicoria

Extracción/purificación

Hidrólisis /P/enzimática

FOS (entre 60 y 90%)DP 2 - 10

FOS de Yacón FOS de Yacón

Yacón

Extracción/purificación

FOS (entre 60 y 90%)DP 2 - 10

FOS a partir de sacarosaFOS a partir de sacarosa

Sacarosa

Síntesis enzimáticaFructosil - transferasas

FOS + 90%DP 2 - 5

¡¡¡¡ Mayor producción industrial¡¡¡

Page 28: Biotecnología industrial y valoración de rrgg
Page 29: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Antioxidantes en alimentos:

• Vitamina E (alfa, delta, gamma tocoferol)

• Pro vitamina A, Licopeno (Beta caroteno y otros

carotenoides)

• Vitamina C

• Polifenoles (+ de 10,000 compuestos)

• Enzimas antioxidantes (SOD)

Page 30: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Los compuestos antioxidantes son sustancias naturales y sistemas enzimáticos presentes en los vegetales que retardan o previenen la oxidación y los protegen del ataque de los radicales libres OO22

--(Radical anión superóxido) 2H(Radical anión superóxido) 2H22OO22

(Hidrógeno peróxido) OH (Radical hidroxilo) R-OO (Radical (Hidrógeno peróxido) OH (Radical hidroxilo) R-OO (Radical peróxido) ON (Oxido nítrico) y ONOOperóxido) ON (Oxido nítrico) y ONOO (Peróxido nítrico)(Peróxido nítrico)

Importancia de los antioxidantes y radicales libres

ROSROSAOXAOX

Resultado de un Resultado de un desequilibrio entre el desequilibrio entre el balance de los prooxidantes balance de los prooxidantes y el sistema de defensa y el sistema de defensa (antioxidantes) originando (antioxidantes) originando con frecuencia daños con frecuencia daños irreversibles a las célulasirreversibles a las células

ESTR

ÉS O

XID

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VOES

TRÉS

OXI

DA

TIVO

Page 31: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

EL ESTRÉS OXIDATIVO ESTÁ IMPLICADO EN UNA SERIE DE EL ESTRÉS OXIDATIVO ESTÁ IMPLICADO EN UNA SERIE DE PATOLOGIAS ……… +++ DE 200PATOLOGIAS ……… +++ DE 200

ArterosclerosisPsoriaseisDermatosis

TraumatismosParkinsonDemencia

Artritisreumatoide

DiabetesPancreatitis

Inflamaciones

CatarataRetinopatíasDegeneración dela retina

Anemia de fanconiMalaria

Endotoxemia

Glomerulonefritis

AsmaARDS

Isquemia Inflamación

CáncerEnvejecimiento

SIDA

Page 32: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Los diez alimentos más ricos en antioxidantes

• Palta• Bayas: arándanos. moras. frambuesas y fresas • Brócoli • Repollo y coles en general • Zanahoria • Cítricos • Uvas • Cebollas -en especial las moradas- • Espinacas • Tomates

Page 33: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Plante Composés phénoliques (mg AGE/g,

m.s)

Flavanoïds (mg CE/g, m.s)

Flavonols (mg QE/g

m.s)

Capacité antioxydant ABTS (µ mol TE/g, m.s)

Capacité antioxydant

DPPH (µ mol TE/g, m.s)

Sauco 33,2 ± 0,53 24,5 ± 0,3 6,8 ± 0,0 303,0 ± 7,1 175,0 ± 11 Mashua 18,8 ± 1,2 3,0 ± 0,2 1,8 ± 0,0 280,1 ± 10,5 180,3 ± 4,5 Tara 911,1 ± 3,9 n.d n.d 15419,4 ± 176 19742,1 ± 45 Aliso 72,2 ±1,8 0,42 ±0,0 13,8 ± 0,1 1045,3 ± 19 811,1 ± 12 Tarwi 12,0 ± 0,1 Tr 1,2 ± 0,0 202,6 ± 2,4 259,4 ± 11,2 Alcachofa 9,7 ± 0.0 Tr 10,0 ± 0,1 159,1 ± 1,9 98,6 ± 2,4 Maguey 9,9 ± 0,0 Tr 3,6 ± 0,2 126,5 ± 1,0 46,7 ± 3,8 Mutuy 23,2 ± 0,0 0,5 ± 0,0 13,7 ± 0,1 275,4 ± 1,8 170,6 ± 12,7 Inca Muña 56,7 ± 0,4 1,2 ± 0,0 9,8 ± 0,1 645,0 ± 8,9 284,0 ± 56 Kiwicha 1,1 ± 0,0 n.d Tr 3,6 ± 0,0 1,18 ± 0,0 Yacón 56,6 ±0,0 n.d 1,5 ± 0,0 61,0 ± 0,7 56,6 ± 0,4 Oca 1,1 ±0,0 0,17 ±0,0 Tr 13,2 ± 0,8 8,4 ± 0,1 Tuna 1,7 ±0,0 Tr Tr 22,3 ± 0,2 3,4 ± 0,0 Guinda 2,4 ± 0,0 0,18 ± 0,0 0,7 ± 0,0 20,2 ± 0,3 10,7 ± 0,1

Compuestos fenólicos (mg AGE/g. m.s). Flavanoïdes (mg CE/g. m.s). Flavonoles (mg QE/g m.s). Capacidad antioxidante ABTS – DPPH (µmol TE/g. m.s) en plantas seleccionadas

Page 34: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Plante Composés phénoliques

(mg AGE/g, m.s)

Flavanoïds (mg CE/g, m.s)

Flavonols (mg QE/g m.s)

Capacité antioxydant ABTS

(µmol TE/g, m.s)

Capacité antioxydant DPPH

(µmol TE/g, m.s) Granadilla 4,3 ± 0,0 0,12 ± 0,0 Tr 48,6 ± 0,2 22,6 ± 0,1 Tumbo 7,8 ± 0,4 8,3 ± 0,1 Tr 282,9 ± 2,2 160,1 ± 20 Queñual 61,5 ± 1,1 3,5 ± 0,1 9,0 ± 0,1 734,8 ± 5,1 453,0 ± 6,4 Hierba santa 6,5 ± 0,0 Tr 2,3 ± 0,0 57,4 ± 0,3 27,5 ± 0,3 Molle 52,6 ± 0,6 8,4 ± 0,1 11,1 ± 0,0 751,0 ± 11,4 509,0 ± 6,9 Cola de caballo 15,7 ± 0,0 3,3 ± 0,0 4,5 ± 0,1 156,4 ± 3,7 243,6 ± 5,1 Chupa sangre 65,8 ± 0,7 Tr 26,6 ± 0,2 438,5 ±22,3 615,5 ± 20 Cuturrumaza 40,7 ± 1,2 8,0 ± 0,1 8,9 ± 0,1 287,6 ± 5,9 378,2 ± 6,0 Chinchilcoma 59,3 ± 0,9 Tr 6,7 ± 0,1 656,5 ± 16,1 414,7 ± 19,8 Retama 19,2 ± 0,25 Tr 14,8 ± 0,0 90,6 ± 1,4 54,2 ± 1,4 Matico 28,2 ±0,2 Tr 29,2 ± 0,0 192,5 ± 2,1 201,2 ± 3,8 Cedrón 35,5 ± 0,5 Tr 8,5 ± 0,1 448,6 ± 4,2 166,8 ± 3,2 Chicoria 3,9 ± 0,0 n.d 1,3 ± 0,0 36,0 ± 1,0 32,3 ± 0,0 Pacha salvia 61,2 ± 0,6 Tr 7,9 ± 0,1 510,8 ± 4,4 605,5 ± 6,9 Toronjil 31,2 ± 0,4 Tr 3,9 ± 0,1 156,7 ± 3,6 253,7 ± 7,8 Valeriana 11,5 ± 0,2 Tr 1,6 ± 0,0 82,9 ± 0,4 37,0 ± 0,1 n = 3 . p < 0.06

Continuación.

Page 35: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

MASHUA (Tropaeolum tuberosum R & P)

• Fuente importante de Fuente importante de antioxidantes antioxidantes

fenólicos y glucosinolatosfenólicos y glucosinolatos

• Alta concentración de vitaminas A y Alta concentración de vitaminas A y

C. minerales Fe y CaC. minerales Fe y Ca

• Muchas de sus propiedades Muchas de sus propiedades

fisiológicas estarían relacionadas fisiológicas estarían relacionadas

con el contenido de antiox. con el contenido de antiox.

fenólicos y glucosinolatosfenólicos y glucosinolatos

Page 36: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Capacidad antioxidante hidrofílica promedio de 10 Capacidad antioxidante hidrofílica promedio de 10 genotipos de mashua (ABTSgenotipos de mashua (ABTS734nm734nm))

ACH

ARB

AGM

Entradas

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

ARB

- 524

1

DP

- 022

4

DP

- 021

5

M6

CO

L 2C

AGM

- 51

09

AVM

- 55

62

ARB

- 557

6

DP

- 020

7

DP

- 022

3

DP

- 020

3

Genotipos

Cap

acid

ad a

ntio

xida

nte

hidr

ofíli

ca

(ug

Trol

ox e

quiv

./ g

. b.h

.) Genotipos amarillos Genotipos morados

Page 37: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

DIFERENTES GENOTIPOS DE MASHUA DIFERENTES GENOTIPOS DE MASHUA

Page 38: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Genotipos de mashua que presentaron mayor contenido de glucosinolatos. capacidad antioxidante hidrofílica. Compuestos

Fenólicos y Antocianinas

MASHUAMASHUA

Page 39: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Fraction I:• gallic acid.• gallocatechin.• procyanidin B2• and epigallocatechin.• Other phenolic compounds such

as hydroxycinnamic and hydroxybenzoic acid derivatives. rutin and/or myricetin derivatives

Fraction II:• epicatechin.• hydroxycinnamic and

hydroxybenzoic acid derivatives.

Fraction III:• anthocyanins for the purple

coloured mashua tubers• and rutin. hydroxycinnamic acid

and hydroxybenzoic• acid derivatives for the yellow

coloured.

Fraction IV : • proanthocyanidins.

PRINCIPALES CFnsPRINCIPALES CFns

Acys

Page 40: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Che

mic

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truc

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OH

.

Page 41: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Diferentes genotipos de papas nativas. ricos en Diferentes genotipos de papas nativas. ricos en antioxidantes fenólicos antioxidantes fenólicos

Page 42: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

AU

0.00

0.20

0.40

0.60

Minutes

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

2 59

12

13

1516

0.00

0.20

0.40

0.60

Minutes

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

AU

0.00

0.20

0.40

0.60

Minutes

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

1 3 4 6 78

10

14

17 18

0.00

0.20

0.40

0.60

Minutes

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

11

ANTOCIANINAS

AU

0.00

0.02

0.04

0.06

Minutes

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

AU

0.00

0.02

0.04

0.06

Minutes

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

ANTOCIANIDINAS2.Cianidin3.Petunidina4.Pelargonidina5.PeonidinaA

U

0.00

0.02

0.04

0.06

Minutes

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

12

AU

0.00

0.02

0.04

0.06

Minutes

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

3

4

Las papas nativas presentan gran variabilidad en el contenido y tipos de antocianinas

papas nativas papas nativas

Page 43: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Minutes

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

12

4

5

6

73

Compuesto Concentración (mg/100 g)

1 Derivado de ácido clorogénico* 0.512 Derivado de ácido clorogénico* 1.383 Derivado de ácido clorogénico* 0.214 Derivado de ácido clorogénico* 3.765 Acido clorogénico 38.266 Ácido cafeico 1.257 Derivado de ácido clorogénico* 0.76

Total 46.13

Las papas nativas presentan gran variabilidad en el contenido y compuestos fenólicos

papas nativas papas nativas

En algunos cultivares se han encontrado pequeñas cantidades de rutina y kaenferol.

Page 44: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Genotipos de Oca que presentan alta Actividad Antioxidante

Atención con genotipos de alto contenido de acido

oxálico ¡¡¡¡¡

Page 45: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

21 3 4

5

6

A

7A

A

8

910 13

14

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

24 17

1 0

11 12 161819

A

3

415

16

6' 7'8'

9' 11 ' 12 ' 13 '

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

3

14 ' 17 ' 18 '

19 '. 20'.8 '.12

16

22' 23'21 '

B

Abso

rban

ceà

320

nm

Temps de retention ( min )

21 3 4

5

6

A

7A

A

8

910 13

14

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 90.00 100.00

24 17

1 0

11 12 161819

A

21 3 4

5

6

A

7A

A

8

910 13

14

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 90.00 100.00

24 17

1 0

11 12 161819

Fra. aquosa

3

415

16

6' 7'8'

9' 11 ' 12 ' 13 '

0.00 10.00 20.00 30.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

3

14 ' 17 ' 18 '

19 '. 20'.8 '.12

16

22' 23'21 '

B

Abso

rban

ceà

320

nm

Temps de retention ( min )

Fra. eti acetato

•Faq. 1.3.4 = derivados de a. cafeico; 2 =deriv. de a. vainilico; 5.6 = derivados de flavan-3-ols; 7.10-20= derivados de flavonas (tipo apigénina et lutéolina); 8.9 = derivados de a. cinamicos. Presencia significativa de antocianinas

•Fae. 1’-3’.7’.15’.16’ = derivados de flavan-3-ols; 4’.5’.8’ = derivados de flavanonas (tipo naringenina); 9’.11’-13’.22’.23’ = derivados de flavonas (tipo apigénina et lutéolina); 10’ = derivados de acido cinamico; 14’.17’-21’= derivados de acido cafeico.

Perfil de compuestos fenólicos en genotipos amarillo y morado de oca

A

M

Page 46: Biotecnología industrial y valoración de rrgg
Page 47: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Maturity stage a TP (mg GAE/100g FW)b

Ac. Ascorb(mg/100g FW)b

A. deshidroas.(mg/100g FW)b

DPPH (µmol TE/g FW) b

Full green 1 119.8 ± 047 2 279.6 ± 34 119.6 ± 12 152.9 ± 08

Green-reddish 1 425.1 ± 193 1 910.1± 45 151.6 ± 09 184.8 ± 11

Red 1 322.8 ± 102 2 006.5 ± 65 121.1 ± 18 166.7 ± 11

Total phenolics (TP). DPPH antioxidant capacity (DPPH). ascorbic acid (AA) and dehydroascorbic acid (DHA) in camu-camu fruit at three maturity stages.

Page 48: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

0

50

100

150

200

Verde Semi maduro MaduroCa

p.

an

tio

xid

an

te (

um

ol

TE/g

)

C. Fns A. ascorbico

Aproximadamente el 75 % de la capacidad antioxidante del camu – camu es aportada por la vitamina C

Page 49: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00

1 2

3 4 5 6

7 8

1112

1315 16

14

17

18

19 20

21

22

2324

25

2627

28

2930

12

3 4 5 6 78 12

1315 1614

19 20 22 2324

26 27

2930

11

17

18

2125

28

10

12

3 4 5 6 78

12

1315

16

14

19

20 2223 24

26 27

29

30

11

17

18

21

28

10

25

9

Red

Green reddish

Green

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00

1 2

3 4 5 6

7 8

1112

1315 16

14

17

18

19 20

21

22

2324

25

2627

28

2930

12

3 4 5 6 78 12

1315 1614

19 20 22 2324

26 27

2930

11

17

18

2125

28

10

12

3 4 5 6 78

12

1315

16

14

19

20 2223 24

26 27

29

30

11

17

18

21

28

10

25

9

Red

Green reddish

Green

1.2.4.7.8.11.12.20= Flavan-3-ol derivatives; 3.23.27= gallic acid derivatives 5 = Epigallocatechin; 6 = Catechin; 9 = Delphinidin-3-glucoside; 10 = Cyanidin-3-glucoside; 13.29 = Naringenin derivatives; 14.16.17.22 = Rutin derivatives; 15.21.24.25.26.28 = Ellagic acid derivatives; 18 = Rutin; 19.30 = Eriodictyol derivatives. Ellagic and gallic acids. eriodictyol. rutin and flavan-3-ol derivatives were identified on the basis of UV spectrum and the presence of gallotannins and ellagitannins were confirmed by a significant increase in free gallic acid and ellagic acid with HPLC followed by acid hydrolysis.

HPLC-DAD phenolic profiles for the phenolic fraction (FII) from camu-camu fruit recorded at 280

nm

CAMU-CAMUCAMU-CAMU

Page 50: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Sauco (Sambucus peruviana) fuente de antocianinas y otros

fenólicos antioxidantes

Page 51: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Estado de madurez

Fns (mg AGE/g ms)

Acys (mg CE/100 g ms)

CA ABTS (umol TE/g

ms)

Verde 23.60 0.00 195.07

Semi maduro 15.32 188.52 196.65

Maduro 18.31 514.72 211.32

Compuestos fenólicos. contenido de antocianinas y capacidad antioxidante del Sauco (Sambucus peruviana) de diferentes estados de madurez

Page 52: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

Fracción aquosa Fracción acys Fracción otros fenólicos

Cap

. Ant

ioxi

dant

e(μ

mol

TE

/100

g m

s)

Verde

Semi maduro

Maduro

La mayor parte de la capacidad antioxidante es aportada por las antocianinas

Page 53: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

AU

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

Minutes0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

Antocianinas en sauco

Derivados de cianidina…

?

Page 54: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

AU

0.00

0.50

1.00

1.50

Minutes0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

AU

0.00

0.50

1.00

1.50

Minutes0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

AU

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

Minutes0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

Tiempo de

retención

Nombre tentativo mg/g

1 19.946 Derivado de Flavan 3-ol (catequina) 0.4885

2 21.926 Derivado de Flavan 3-ol (catequina) 0.1295

3 24.653 Derivado de acido cinamico (clorogénico)

0.013

4 26.513 Derivado de Flavan 3-ol (catequina) 0.1453

5 27.755 Derivado de acido cinamico (clorogénico)

0.0301

6 29.358 Derivado de Flavan 3-ol (catequina) 0.2172

7 30.671 Derivado de acido cinamico (clorogénico)

2.3912

8 32.679 Derivado de Cianidina 0.3256

9 50.844 Derivado de Flavonol (rutina) 0.3940

10 54.920 Derivado de Flavonol (rutina) 0.061

11 57.704 Derivado de Flavonol (rutina) 0.0254

12 58.123 Derivado de Flavonol (rutina) 0.1213

13 60.494 Derivado de acido cinamico (clorogénico)

0.0096

14 62.183 Derivado de Flavonol (rutina) 0.0761

Perfil de compuestos fenólicos de los 3 estados de madurez del sauco. HPLC - DAD a 280nm

Verde

Semi maduro

maduro

Page 55: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

LAS HOJAS DE MUÑA (Minthostachys mollis (Kunth) Griseb) E INCA MUÑA (Clinopodium bolivianum (Benth.) Kuntze). FUENTE DE COMPUESTOS ANTIOXIDANTES DE

Page 56: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

a mg de ácido gálico equivalente (AGE) por g bs. b mg de quercetina equivalente (QE) por g bs. c μmol equivalente de Trolox (TE) por g b.s. *Promedio aritmético de tres repeticiones ± desviación estándar. Las letras diferentes en superíndice dentro de cada columna del cuadro indican que existen diferencias significativas (p < 0.05).

Compuestos fenólicos totales. flavonoles y flavonas y capacidad antioxidante de la muña e inca muña

Page 57: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

HPLC chromatogram of phenolic compounds present in Inca muña (a) aqueous fraction and (b) ethyl acetate fraction.

Retention time (Minutes)

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

Abs

orba

nce

at28

0 nm

1

2

3

4

56

7

1

2

3,4

6

8

7

9

10

1112

13

(a)

(b)

Retention time (Minutes)

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

Abs

orba

nce

at28

0 nm

1

2

3

4

56

7

1

2

3,4

6

8

7

9

10

1112

13

(a)

(b)

peaks 1. 2.4.6.8. 9.11-13 flavanone derivatives (quantified as eriodyctiol at 280 nm);

peaks 3 and 10 flavone derivatives (quantified as luteolin at 320 nm);

peak 5 flavone derivative (quantified as apigenin at 320 nm) and peak 7 hydroxycinnamic acid derivative (quantified as caffeic acid at 320 nm).

Samples (a) and (b) were injected at phenolic compound concentration of 1.00 mg/mL

Page 58: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Los antioxidantes fenólicos son eficaces para la conservación de aceites y Los antioxidantes fenólicos son eficaces para la conservación de aceites y alimentos grasos (carnes pescado , embutidos, emulsiones)alimentos grasos (carnes pescado , embutidos, emulsiones)

EN CARNES:EN CARNES:

Todas estas sustancias ejercen su efecto por medio de dos mecanismos diferentes, aunque relacionados entre sí:

Por una parte, inhiben la oxidación de la mioglobina, con lo que protegen el color rojo brillante de la carne fresca.

Por otra, inhiben la oxidación de los ácidos grasos, con lo que se frena la aparición de olores y sabores de carne no fresca.

También inhiben la oxidación de las proteicas

Page 59: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

BHT

CONTROL

Fae 100 ppm

TBHQ

Fae 200 ppm

Fae 300 ppm

Fae 400 ppm

Curvas de oxidación DSC de aceite se soya conteniendo diferentes concentraciones de Fea de extractos de mashua a 100 ppm (a). 200 ppm (b). 300 ppm (c) y 400 ppm (d) en comparación con un control sin antioxidante (e) y antioxidantes sintéticos BHT (f) y TBHQ (g) a una concentración de 200 ppm

Antioxidantes fenólicos de mashua: una alternativa para la conservación de aceites

Page 60: Biotecnología industrial y valoración de rrgg
Page 61: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

• Los glucosinolatos (también llamados

tioglicósidos) son S-glicósidos en los que

la glicona es β-D-tioglucosa y la aglicona

es una oxima sulfatada

• El radical R es el que diferencia a los

diversos glucosinolatos.

• Se encuentran en plantas dicotiledóneas,

y son especialmente abundantes en la

familia de las Brassicaceae (crucíferas).

QUE SON LOS GLUCOSINOLATOS?

Page 62: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

The general structure of glucosinolates and their enzymatic degradation products.

Adapted from Rask et al., 2000.

Page 63: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

• su mecanismo anticarcinogénico esta relacionado con la regulación de las enzimas metabólicos de fase I y de fase II

• los productos mas estudiados han sido el feniletil-isotiocianato y el indol-3-carbinol, con resultados esperanzadores en cánceres inducidos por las nitrosaminas, pero sin resultados cuando el agente inductor era el benzopireno.

Actividad antitumoral

Page 64: Biotecnología industrial y valoración de rrgg
Page 65: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

MACA (MACA (Lepidium mejenii)Lepidium mejenii)

• Proteínas. carbohidratos. calcio.

fósforo. magnesio. hierro. zinc. sodio.

potasio. vitamina C. riboflavina

• Alcaloides

• Esteroles. glucosinolatosglucosinolatos. fitosteroles.

c. fenolicos. flavonoides y/o

cumarinas. taninos. glicosidos.

saponinas. aminoacidos libres.

macaenos. macamidas. ácidos graso.

etc

Page 66: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

MACAMACAGlucosinolatos en maca frescaGlucosinolatos en maca fresca

El glucotropaeolin constituye aproximadamente del 76 al 85% del totalEn conjunto los glucosinolatos aromáticos constituyen aproximadamente del 98.5 al 99 %. La maca es una fuente importante de glucosinolatos aromáticos.

Minutes

16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00

1

2

3

4

5

6

Estructura del grupo R Nombre trivial 1 5–Methylsulfinylpentil Glucoalyssin 2 4–Hydroxybenzyl Glucosinalbin 3 4-hydroxy-3-indolylmethyl 4-hydroxyglucobrassicin 4 Benzyl Glucotropaeolin 5 3–Methoxybenzyl Glucolimnathin 6 4-methoxy-3-indolylmethyl 4-methoxyglucobrassicin

Page 67: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

MACAMACAGlucosinolatos en maca secaGlucosinolatos en maca seca

El glucotropaeolin constituye aproximadamente del 76 al 85% del totalEn conjunto los glucosinolatos aromáticos constituyen aproximadamente del 98.5 al 99 %. La maca es una fuente importante de glucosinolatos aromáticos.

Minutes

20.00 25.00 30.00 35.00

1

2

3

4 Estructura del grupo R Nombre trivial 1 5–Methylsulfinylpentil Glucoalyssin 2 4–Hydroxybenzyl Glucosinalbin 3 Benzyl Glucotropaeolin 4 3–Methoxybenzyl Glucolimnathin

Page 68: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

MACAMACAGlucosinolatos en tres ecotipos de maca fresca y Glucosinolatos en tres ecotipos de maca fresca y secaseca

10

15

20

25

30

35

40

Glu

cosi

. to

tale

s (u

mo

l/g b

s)

Fresca Seca

Amarillla

RojaNegra

Page 69: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Evolución del contenido de glucosinolatos durante el secado post cosecha de maca amarilla . roja y negra

MACAMACA

Evolución del contenido total de glucosinolatos durante la etapa de post cosecha

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

0 15 30 45 60 75 90

Días de secado en condiciones ambientales naturales

µmol

/g d

e m

ater

ia s

eca

A los 15 días de secado al

medio ambiente natural los

incrementos de glucosinolatos

son: •Amarilla: 21 %•Roja: 27 % •Negra: 28 %

A los 90 días de secado al

medio ambiente natural las

perdidas de glucosinolatos

son: •Amarilla: 47 %•Roja: 43 % •Negra: 57 %

Page 70: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Algunos aspectos fisiológicos relacionados con el consumo de maca

Según Wang et al. (2007).

mejoramiento de la fertilidad.

Disfunción eréctil.

función antiproliferativa.

rol en la vitalidad y tolerancia del estrés.

osteoporosis y antipostmenopausal.

Page 71: Biotecnología industrial y valoración de rrgg
Page 72: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Gran diferencia en el contenido de GLS en diferentes cultivares

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

ARV 5366 19 K'ello 20 Isaño ARB 5576 15 Zapallo 02 Isaño 01 K'ello 03 Chiara ARB 5241

Cultivar

Cont.

Gluc

osino

latos

(μmo

l/g)

Page 73: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Presenta gran variabilidad en el contenido de glucosinolatos. pero perfiles similares; también gran variabilidad en la actividad mirosinasa

MASHUAMASHUA

Minutes10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

1

3

Minutes

10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

12

3

Glucoaubrietinmethoxybenzylglucosinolate3

Glucosinalbin4–Hydroxybenzyl2

Glucoalyssin 5–Methylsulfinylpentil1

Nombre trivialEstructura del grupo R

Genotipo A Genotipo B

+ del 90%

Page 74: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Capacidad Antioxidante de Extractos de Ayrampo

Betanínas

Flavonoides

Ácido Ascórbico

Relaciones de Sinergia o Antagonismo

Ayrampo fuente de betalainas y antioxidantes fenólicos

Page 75: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

0 20 40 60 80 100

N° Fracción

Ab

sorb

anci

a

537nm

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

0 50 100 150

N° Fracción

Abso

rban

cia

480nm

537nm

Beta

cianin

a

Beta

cianin

a

Beta

xant

ina

Betaninas de ayrampo y betarraga purificadas por CFS

AYRAMPOAYRAMPO

Ayrampo Betarraga

Page 76: Biotecnología industrial y valoración de rrgg

Comparación de la Capacidad Antioxidante y Contenido de Compuestos Fenólicos en Extractos de Ayrampo y Beterraga:

1186.35 + 21.09Ayrampo

1199.16 + 22.56Beterraga

Capacidad Antioxidante(µg Trolox Equivalente/ml extracto)

Extracto

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Beterraga Ayrampo

Extracto

Cap

acid

ad A

ntio

xida

nte

(ug

Trol

ox E

quiv

alen

te/

ml

extr

acto

)

01020

304050607080

90100110

Beterraga Ayrampo

Extracto

Con

tenid

o d

e f

enól

icos

tota

les

(mg

Ácid

o C

lorogé

nic

o

Equiv

alent

e/

100

ml

extr

acto

)

101.43 + 0.58Ayrampo

87.07 + 0.15Beterraga

Contenido de fenólicos totales (mg Ácido Clorogénico Equivalente/100

ml extracto)Extracto

AYRAMPOAYRAMPO

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0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

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Tiempo (días)

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25 °C

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AYRAMPO

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BETARRAGA

Efecto del almacenamiento en la capacidad antioxidante de extractos de ayrampo y betarraga

AYRAMPOAYRAMPO

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Betaninas de ayrampo muy importantes para yogurt

Color of the treatments in yogurt with 0.1% fat (from left to right: control. T1. T2 and T3) during 35 days storage at 4ºC.

At z

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stor

age

tim

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t 35

days

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rage

time

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