Recopilación actualizada sobre las interaccionesfisicoquímicas entre Polifenoles y Pectinas en Alimentos,Cambios en las propiedades técnico/biológicas y métodos de

medición.

Alexis Rivera Beltrán; Departamento de Tecnología de Alimentos; Centro deInvestigación y Asesoría Tecnológica del Estado de Jalisco, (Guadalajara,

Jalisco) México; alex.riba8902@gmail.com

Key words: Polifenoles, Pectina, Interacción.

RESUMEN. Los polifenoles forman parte de una amplia gama de compuestosde origen vegetal y son la principal fuente de compuestos antioxidantesde nuestra dieta. Los polifenoles han cobrado gran importancia debido algran impacto sobre la salud que tiene su ingesta, principalmente en elpadecimiento de enfermedades crónicas, por ello es importante profundizaren el estudio de la disponibilidad de estos compuestos bioactivos. Unejemplo de esto es la amplia bibliografía que habla sobre la interacciónentre proteínas y algunos polifenoles de importancia biológica peroexiste poca información sobre el acomplejamiento de pectinas ypolifenoles que es de gran importancia ya que este tipo de polisacáridosforma parte importante de la constitución de muchos alimentos. Elobjetivo de este trabajo es proporcionar información sobre algunosmecanismos de formación y métodos para determinar la formación delcomplejo entre pectinas y polifenoles.

Introducción

La creciente concienciapública de la investigación,la atención nutricional y desalud corrobora el potencialde fitoquimicos, como lospolifenoles y fibra dietética,en sus propiedades benéficaspara la salud, conviertiendoseambos en compuestos muyimportantes para la nutriciónpreventiva. (Devi, P. (2011),Sivam, A. (2011), Padayachee,A (2012), Van Buggenhouta, S.(2012)).

En el caso de los polifenoles,el creciente interés en estos

compuestos reside en sucapacidad para combatir a losradicales libres mediante ladonación de un H−¿¿ (o unelectrón) (Devi, P. (2011),Sivam, A. (2011), Padayachee,A (2012), Leopoldini, M.(2004), Soria, J. (2011),Buchweitz, M. (2013),Padayachee, A (2012),Ferrazzano, G. (2011), Xiao,J. (2001), On Nuri, S.(2012)), por tanto es de granimportancia la investigacióndel mecanismo y elconocimiento de lasestructuras geométricas yelectrónicas de los radicalesque surgen de esta interacción

de los polifenoles con losradicales libres (Landete, J.(2012), Caruso, F. (2004),Barreca, D. (2010)). En lo queconcierne a la fibra dietéticaestá formada por lospolisacáridos de la paredcelular de las plantas yexisten dos razonesprincipales por las cualesactualmente se encuentranestos polisacáridos en ladieta, y es que además deinfluir en la textura de losalimentos se ha visto que elconsumo de fibras dietéticasse ha relacionado con unadisminución del riesgo de unnúmero de trastornosprevalentes en los paísesoccidentales, incluyendo elcáncer colorrectal, elestreñimiento, ladiverticulosis, enfermedadcardiovascular, y la diabetesde tipo II (Harris, S. (2006),(Kroon, P. (2004)) además desu reciente uso comoingrediente prebiótico yaquela mayoría de estospolisacáridos son ampliamentedegradadados y fermentados porlos microorganismos en elcolon fungiendo comoprebióticos e incrementando lapoblación de la floramicrobiana benéfica (Harris,S. (2006)).

La pared celular estáconstituida principalmente por

celulosa, pectina yhemicelulosa (Fry, S. (2011),Harris, P. (2006)), siendo lapectina de mayor interés en elcampo de los alimentos(Goycoolea V. (2001)), estospolisacáridos y los compuestosfenólicos están en contactodesde la planta, pero esdurante el procesamiento dealimentos y / o la digestiónes cuando interactúan en mayormedida lo que influye en subiodisponibilidad de lospolifenoles (Cheynier, V.(2002)). Sin embargo en elcaso de los alimentos, lasinteracciones polifenol-pectina puede ser beneficiosodesde el punto de vista de laprotección y el transporte decompuestos polifenólicos alintestino grueso, donde lafermentación de materialfibroso se produce por lasbacterias intestinales(Padayachee, A (2012)).

Por otro lado, el aroma,color, sabor y textura, es elmás importante atributo decalidad de los alimentos yaque influye en la aceptación oel rechazo de un producto(Buchweitz, M. (2013)), lospolifenoles con compuestos queintervienen principalmente enla percepción del sabor ycolor, mientras que laspectinas intervienenprincipalmente en la textura

de los alimentos, por tantolas interacciones entre estoscompuestos tienen unimportante impacto en lascaracterísticas físicas delalimento (Buchweitz, M (2013),Maier, T (2009), Staszewski,M., Le Bourvellec, C. (2004),Martínez, S. (2002)), impactoque va desde la disminución dela astringencia, formación decoloides o bien laconservación del color naturaly evitar el uso de colorantesartificiales.

Polifenoles

Los polifenoles son más de8,000 compuestos ampliamentedistribuidos en las plantas(H. Aoshima, Padayachee, A.(2012)) y son consideradoscomo metabolitos secundariosde la defensa química de lasplantas contra el medioexterior (Ferrazzano, G.(2011), Ricco, R. (2010)), loscompuestos fenólicos tambiéncontribuyen a las propiedadessensoriales de los vegetales,especialmente por suastringencia, sabor amargo ycolor (Le Bourvellec, C. etal. (2004)) y por lo generalse encuentran de formaconjugada a azucares (Landete,J. (2012)). (Ferrazzano, G.(2011)). Independiente de suamplia variedad, todos los

compuestos fenólicos tienenuna característica estructuralen común, al menos un anilloaromático y con por lo menosun sustituyente hidroxilo ensu estructura (Leopoldi, M.(2011)).

Clasificación

Los compuestos fenólicos declasifican según el numero deanillos aromáticos en suestructura (Xiao, J. (2001),Leopoldini, M. (2011)); losfenoles simples son elresultado de ladescarboxilación de los ácidosfenólicos, degradación térmicade la lignina o la actividadmicrobiana sobre polifenoles(Ssonko, L. (2006)), lospolifenoles son un grupo másamplio y heterogéneo que secaracteriza por tener por lomenos dos anillos fenólicos ensu estructura por lo menos dosanillos aromáticos (On Nuri,S. (2012), Quiñones, M.(2012)) Ver Fig. 1. También enla bibliografía se puedenencontrar otrasclasificaciones comopolifenoles extraíbles y noextraíbles (Rodríguez, P.(2001)) o bien Flavonoides yNo flavonoides (Martínez, S.(2002)),

Fenoles Simples

C6-C3 fenilpropanoides (Dervados delácido Hidroxicinámico)

Algunos miembros de esta granclase de productos naturales(> 8.000 estructuras), por logeneral lleva dos unidadesmono-trihidroxifenil, puedenservir como precursores yoligo-sistemas poliméricosfenólicos. El metabolismogeneral fenilpropanoidesproporciona una serie deácidos hidroxicinámicos (C6-C3) diferentes el uno del otropor el número de gruposhidroxi y metoxi en susunidades de fenilo (es decir,ácido ferúlico, ácidocafeico). Estos ácidoscarboxílicos monofenólicos amenudo se encuentranesterificados conpolialcoholes. A través dehidratación, esterificación, yreacciones de acoplamientooxidativo fenólico, ácidocafeico también da lugar aestructuras oligomérica talescomo los lignanos y losflavonoides (Ferrazzano, G.(2011),).

Polihidroxiestilbenes C6-C2-C6 (Derivadosdel ácido Hidroxibenzoico)

La vía metabólica híbridofenilpropanoides / acetatoconduce a otra claseimportante de sustancias

fenólicas, su polimerizaciónda origen a lasPolihidroxiestilbenes (C6-C2-C6). El ejemplo más famoso deesta clase es la fitoalexinatrans-resveratrol (es decir,3,5,4 '-trihidroxi-trans-estilbeno) (Ferrazzano, G.(2011),).

Figura 1. Derivados del ácidohidroxicinámico y del ácido hidroxibenzoico y

algunos polifenoles resultado de supolimerización.

Polifenoles

Como se mencionoanteriormente, los polifenolesson aquellos compuestos conpor lo menos 2 fenoles en suestructura, esto hace a lospolifenoles un grupo bastanteamplio (ver Fig. 2). Lospolifenoles son el resultadode la polimerización de loscompuestos fenólicos vistosanteriormente.

Figura 2. Clases y subclases de algunoscompuestos fenólicos.

Los flavonoides

Son los compuestos fenólicosde mayor presencia en lasplantas (Xiao, J (2012)), sonde bajo peso molecular ycomparten un esqueleto comúnde difenilpiranos (C6-C3-C6)(ver Fig, 3), compuesto pordos anillos de fenilos (A y B)ligados a través de un anilloC de pirano (heterocíclico).Los átomos de carbono en losanillos C y A se numeran del 2al 8, y los del anillo B desdeel 2' al 6' se obtienen por elalargamiento de la cadenalateral de los ácidos cinámicomediante la adición de una omás unidades C2, por logeneral resulta en labiosíntesis de metabolitosmixtos con propiedadesbiológicas importantes(Martínez, S. (2002), Parada,J. (2007)).

Figura 3. Esqueleto común de losflavonoides.

Más de 5,000 flavonoides hansido aislados e identificadosy posteriormente separados porclases: Antocianinas,Flavanonas, Flavonoles,Flavones e Isoflavones (Xiao,J (2012)) Figura 4. Losflavonoides tienen grancapacidad antioxidante (Xiao,J. (2012), Andriantsitohaina,R. (2012), Salazar, S. (2012),Hubert, B. (2007), Maier, T.(2009), Scalbert, A. (2002)) yestá depende de laspropiedades redox de susgrupos hidroxifenólicos y dela relación estructural entrelas diferentes partes de laestructura química. Estaestructura básica permite unamultitud de patrones desustitución y variaciones enel anillo C. (Soria, S.(2007)), por lo tanto, lasvarias clases de flavonoidesdifieren en los estados deoxidación de sus sistemasheterocíclicos. Flavonoidesconstituyentes individuales decada clase se distinguenprincipalmente por el número yla estereoquímica de losgrupos hidroxilo y / o

metoxilos en los dos anillosde benceno y / o el sistemaheterocíclico. Estassustituciones se encuentran enposiciones definidas deflavonoides, tales que indicanun origen diferentebiogenética por dos anillosaromáticos, A y B. En muchoscasos, a continuación, loscompuestos flavonoidic hansido aislados, tales comoglicósidos, uno o más gruposhidroxilo están unido con unhemiacetalic obligado,generalmente a través de la C-1 de carbono y con un enlacede tipo, a uno o más azúcares(Ferrazzano, G. (2011)).

Figura 4. Algunas clases de Flavonoides

Las cumarinas

Son metabolitos típicos de lasplantas superiores. El núcleobenzo-2-pirona de lascumarinas simples deriva delesqueleto fenilacrılico deácidos cinámicos a través deorto-hidroxilación,

isomerización trans-cis de lacara doble enlace de lacadena, y lactonización. Lassecuencias y los mecanismos detales procesos son todavíaincierto en la mayoría de loscasos, en particular, laisomerización trans-cis deldoble enlace podría ocurrirbajo catálisis enzimática, através de un procesofotoquímico, o a través deotros mecanismos, tales comoun secuencia de reducción-deshidrogenación. (Ferrazzano,G. (2011))

Los lignanos

Comprenden un grupo decompuestos naturales concarbón esqueletos derivados dedos unidades de fenilpropanounidos entre sí por al menosun enlace carbono-carbonoentre los dos central de β-carburos de las cadenas de C3(lignanos) o por enlacesdistintos de la β β '-carbono-carbono (neolignanos). Losanillos aromáticos suelenestar oxisubstituidosparticularmente en la posiciónpara con respecto a lasustitución de la cadenalateral. (Ferrazzano, G.(2011)).

Capacidad Antioxidante

El desbalance entre lasreacciones oxidativas yantioxidativas conocido comoestrés oxidativo, éste esresponsable de muchos procesosdegenerativos que derivan enenfermedades cardiovasculares,deversos tipos cáncer,diabetes , el Alzheimer, etc.(Andriantsitohaina, R. (2012),Serra, A. (2012), Padayachee,A (2012), Xiao, J. (2012),Hervert, D. (2011), Fang, Z.(2010), Gianmaria F. (2011),Hernández, C. (2003), Ortega,M., Nomura, M. (2011), Caruso,F (2004), Mertínez, S.(2002)). Las reaccionesoxidativas son causadas porespecies reactivas del oxígeno(ROS) que incluyen a losradicales libres superoxido(O2·−), hidroperoxilo (HOO·),hidroxilo (HO·), peroxil(ROO·), y alcoxi (RO·) (Denev,P. (2012)) un radical libre seforma cuando el enlace químicooriginal en el compuestooriginal se escinde, estopuede ocurrir de formaespontánea, por el calor o laluz (Caruso, F. (2004)). Ladefensa del cuerpo al estrésoxidativo son losantioxidantes, compuestos queprevienen la oxidación deimportantes dianas celulares

ya que actúan sobre losradicales libres para dar alos productos estables. (Díaz,M. (2004), Sun-Waterhouse, D.(2012)). Estas defensasincluyen compuestos endógenos,tales como enzimas, porejemplo, Superoxido Dismutasa(SOD), y compuestos exógenosobtenidos a partir de la dietaya que se sabe que losprincipios activos de variasespecies vegetales, como elcaso de los polifenoles, quetienen la propiedad de anularla acción de los radicalesoxidativos (Milani, P. (2010),Denev, P. (2012), Matgorzata,M. (2012), Ssonko, U. (2006),Ferrazzano, G. (2011),Staszewski, M) mediante variosmecanismos, como son suaniquilación o latransferencia de electronesque transforman al radical enuna molécula inactiva,cortando la cadena dereproducción de radicalesderivados (Soria, J. (2011)).

En los polifenoles se reconoceen tres mecanismosprincipales, derivados de lareacción directa con losradicales libres (Leopoldini,M. (2004)), y de la quelaciónde metales libres, este últimoimplicado en reaccionesfinalmente generadoras deradicales libres (Quiñones, M.

(2012), Buchweitz, M. (2012)).Es comúnmente aceptado que lasprincipales característicasestructurales de una buenaactividad captadora deradicales (Landete, J. (2012),Leopoldini, M. (2004), Soria,J. (2011), Le Bourvellec, C.et al (2003), (2004), (2005),(2012)) son:

- La aparición de múltiplesgrupos OH unido al anilloaromático.

- La disposición de estoshidroxilos en laconformación orto-principalmente o bienpara-.

- La estructura plana decompuestos fenólicos, quepermite la conjugació,la deslocalizaciónelectrónica, así como losefectos de resonancia.

- La presencia de gruposfuncionales adicionales,como el doble enlace C=Cy el carbonilo.

- Grado de glicosilación.

Pectinas

Las pectinas son una familiade polisacáridos complejos queforman parte de loscomponentes de la paredcelular de las plantassuperiores (Mazumder, S(2004), Dongowski, G. (1995),

Panouillé, M (2006)) así comola, celulosa (polisacáridomicrofi brillar β - (1 → 4) -D – glucano) y lahemicelulosas (polisacáridosque carece de galacturonato)(Fry, S. (2011)).

De los polisacaridos de lapared celular, son laspectinas son las de mayorimportancia a nivel comercial,ya que son ampliamenteutilizadas en productosalimenticios debido a sucapacidad para interactuar conlas moléculas de agua. Laspectinas se pueden utilizarcomo espesantes ya que actúanaumentando la viscosidad delos alimentos, por esto mismotambién se usan como agentesgelificantes o bien comoestabilizadores, ayudando enel mantenimiento de unadispersión fina de dos (o más)fases inmiscibles de otro modoen un alimento, entre otros(Li, T. (2008), Majdoub,Panouillé, M (2006), H.(2001)) (Harris, S. (2006)).Por tanto es importanteconocer la capacidad deretención de agua de laspectinas ya que es de laspropiedades importantes de lapectina, determina la calidady la utilidad de la pectina ytambién afecta su capacidadgelificante (Li, T. (2008)).Se sabe que el número y la

distribución (al azar o porbloques) de los grupos éster(metoxilo) a lo largo de lamolécula, el grado demetoxilación, el pesomolecular, la forma, el pH yla fuerza iónica, entre otrasjuegan un papel importante enla capacidad de retención deagua, lo que se ve reflejadoen su solubilidad,gelificación, y laspropiedades espesantes depectinas (Mazumder, S (2004),Majdoub, H. (2001), Goycoolea,F. (2001), Li, T. (2008)), porejemplo en un trabajorealizado por Tuopinguna Li etal. En donde se analizaron dostipos de pectina (alto y gradometoxilo) se observo que lapectina de bajo metoxiloexhibe un comportamiento nonewtoniano a altasconcentraciones y que lapectina de alto metoxiloexhibió una viscosidad máximaa pH 3, mientras que lapectina de bajo metoxilo nomostró cambios obvios en laviscosidad en un intervalo depH de 3,2 a 6,0 (Li, T.(2008)). Se sabe que laspectinas de alto metoxilorequieren concentraciones desólidos mayores al 55% p/p dela solución, mientras que lasde bajo metoxilo requieren pHmenor a 3.5 para la formaciónde geles (Sivam, A. (2012)).

Estructura

Las moléculas de pectina secomponen de diferentesregiones estructurales (Fry,S. (2011)), las regioneshomogalacturonan (HG),generalmente llamadas"regiones lisas", consisten enuna repetición deRamnogalacturonano ligada alácido D-galacturónico porenlaces (α-1,4) (Li, T.(2008), Fry, S. (2011),Harris, S. (2006)). El gradode polimerización eshabitualmente entre 75 y 100.Los residuos de ácidoGalacturónico pueden serparcialmente metilo (noesterificado) y / o acetilo(esterificado), y las regionesde ramnogalacturonano I (IGR),también llamadas "regionespeludas", están constituidospor una secuencia alterna deRamnogalacturano vinculadaácido D-galacturónico yRamnogalacturano vinculadaresiduos ramnopiranosil. Otrotipo de ramnogalacturonano(RGII) es un componente menorde las pectinas; su estructuraes muy compleja y se componede al menos 12 monómerosdiferentes. La estructura delas regiones HG y RG esbastante conocido, pero sumodo de combinación siguesiendo poco clara (Panouillé,

M (2006), Fry, S. (2011),Mazumder, S (2004)). Ver Fig.5.

Figura 5. Estructuras de los dos dominios péctico-polisacáridos más comunes que constituyenpectinas: homogalacturonan yramnogalacturonano I.

Los factores que tienen unimpacto directo en laestructura son, la fuente dela cual se extraen laspectinas, el grado de madurezasí como el método deextracción, entre otros.(Panouillé, M (2006), Willats(2006), Goycoolea V. (2001)).Las mayores fuentescomerciales de pectinas sonlas cáscaras secas de cítricosy manzana, que son lossubproductos sólidos de laproducción de jugo (Rolin,(2000), Thibault (2003),Willats (2006)). Pequeñas

cantidades de pectinas tambiénse fabrican a partir de pulpade remolacha azucarera, unsubproducto de la producciónde sacarosa (Williams (2005)).Las pectinas se pueden extraerde las paredes de las célulaspor agentes físicos, químicos,así como las formasenzimáticas. La pectina seextrae comercialmenteutilizando una solución acuosade la materia prima entratamiento ácido o alcalinosuave. El proceso deextracción básica produce unbajo grado de metoxilo de lapectina, mientras que lapectina con un alto metoxilose obtiene generalmentemediante extracción con ácidomineral, ácido nítrico por logeneral, a un pH de 1-3, a 50-90 °C, durante 3-12 h. Despuésla solución se ha concentrado,la pectina es precipitaciónTed por etanol o 2-propanol,se secó y se molió (Harris, S.(2006), Robert, C (2006)). Elgrado de metoxilo de lapreparación de pectina puedeser controlada dentro de lagama de 55-80% por lascondiciones exactas deextracción, controlando el pH,la temperatura, y el tiempo de

extracción (Panouillé, M

(2006)) ya que el grado deesterificación (metoxilo) delos residuos de ácidogalacturónico en loshomogalacturonans de pectinastiene efectos importantessobre su funcionalidad(Panouillé, M (2006),Watrelot, A (2013), Li, T.(2008), Fry, S. (2011),Williams, (2005), Harris, S.(2006), Sivam, A. (2012)). Laspectinas con un grado deesterificación de 50% o másson conocidas como pectinas dealto metoxilo, éster, altogrado de esterificación yaquellos con unaesterificación de menos de 50%(ver Fig 6.) son las pectinasde bajo metoxilo,éster o bajogrado de esterificación. Adiferencia de los cítricos ypectina de manzana, que tienenalto metoxilo, pectinasgirasol tienen bajo metoxilo(Williams, (2005), Harris, S.(2006)). Si la pectina setrata con amoníaco, algunos delos grupos metil-éster seconvierten en grupos amida yla pectina se conoce comopectina amidada (Harris, S.(2006)).

Figura 6. Se muestran los grupos sustituyentes delos pectinas, en la amarilla vemos el grupocarboxilo (bajo metotilo), en la imagen amarilla elsustituyente es un éster (alto metoxilo) y en la rojael sustituyente es una amida.

Interacciones entre Polifenolesy Pectina

Ya han sido diversos trabajosque demuestran que lospolifenoles se unenfuertemente a la pectina(Watrelot, A (2013), Hubert,B. (2007), Maier, T (2009), LeBourvellec, C. et al (2003),(2004), (2005), (2012),Henrik, T. (2009), CatherineM. (2001)), ya que dichainteracción influye en algunascaracterísticas sensoriales endiversas bebidas tales comoastringencia y turbidez (LeBourvellec, C. et al (2012),Hubert, B. (2007)) así comoconsecuencias nutricionalesmediante la posibilidad de laentrega polifenoles ypolisacáridos enlazados alintestino grueso para lafermentación por las bacteriasdel intestino (Padayachee, A(2012)), lo que no se tiene esde información sobre elmecanismo de dichasinteracciones entre lospolifenoles y lospolisacáridos, aunque se sabe

que los polifenoles de lasplantas se encuentran en unambiente rico enpolisacáridos, es durante elproceso de elaboración dealimentos y/o durante lamasticación y que existenamplios contactos entrepolisacáridos y polifenoles,ya que se ocasiona ladestrucción de los tejidosvegetales (Watrelot, A (2013),Hubert, B. (2007)).

La mayoría de los datosobtenidos de la interaccion depolifenoles y pectinas seobtuvieron en con lasuspensión de las paredescelulares en tampón acuosodemostraron su unión nocovalentes de procianidinasoligoméricas y poliméricas, yaque es en los sumos de frutaso el te verde de dondeobtenemos la mayor fuente depolifenoles después de lasfrutas (Bansal, S. (2011),Leopoldini, M. (2011), Kroon,P. (2004)). Esta unión esrápida y espontánea e implicainteracciones débiles, talescomo enlaces de hidrógeno ycontactos hidrofóbicos. Entrelos polisacáridos de la paredcelular, pectina muestra laafinidad más fuerte paraprocianidinas, cualquiera quesea su grado medio depolimerización y las pectinas.(Le Bourvellec, C. et al

(2003), (2004), (2005),(2012), Henrik, T. (2009),Catherine M. (2001), Watrelot,A (2013),Hubert, B. (2007))esto se detecto mediantecalorimetría de titulaciónisotérmica y la densidadóptica, donde se muestra quelas procianidinas formancomplejos con pectinas ohomogalacturonans. En todoslos casos, una contribuciónfavorable entropía sugiere quela interacción fue impulsadaprincipalmente por laentropía, que puede resultarde interacciones hidrófobas,pero también de otras fuentes(de expansión, desolvatación,cambios conformacionales. Enespecifico en el trabajo deHubert y colaboradores seestudio, la propensión de laspectinas para unirse aprocianidinas altamentepolimerizados se confirmómediante la determinación dela incremento del grado depolimerización (ΔDPn). Estadeterminación mostró unapartición selectiva deprocianidinas entre pectinas ysobrenadante. La selectividadde las pectinas fue máspronunciado con la fracciónaltamente polimerizado, quees, grado de polimerización(DP) 30 y un alto grado demetoxilo, debido a su altapolidispersibilidad. Esta

diferencia confirmó que loscomplejos formados dependen dela longitud de lasprocianidinas. La eficienciade las procianidinas uniónderiva del hecho de que lasprocianidinas son ligandosmultidentados capaz de unirsesimultáneamente a variasregiones de la pectina. Por lotanto, cuanto mayor es el DP,las procianidinas seráncapaces de formar másinteracciones una con lapectina.

En estudios más recientesrealizados en Europa, seintenta utilizar elconocimiento que existe sobrela complejación entrepolifenoles y polisacáridospara el desarrollo de nuevosproductos donde se utilicenlas antocianinas comocolorantes naturales enalimentos para niños, tal esel caso de los trabajos deBuchweitz y colaboradores asícomo el de Maier ycolaboradores, en donde buscanconocer las interacciones delas antocianinas con losingredientes alimentarios,tales como co-pigmentos,azúcares, ácido ascórbico yenzimas en la estabilidad delpigmento. Ellos sugieren unaasociación intermolecularentre los grupos carboxílicosy antocianinas puede mejorar

la estabilidad de este último(Buchweitz, M (2013), Maier, T(2009)).

Por otro lado en un ensayohecho por Sivam ycolaboradores se determinaroninteracciones entrepolifenoles y polisacáridos enun medio sólido, para ello seformulo un producto depanificación en el cual sedemuestra los efectos deañadir extracto de PP ypectina, así como la cantidadde agua utilizada para laformulación en el pan de laestructura secundaria de laproteína (por ejemplo, β-a suvez, β-hoja, conformaciones α-hélice). La adición dePolifenoles y pectina al panresultó en una mayor firmezade la miga y la disminución dela concentración de S-H libre,esto gracias a la presencia depolifenoles polares y susproductos de oxidación /degradación mejorado la uniónhidrófilo (incluyendo H unióncon agua) durante lafabricación de pan, lo quelimita el agua disponible pararetrogradación del almidón yes probable que lamodificación de la estructurade los cristales, otrasuposición que hacen Hubert ycolaboradores es que lamicroestructura del pan está

estrechamente asociada con eltipo de polifenol añadido, lapectina y la cantidad de aguautilizada para la formulaciónde pan (Hubert, B. (2007)). Enla fig. 7 se puede observar unesquema de la posibleinteracción entrepolisacáridos y polifenolesmediante puentes de hidrogeno.

Figura 7. Esquema de las posibles interaccionesentre polifenoles y polisacáridos.

Además, se sabe que el pesomolecular de las pectinastiene también un efectoimportante en la estabilidadde los complejos depolifenol/polisacárido,disminuyendo el tamaño delpolímero de pectina disminuyela estabilidad de loscomplejos, además que lacantidad de polifenolesabsorbidos por polisacáridosvariará tanto con la fuente depolifenoles como con laespecie de origen delpolisacárido (Le Bourvellec,C. et al. (2003), (2004),(2005), (2012)). La formación

de complejos entre la pectinasoluble y taninos solublesreduce la astringencia deljugo fresco y una solución detaninos purificados a partirde fruta caqui (Taira et al.,(1997)). La incidencia depolisacáridos de vino sobre laagregación de tanino seinvestigó usando dispersión deluz dinámica (Riou et al.,(2002)). Las interaccionesespecíficas también existenentre hesperidina y pectina ycontribuyen a la turbidez delzumo de naranja. Las pectinasque contienen aproximadamente80% de azúcares neutros y másde 10% de ramnosa formanpartículas estables conhesperidina, mientras que laspectinas que contieneaproximadamente 40% azúcaresneutros y sobre las partículasde 2% de la Forma ramnosainestables, aunque sus pesosmoleculares y sus grados deesterificación son casiidénticos (Ben-Shalom et al.(1999)). Se sabe que elmonómero deRamnogalacturonano II no tieneninguna influencia sobre laagregación de taninos,mientras que el diámetro deeste y la interacción con lostaninos se incrementófuertemente en el vino, lo queconduce a la precipitación delos complejos formados, lo que

sugiere co-agregación entreeste polisacárido y lostaninos (Riou et al., (2002)).Existen otros estudios quedemuestran que el medio dondese lleva a cabo la interacciónpolifenol-polisacárido esbastante importante, enellos se muestra, con relacióna nuestro trabajo, que el pHtendrá un efecto significativoen el numero y duración de lasinteracciones así mismo lacantidad y la naturaleza delos demás componentes de lamatriz, esto gracias adiferentes técnicasespectrofotométricas ymediante pruebas analíticasbasadas en la adsorción decompuestos (Małgorzata, M.(2012), Le Bourvellec, C. etal (2003), (2004), Stephen C.(2011)).

Mecanismo de interacción de Polifenoles y Pectina

Acciones entre pectinas yprocianidinas podría serdebido a las interaccioneshidrofóbicas entre gruposmetilo de pectinas yheterociclos dihidropirano (C-anillos) de procianidinas, ala inclusión de unidades de

ramnosa en los residuos deácido galacturónico alternandoreduce ligeramente la longitudde persistencia de la pectina.En efecto, ramnosa tiene unpapel potencial en laformación de "pliegues" y unaumento del contenido deramnosa en pectinas condujo aun aumento de la flexibilidad.Además la composición deazúcares neutros tambiéninfluenciada interacción entrepectinas y procianidinas yaque se observa una mayorinteracción entre polifenolesy pectonas de bajo metoxilo.(Buchweitz, M (2013), Sivam,A. (2012), Le Bourvellec, C.et al (2003), (2004), (2005),(2012), Henrik, T. (2009),Hubert, B. (2007), Monties, B.(1996), Stephen C. (2011)).Otra forma de interacciónposible es mediante lainteracción de antocianinascon metales complejos(Martínes, S. (2002),Buchweitz, M. (2012))favoreciendo la interaccióncon polisacáridos y otroscomponentes de matrizalimenticia. Esta teoría seprueba en el trabajo deBuchweitz y colaboradoresdonde una fracción depolisacáridos pécticosdemostrarón formarhidrocoloides con antocianinassolubles para la

estabilización de loscolorantes azulesalimenticios. Un efectoBatocrómico superior seobservo en las soluciones alas que se les añadió Aluminioy iones de hierro que lasolución blanco sin ionesmetálicos (Buchweitz, M.(2012)).

Todos estos mecanismos deinteracción se debe a que lospolifenoles poseen diferentesestructuras químicas cada unacon distinta polaridad ademásde tener múltiples gruposhidroxilo, todo que puedenactuar como sitios para laconjugación a azúcares, ácidoso grupos alquilo (Sivam, A.(2011), Panouillé, M (2006),Dongowski, G. (1995)), ademásse sabe que las interaccionesintermoleculares tienen comouno de sus componentesfundamentales elelectrostático. Las fuerzaselectrostáticas tienen unrango de acción relativamenteamplio, el mismo que involucralas distancias de contacto(radio de Van der Waals) delas moléculas, siendoimportantes para determinarlas posibilidades deacercamiento o repulsión delas mismas. Uno de los índicesmás conocidos para determinareste componente es el llamadopotencial electrostático

molecular MEP (Soria J.(2011)), que es el resultadode la densidad electrónicaalrededor de la molécula. Estapropiedad determina lapolaridad molecular alrededorde una cáscara ubicada a unadistancia dada de los núcleosatómicos, adecuada para elestudio de sus interaccionescon partículas cargadaseléctricamente. Esta propiedadfue medida para el caso dealgunos polifenoles por Soriay colaboradores mediante unestudio de MEP´s y otro dedinámica molecular paraestudiar la influencia delgrado hidroxilación y laestereoquímica molecular en lacapacidad de formación depuentes de hidrogeno de lospolifenoles, para ello usaroncomo base la quercetina y lafisetina que permitiránestudiar la influencia delgrado hidroxilación. Lagenisteína y la floretinapermitirán establecercontrastes adicionalesrespecto a la estereoquímicamolecular. Es decir, conocerlaorientación de los planosmoleculares y susramificaciones. Las moléculasde los ácidos caféico yferúlico permitirán entenderel rol del grupo metoxi. Comoresultados vieron que Losestudios mecano cuánticos ab

initio son cruciales paraentender la estructura ypropiedades moleculares. Ladensidad electrónica alrededordel anillo B en las moléculasde quercetina y fisetinaexplicaría la mayorreactividad antioxidante deestas moléculas y en dichasregiones. La presencia delenlace C2-C3 junto con lafunción 4-oxo y el grupo 3-OH,en el anillo C de estasmoléculas, confierencaracterísticas importantessobre la deslocalizaciónelectrónica, la planaridadmolecular y un potencialelectrostático importante enlas propiedades antioxidantesde estas moléculas. En lafig. 8 podemos observar ladistancia de un puente deHidrogeno formado entre laquercetina y una molécula deagua y en la fig. 9 observamoscomo una de los resultados deltrabajo de Soria ycolaboradores, las cargasparciales (en valor absoluto)de los oxígenos de loshidroxilos y número de enlaceshidrógeno formados en cadahidroxilo de la Quercetina(Soria J. (2011)).

Figura 8. Puente de Hidrogeno entre la quecetinay una molécula de agua.

Figura 9. Cargas parciales (en valor absoluto) delos oxígenos de los hidroxilos y número de enlaces

hidrógeno formadosen cada hidroxilo de laQuercetina.

Un estudio realizadointeresante realizado porCaruso y colaboradores apartir de la estructuracristalina experimental ycálculos ab initio sobre elresveratrol y sus derivados,se describen lascaracterísticas estructuralesde importancia y dejan enevidencia que los puentes dehidrogeno que el resveratroles capaz de formar siguen unmovimiento alternado quedenominaron movimiento deflop-flop. La estructuramolecular revela lacoplanaridad relativa delesqueleto de trans-estilbeno

del resveratrol, elempaquetamiento molecular enel estado sólido muestra unaextensa red de enlaces dehidrógeno que aclara elmovimiento del flip-flop delos tres grupos hidroxilo que,alternativamente, se forman yse rompen los enlaces de H concada uno de los oxígenosfenólicos vecinos. Elcomportamiento dinámicoprovocado por la alternanciade la formación de enlaces dehidrógeno y ruptura puederesultar en la movilidad listade hasta tres átomos dehidrógeno por molécula deresveratrol que se puedentransferir a los oxidantesreactivos que son ricos endensidad de electrones, paraque esto se lleve a cabo, lostres hidrógenos de hidroxilodebe estar desordenados ysimultáneamente actuar comodonantes de enlace de H yaceptores de enlace de H paradar cabida a este esquema deenlaces de hidrógeno. Elmovimiento flip-flop de losgrupos hidroxilo implica laformación y roturas de puentesde Hidrogeno de formaalternativa con cada uno delos oxígenos fenólicos vecinosy puede apoyar latransferencia de hasta tresátomos de hidrógeno hidroxilo.Esta transferencia a lo largo

de la cadena de enlaces dehidrógeno está implicada enmuchas reacciones químicas ensoluciones acuosas y podríaser un proceso fundamental enmuchos sistemas biológicos(Caruso, F. (2004)). Estecomportamiento puede explicarla gran capacidad antioxidantede muchos compuestosfenólicos.

En su trabajo para ladeterminación del perfilreológico y caracterizaciónquímica de bebidas con altasconcentraciones de fibra ypolifenoles, Waterhause ycolaboradores cuantificaron elcontenido total extraído depolifenoles (TEPC) ymediciones reológicas(viscosidad, módulo elástico G'y el módulo viscoso G "a 4,20, 37 y 60 ° C. Padayachee ycolaboradores utilizarondiversas tencincasespectofotometricas como deseparación para determinar elgrado de interacción depolifenoles con pectinas yhemicelulosa, esto se evaluócon HPLC, con un espectrómetrode masas y por ultimo con eluso de la microscopía deescaneo láser confocal,mediante estos equipos sedetermino la distribución deantocianina en la matrizcompuesta de hemicelulosa y

pectina (Padayachee, A.,(2012)).

Diversas técnicas han sidodesarrolladas para determinarel medio de complejación delas polisacaridos ypolifenoles,técnicas talescomo la electroforesiscapilar, espectro de masas porelectrospray (ESI-MS),cromatografía de afinidad dealto rendimiento (HPAC),espectroscopía de RMN,extinción de fluorescencia, yel método de múltiplesespectroscópico (FL, RSL, IR,UV-vis, CD) se handesarrollado para caracterizarlas interacciones proteína-polifenol. Entre las másusadas están las técnicas deespectroscopia comoMicroscopía electrónica debarrido (SEM), Raman,Dispersión de luz dinámica(DLS), Infrarojo, UV-visible,fluorescencia y RMNdemostrando que todo estoayuda a comprender laformación del complejopolifenol-polisacárido y comoesta afecta la textura y laestabilidad de la bebida(Waterhouse, D. (2013),Padayachee, A. (2012),Dongowski, G. (1995),Buchweitz, M.. (2012), Sivam,A. (2012), Xiao, J. (2012), LeBourvellec, C (2012, 2005,2004), Staszewski, M., Soares,S. (2009), Majdoub, H. (2001),Watrelot, A. (2013), Parada,J. (2007), Umar L. (2005),Bansal, S. (2011)). Tecnicasde separacion como HPLC y

Cromatografia de exclusionmolecular (Buchweitz, M.(2013), Sivam, A. (2012),Landete, J. (2012),Padayachee, A. (2012), Devi,P. (2011), Kroon, P. (2004),Renard, C. (2001)) y capacidadantioxidante TEAC ypolifenoles totals con elanálisis Folin–Ciocalteuentre otras.

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