Un equipo de investigación del Centro La Mojonera en Almería, del Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera, el Instituto de Ciencia, Tecnología y Nutrición de los Alimentos y la Universidad de Valencia ha desarrollado y validado una metodología para el análisis in situ de la actividad antioxidante de frutos rojos. El sistema permite la valoración de extractos, productos y subproductos de la industria agroalimentaria que pueden ser incluidos posteriormente en fármacos y complementos nutricionales. Además, han confirmado que se producen reacciones químicas que activan estos beneficios, lo que permitirá explorar nuevos desarrollos y aplicaciones.

Uno de los objetivos de la industria agroalimentaria es la extracción de sustancias beneficiosas para la salud a partir de distintos productos y subproductos. Entre ellas, destacan los compuestos fenólicos, especialmente los flavonoides, que actúan favoreciendo al organismo por su alta capacidad antioxidante.

La investigadora del IFAPA Irene Domínguez, autora del artículo.

Estos compuestos interaccionan con los radicales libres, causantes de muchas enfermedades, como el cáncer, minimizando sus efectos. Así, estos expertos han plasmado en el artículo ‘Electrochemistry of lyophilized blueberry and raspberry samples: ROS activation of the antioxidant ability of anthocyanins’, publicado en la revista Food Chemistry, cómo se puede analizar la actividad antioxidante de frutos rojos liofilizados mediante una técnica llamada voltamperometría de micropartículas. Consiste en la inserción directa de unos electrodos en el producto que se quiere estudiar, como si de un termómetro se tratara. Los investigadores ya habían aplicado esta metodología con éxito en frutos frescos, confirmando su fácil aplicación y precisión en los resultados.

Dentro del grupo de los flavonoides, los investigadores se han centrado en los efectos de las antocianinas, un grupo de pigmentos naturales responsables del color rojo, morado o azul de muchas flores y frutos, con reconocidas propiedades antioxidantes y antiinflamatorias. “Confirmamos que el sistema no sólo permite analizar los compuestos fenólicos presentes en los frutos, sino también su interacción con otras sustancias reactivas que les confieren aún un mayor carácter antioxidante”, indica a la Fundación Descubre la investigadora del IFAPA Irene Domínguez, autora del artículo.

Acción y reacción

Estas sustancias, llamadas ROS (especies de oxígeno reactivo, por sus siglas en inglés), son altamente reactivas e interaccionan con los compuestos fenólicos. Ejemplos de ROS son los radicales libres o el peróxido de hidrógeno, causantes del estrés celular y que pueden derivar en distintas enfermedades, como las cardiovasculares o el cáncer. 

La voltamperometría de micropartículas es una técnica electroquímica, una rama de la ciencia que estudia las interacciones entre los compuestos y el potencial eléctrico. Permite el análisis de muestras sólidas y es de uso común para la detección de metales pesados. Mediante este procedimiento se puede conocer la composición al medir la corriente eléctrica generada por electrodos y el flujo de electrones que se produce entre las moléculas.

La metodología consiste en la inserción de unos electrodos en el producto que se quiere estudiar, como si de un termómetro se tratara.

El sistema de electrodos empleado permite estudiar las reacciones de oxidación-reducción (redox) que experimentan los compuestos. Estas reacciones se producen por la transferencia de electrones entre moléculas. La que pierde electrones se oxida y la que los gana se reduce. En el estudio, los expertos demostraron que la oxidación de cada una de las antocianinas presentes en la muestra produce una señal de corriente intensa y bien definida que aparece representada en una gráfica, denominada voltamperograma. 

Además, en función del potencial aplicado y en presencia de oxígeno, se generan ROS que reaccionan con estas sustancias. Estos resultados confirman la alta capacidad antioxidante de los frutos rojos, y ponen de manifiesto que los compuestos responsables de ella, tras interaccionar con especies reactivas,  pueden presentar aún una mayor actividad frente a los radicales libres.  

Aplicaciones de la técnica

Esta metodología ha sido aplicada con éxito en muestras de tomate y arándanos frescos, té, así como en liofilizados de uvas, frambuesas y arándanos. Su empleo ha permitido caracterizar y distinguir distintas variedades y tratamientos, tanto pre como post cosecha. “Dado el elevado potencial de la técnica en el sector agroalimentario, en la actualidad, continuamos optimizando la metodología para su aplicación en otros productos de origen vegetal, tanto frescos como procesados”, añade la investigadora. 

La metodología realiza el análisis in situ de la actividad antioxidante de frutos rojos. Imagen: Pixabay.

Los trabajos se han financiado mediante los proyectos ‘Efecto de tratamientos gaseosos de corta duración en la calidad postcosecha de frutos rojos conservados a bajas temperaturas. Estrategias moleculares y metabólicas’ del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición, ‘Aplicación de técnicas avanzadas de electroquímica de estado sólido y microscopía en estudio de restos arqueológicos de naturaleza orgánica’ de la Universidad Politécnica de Valencia y ‘Choques de CO2 como tratamiento postcosecha para alargar la vida útil de tomate en la lucha contra el desperdicio alimentario y el uso de envases plásticos’ del IFAPA. 

Reportaje sobre esta nota de prensa: Frutos rojos: ¡antioxidantes en acción!

Referencias

Irene Domínguez, Irene Romero, M. Teresa Sanchez-Ballesta, M. Isabel Escribano, Carmen Merodio y Antonio Doménech-Carbó. ‘Electrochemistry of lyophilized blueberry and raspberry samples: ROS activation of the antioxidant ability of anthocyanins’. Food Chemistry. 2024

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