Determinación de compuestos bioactivos en subproductos de vinificación

Abstract

En este trabajo se ha evaluado la extracción de compuestos fenólicos presentes en las distintas partes del orujo (semilla, hollejo y raspón), principal subproducto de la vinificación, de la variedad de uva Zalema, mediante una extracción sólido-líquido convencional a temperatura ambiente. Se han utilizado tres disolventes diferentes (agua, etanol y una mezcla al 50 % agua/etanol) para comparar su rendimiento de extracción y las características de los extractos fenólicos obtenidos. Se ha determinado su contenido fenólico total (TPC), mediante el ensayo de Folin-Ciocalteu, y la concentración de determinados compuestos de manera individual, mediante UHPLC. También se han evaluado algunas actividades biológicas de los extractos en ensayos in vitro. La actividad antioxidante se ha determinado mediante la capacidad para neutralizar el radical DPPH frente al antioxidante estándar Trolox. La actividad anticolinesterasa se ha determinado por el método de Ellman. La mezcla de agua y etanol al 50 % resultó ser el disolvente con mayor capacidad de extracción respecto al TPC en los tres subproductos y para la mayoría de los compuestos individuales, con alguna excepción como el ácido gálico en semilla, que se extrajo mejor con agua. La semilla se situó como el subproducto con mayor TPC, seguido del raspón y, por último, del hollejo (9829,86, 3745,77 y 2797,67 mg GAE/100 g, respectivamente, en agua/etanol). La semilla destacó por su elevado contenido de flavanoles (en el extracto de agua/etanol: epicatequina 40,02, catequina 33,04 y procianidina B1 29,36 mg/100 g) y de ácido gálico (41,45 mg/100 g en agua). El hollejo presentó la mayor cantidad de flavonoles (quercetina-3-O-glucósido 48,85 mg/100 g en el extracto agua/etanol). El raspón presentó cantidades elevadas, pero inferiores a la semilla o el hollejo, para todos los grupos fenólicos (procianidina B1 28,33 y quercetina-3-O glucósido 45,05 mg/100 g en agua/etanol). La actividad antioxidante de los extractos siguió una correlación lineal con su TPC, con la excepción de los extractos hidroalcohólicos de hollejo y raspón. El raspón presentó una actividad antioxidante menor a la del hollejo (28,10 frente a 34,96 mmol TE/100 g), probablemente debido al mayor contenido en flavonoles del hollejo. El extracto de semilla con agua/etanol mostró la mayor actividad (50,44 mmol TE/100 g). La actividad anticolinesterasa se midió con una concentración de 2,5 mg/mL en todos los extractos. Los mayores porcentajes de inhibición se alcanzaron con los extractos de etanol y agua/etanol de semilla (53,9 y 48,9 %) y los extractos en agua/etanol de raspón y hollejo (45,2 y 39,9 %, respectivamente). Los resultados indicaron que los subproductos de vinificación de uva blanca son una buena fuente de compuestos fenólicos con elevada actividad antioxidante y de inhibición de la enzima acetilcolinesterasa.

In the present work, extraction of phenolic compounds found in the different parts of the grape pomace (seeds, skins and stalks), the main wine-making by-product, from grape variety Zalema, has been carried out by means of a conventional solid-liquid extraction at room temperature. Three different solvents (water, ethanol and 50% water/ethanol mixture) have been used to compare the extraction yield and the characteristics of the extracts. Later, its total phenolic content (TPC) has been determined through Folin-Ciocalteu assay, and the concentration of certain individual compounds, by UHPLC. Some biological activities have also been evaluated in in vitro tests. Antioxidant capacity has been determined by the ability of the extracts to scavenge DPPH radical against the standard antioxidant Trolox. Anticholinesterase activity has been measured by the Ellman’s method. Water/ethanol mixture turned out to be the solvent with the highest extraction efficacy with respect to TPC in the three by-products and for most of the individual compounds, with some exceptions like gallic acid in the seeds, which was better extracted with water. The seed was ranked as the by-product with the highest TPC in its three extracts, followed by the stalk and, finally, the skin (9829.86, 3745.77 and 2797.67 mg GAE/100 g, respectively, in water/ethanol). The seed stood out for its high content of flavanols (in the water / ethanol extract: epicatechin 40.02, catechin 33.04 and procyanidin B1 29.36 mg/100 g) and gallic acid (41.45 mg/100 g in water). The skins presented the highest amount of flavonols (quercetin-3-O-glucoside 48.85 mg/100 g in the water/ethanol extract). The stalk showed high amounts, but lower than the seed or the skin, for all phenolic groups (procyanidin B1 28.33 and quercetin-3-O-glucoside 45.05 mg/100 g in water/ethanol). The antioxidant activity of the extracts followed a linear correlation with their TPC, except for the hydroalcoholic extracts of skin and stalk. The latter, despite presenting higher TPC, obtained a lower antioxidant activity (28.10 vs 34.96 mmol TE/100 g), probably due to the higher flavonol content of the skin. The seed extract in water/ethanol showed the highest activity (50.44 mmol TE/100 g). The anticholinesterase activity was measured with the extracts standardized at a concentration of 2.5 mg/mL. The highest percentages of inhibition were achieved with the ethanol and water/ethanol seed extracts (53.9 and 48.9 %) and the water/ethanol extracts from stalk and skin (45.2 and 39.9 %). Results indicated that white wine-making by-products are a good source of phenolic compounds with high antioxidant power and ability to inhibit the enzyme acetylcholinesterase.