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)

Altas temperaturas facilitan la extracción de tocoferoles, pero también contribuyen a que estos sean liberados de proteínas y fosfolípidos

Influencia de la temperatura en el contenido de tocoferoles

Fuente: Miranda et al. (2010). Industrial Crops and Products, 32, 258 263

Gracias