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ANEXO 01
Dr. David Campos. Universidad
Nacional Agraria La Molina, Perú.
La quinua valorización nutricional y
funcional
Dr. David Campos G.dcampos@lamolina.edu.pe
13 de Noviembre del 2013
UNALM
I B T
Algunos aspectos nutricionales/funcionales
Alto contenido de proteínas (10- 18%) y de mejor calidad queotros cereales (trigo, avena, arroz, maíz , etc), contiene todos losaminoácidos esenciales, particularmente lisina y metionina.
Libre de gluten
Mayor contenido de Ca, Mn, Mg, Fe, Cu y K que otros cereales
Mayor contenido de lípidos que otros cereales principalmenteMUFA y PUFA
Rico en fibra dietaria soluble/insoluble
Compuestos bioactivos
Promedio de la proteína de la quinua en relación a los requerimientos de aminoácidos y proteínas para
preescolares (2 - 5 años)
Aminoácidos Patrón deesenciales Rosada Blanca Blanca dulce referencia** Rosada Blanca Blanca dulce
Fenilalanina 38.5 40.5 41.3 63.0 0.61 0.64 0.66Triptófano 12.8 13.0 12.1 11.0 1.16 1.18 1.10Metionina 19.8 22.0 21.7 25.0 0.79 0.88 0.87Leucina 65.0 68.3 68.8 66.0 0.98 1.03 1.04Isoleucina 69.1 70.5 68.8 28.0 2.47 2.52 2.46Valina 30.5 33.8 41.3 35.0 0.87 0.97 1.18Lisina 69.1 73.6 61.3 58.0 1.19 1.27 1.06Treonina 45.0 45.1 45.2 34.0 1.32 1.33 1.33*: Collazos et al . (1996)**: mg aminoácido/g proteína referencia (2-5 años) (FAO/WHO, 1990)
Aminoácidos azufrados: metionina y cistinaAminoácidos aromáticos: fenilalanina y tirosina
Computo aminoácídicomg aminoácido/g proteína*
Los compuestos bioactivos incidencia en lafisiología humana Bienesestar y salud delconsumidor
Polifenoles
Péptidos
Aminoácidos
Vitaminas yminerales
Saponinasresiduales
Otros
Países productores y potencialmente productores de quinua (FAO, 2013)
Fuente: Sunat (2012)* Estimado
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013Año
*
Crecimiento de las exportaciones de quinua
Alternativas de valorización de la quinua
Quinua
Harinas (panificación, pastelería,sopas deshidratadas, etc.) AL libres de gluten
Harinas RTE SnacksBarras energéticas
Bebidas HDHE
BebidasFermentadas
* Pre y probióticos
Otras alternativas potenciales de valorización
Harina de quinua
Proteínas: aisladas,concentradas
Insumo para la IAProteínas modificadasPéptidos y aminoácidospara dietas especialesPéptidos antioxidantes,antihipertensivos
Fibra dietariaAlmidón
Insumo para la IAAlmidones modificadosGlucosa, fructosa,Xilitol, maltitolCiclodextrinas, etc.
Aceites
Harina de quinua
Extracción de la proteína
Hidrólisis enzimática
Proteína hidrolizada para dietas especiales
A partir de la proteína: péptidos para dietas especiales
Péptidos obtenidos de la proteína de quinuacon actividad antihipertensiva y antioxidante
Harina de quinua
Extracción de la proteína
Hidrólisis enzimática
Péptidos antioxidantes e inhibidores ACE:
Péptidos bioactivosPéptidos con actividad biológica,
Naturalmente presentes en los alimentosDurante el procesamiento, fermentaciónConsecuencia de la digestión gastrointestinalA través de procesos de biotransformación enzimática
Fuente: proteínas origen animal y vegetal(cereales y leguminosas)
La combinación adecuada de enzimas empleandoreactores en dos etapas, permiten obtenerpéptidos con importante actividad inhibidora dela angiotensina II (antihipertensivos)
Por qué trabajar con reactores en dos etapas??
Primera etapa Segunda etapa
Reactor dos etapas
Reactor una etapa
Alcalasa 60 min
Alcalasa 120 min
Neutrasa 120 min
280 µg/ml.
120 µg/ml.
98 µg/ml.
Valores ACE, IC50
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2Concentración (mg/ml)
ALCALSA 60
ALCALASA 120
NEUTRASA 120
Valores IC50 para diferentes tratamientos enzimáticos (una etapa)
Alcalasa y neutrasa 120 min
Neutrasa y alcalasa 120 min
Falvourzyme y alcalasa 120 min
79.5 µg/ml
103.9 µg/ml
470 µg/ml
Valores ACE, IC50
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
0 0.5 1 1.5 2 2.5Concentración (mg/ml)
ALCALASA Y NEUTRASA, 120 min
NEUTRASA Y ALCALSA, 120 min
FLAVOURZYME Y ALCALASA
Valores IC50 para diferentes tratamientos enzimáticos
Efecto de la simulación gastrointestinal in vitro en la actividadinhibitoria ACE-I del hidrolizado de tiempo 60 (min) con grado dehidrólisis 31.4 %
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
H. ALCALASA H. PEPSINA H. PEPSINA YPANCREATINA
0
20
40
60
80
100
120
0
2
4
6
8
10
12
14
4 9 14 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105
Fracción No
I-ACEDO, 214 nm
Separación de los péptidos con actividad inhibidora de angiotensina mediante cromatografía de filtración en gel (Biogel P2® ) y HPLC DAD- MS/MS
Hidrólisis con neutrasa
La combinación adecuada de enzimasempleando reactores en dos etapas,permiten obtener péptidos con actividadantioxidante
0
400
800
1200
1600
2000
0 50 100 150 200 250Tiempo (min)
ALCALASA
FALVOURZYME
NEUTRASE
Alcalasa
Neutrasa
Flavourzyme
1697.07 50.9 µmol TE/g de proteína
1480.50 21.6 µmol TE/g de proteína
1281.87 35.1 µmol TE/g de proteína
Capacidad antioxidante obtenida a 240 min de reacción:
Capacidad antioxidante ABTS, a diferentes tiempos, en reactores de una etapa
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
0 50 100 150 200 250Tiempo (min)
ALCALASA y FLAVOURZYME
FALVOURZYME Y ALCALASA
NEUTRASE Y ALCALASA
ALCALASA Y NEUTRASA
Alcalasa y flavourzyme Flavourzyme y alcalasaAlcalasa y neutrasaNeutrasa y alcalasa
2311.36 77.1 µmol TE/g de proteína2146.40 72.2 µmol TE/g de proteína2075.78 46.2 µmol TE/g de proteína2007.88 87.8 µmol TE/g de proteína
Capacidad antioxidante obtenida a 240 min de reacción:
Capacidad antioxidante ABTS, a diferentes tiempos, en reactores de dos etapas
Los antioxidantes fenólicos
Flavonoles derivados de quercetina y kaenferol son los CF mas abundantes
Flavonoids, one of the typicalpolyphenols in vegetable, fruits, and tea,can prevent degenerative diseases suchas coronary heart disease (Arts &Hollman, 2005), atherosclerosis(Kurosawa et al., 2005), cancers (Rice-Evans & Packer, 1998), diabetes, and
disease (Youdim, Shukitt-Hale, & Joseph, 2004)
Fuente: Hirose et al (2010). Food Chemistry 119 1300 1306
Contenido de flavonoles en semillas de quinua de diferentes orígenes
Fuente: Hirose et al (2010). Food Chemistry 119 1300 1306
Cantidades importantes de quercetina y kaemferol, que no son comunes en cereales o pseudocereales
Contenido de Isoflavonas DaidceinaGenisteina
Red seeds typical from Altiplano regions, including Bolivia and Peru
La concentración de polifenoles sería influenciada por factores abióticos (stresshídrico, salino, térmico, etc.) y post cosecha (desaponificación, desgrasado)influenciada por el cultivar (protección de la planta UV)
Fuente: Lutz et al. (2013). Industrial Crops and Products 49 (2013) 117 121
Influencia de la temperatura en los compuestos fenólicos (TPC) y capacidad antioxidante (DPPH, IC50)
Fuente: Miranda et al. (2010). Industrial Crops and Products, 32, 258 263
0
10
20
30
40
50
60
- 7
- 9
- 6
- 3
SFA ~ 14.9 %MUFA ~ 2.2 %PUFA ~ 55.3 %
- - 35 - 10
La Quinua una fuente importante de ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs)
Adaptado de: Peiretti et al. (2013). Animal Feed Science and Technology, 183, 56 61
Los lípidos son estables, dado el contenido de vitamina E yotros tocoferoles; además de la sinergia de estos con lospolifenoles
0102030405060708090
100
tocoferol tocoferol tocoferol tocoferol
CQ-B1CQ-B3
El contenido de tocoferoles 65 - 135 mg/100 g de aceite. Similar al aceitede sacha inchi.Otras vitaminas :B1 (0.65 mg/100 g), B3 (1.6 6 mg/100 g) y B2(0.081mg/100 g)