Obtención y caracterización de péptidos antioxidantes a partir de preparados comerciales de levaduras secas inactivas

Resumen del póster presentado al XII Congreso de los Grupos de Investigación Enológica celebrado en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos de Madrid (Universidad Politécnica de Madrid), durante los días 18 a 21 de Junio de 2013.El empleo de preparados de levaduras secas inactivas (LSI) se ha generalizado en la industria enológica para mejorar las características organolépticas del vino, aunque los mecanismos implicados no han sido totalmente identificados. Recientemente, en nuestro laboratorio, se ha comprobado que los preparados LSI ricos en glutatión (GSH) inducen una menor evolución del color, así como cambios en la composición fenólica y el aroma de los vinos. Este efecto se ha relacionado con la actividad antioxidante del GSH, aunque también podría deberse a otros péptidos de bajo peso molecular procedentes de la levadura. En este trabajo se ha obtenido, mediante ultrafiltración, la fracción peptídica <3000Da de preparados de LSI indicados para distintos tipos de vino, llevándose a cabo su posterior fraccionamiento por HPLC a escala preparativa. La actividad antioxidante de las cuatro sub-fracciones obtenidas se ha seleccionado para llevar a cabo la identificación captación de radicales peroxilo (ORAC). La fracción que mostró mayor actividad antioxidante se ha seleccionado para llevar a cabo la identificación y caracterización de los péptidos presentes, comprobándose que el GSH no está contenido en dicha fracción, lo que sugiere la existencia de otros péptidos con potente actividad antioxidante que podrían contribuir a las propiedades de los preparados de LSI.Peer reviewe

Extractos fenólicos vegetales como antimicrobianos en vinificación (I). La Semana vitivinícola, ISSN 0037-184X, Nº 3404, 2013, págs. 1254-1259

Las propiedades del anhídrido sulfuroso o dióxido de azufre (SO2) como conservante en la elaboración de los vinos son bien conocidas; entre ellas destacan los efectos antioxidante y antimicrobiano, especialmente frente a bacterias lácticas (BAL). Sin embargo, en los últimos años, existe una tendencia a reducir progresivamente los niveles máximos de SO2 autorizados en los mostos y vinos. La creciente preocupación de los consumidores por la utilización de productos químicos como conservantes alimentarios ha impulsado la búsqueda de agentes antimicrobianos naturales. Entre ellos, los compuestos fenólicos o polifenoles se presentan como una de las alternativas más prometedoras, debido a que este amplio grupo de compuestos se caracterizan por mostrar un efecto dual como antimicrobianos y antioxidantes (revisado por García- Ruiz y col., (2008)). En trabajos previos, nuestro grupo de investigación ha comprobado que los compuestos fenólicos presentes en el vino, especialmente los flavonoles, presentan capacidad para inhibir el crecimiento de Oenococcus oeni, la principal especie bacteriana responsable de la fermentación maloláctica (FML), así como de Lactobacillus hilgardii y Pediococcus pentosaceus, asociadas a alteraciones del vino (García-Ruiz y col., 2009; 2011), mostrando a su vez un efecto inhibidor superior al del metabisulfito potásico para algunas de las especies estudiadas. Estos estudios sugieren el potencial empleo de los polifenoles como alternativa al tradicional uso del SO2 durante la vinificación. Sin embargo, para que este proceso resulte rentable económicamente, es de preferencia el empleo de extractos ricos en polifenoles en lugar de compuestos puros de síntesis orgánica. Si además los extractos proceden de plantas, es decir, tienen la categoría de productos naturales, estaríamos añadiendo un doble atractivo al procedimiento. En el presente trabajo se ha evaluado el potencial antimicrobiano de extractos fenólicos de origen vegetal frente a bacterias lácticas y acéticas del vino, y su eficacia tecnológica como antisépticos en el control de la FML en vinos tintos. A su vez, se ha estudiado la composición química de los vinos tratados con extractos fenólicos antimicrobianos con el objetivo de evaluar posibles cambios en sus propiedades organolépticas.Peer Reviewe

Obtención y caracterización de péptidos antioxidantes a partir de preparados comerciales de levaduras secas inactivas

El empleo de preparados de levaduras secas inactivas (LSI) se ha generalizado en la industria enológica para mejorar las características organolépticas del vino, aunque los mecanismos implicados no han sido totalmente identificados. Recientemente, en nuestro laboratorio, se ha comprobado que los preparados LSI ricos en glutatión (GSH) inducen una menor evolución del color, así como cambios en la composición fenólica y el aroma de los vinos. Este efecto se ha relacionado con la actividad antioxidante del GSH, aunque también podría deberse a otros péptidos de bajo peso molecular procedentes de la levadura. En este trabajo se ha obtenido, mediante ultrafiltración, la fracción peptídica <3000Da de preparados de LSI indicados para distintos tipos de vino, llevándose a cabo su posterior fraccionamiento por HPLC a escala preparativa. La actividad antioxidante de las cuatro sub-fracciones obtenidas se ha seleccionado para llevar a cabo la identificación captación de radicales peroxilo (ORAC). La fracción que mostró mayor actividad antioxidante se ha seleccionado para llevar a cabo la identificación y caracterización de los péptidos presentes, comprobándose que el GSH no está contenido en dicha fracción, lo que sugiere la existencia de otros péptidos con potente actividad antioxidante que podrían contribuir a las propiedades de los preparados de LSI.Peer reviewe

Parcial replacement of sulfur dioxide by antimicrobial phenolic extracts as a preservative of wine: effects on wine organoleptic characteristics

Resumen del póster presentado al XIII Weurman Flavour Research Symposium celebrado en Zaragoza (España) del 27 al 30 de septiembre de 2011.During winemaking sulfur dioxide (SO2) is added to wine in order to avoid undesirable microbiological effects that could affect negatively to the sensorial characteristic of wines and also generate toxic compounds such as biogenic amines. However, the doses of SO2 should be controlled since high doses could affect the organoleptic characteristics of wine and produce risks to humans. For that reason, some natural phenolic extracts has been investigated as natural preservative agents to replace SO2 either totally or partially. Therefore, the aim of this work was to evaluate the effect of the partial replace of SO2 by two antimicrobial phenolic extracts on the organoleptic characteristics and volatile and phenolic composition of a white wine during its ageing in wood. The assays were carried out with a white wine from Verdejo variety that had just finished the alcoholic fermentation. Phenolic extracts (A and B) were added to wines at 0.1 g/L together with 50% of the dose of SO2 normally added to this type of wines. In addition, a wine treated with the usual doses of SO2 was aged in the same way and a control wine was stored in a stainless steel tank. Samples were taken at initial time and after one and two months of ageing. The analysis of volatile compounds and phenolic compounds were carried our by SPME-GC-MS and HPLC-ESI-MS, respectively. All assays were carried out in duplicate. The aroma profile was evaluated by 12 trained judges in three formal sessions in different days. The correlation between sensory and instrumental data (global composition, volatile and phenolic compounds) was performed using different statistical methods. The results have shown that the addition of phenolic extracts avoid the development of lactic acid bacteria and therefore the malolactic fermentation. Chemical and sensorial analysis of wines at two months in barrels has shown no relevant differences between wines treated with phenolic extracts + SO2 and only with SO2. These results suggest that these phenolic extracts could be an alternative to the use of SO2, although the total replacement of SO2 has not been evaluated so far.Peer Reviewe

A winery-scale trial of the use of antimicrobial plant phenolic extracts as preservatives during wine ageing in barrels

Antimicrobial plant extracts rich in polyphenols have recently been proposed as a total or partial alternative to sulfites during winemaking. This paper reports a first winery-scale trial of the addition of antimicrobial plant extracts during wine ageing in wood. Before being distributed in oak barrels, a Verdejo wine was treated with either a SO2 regular dose (160mg/L) or with a SO2 half-dose (80mg/L), together with two phenolic-rich extracts from eucalyptus leaves and almond skins (100mg/L). Some of the wine was also stored in a stainless steel tank for comparison. After 6 months of ageing, the wine treated with the phenolic extracts remained microbiologically stable and showed correct enological parameters. Also, the volatile and phenolic composition of the wine was specifically determined to ascertain whether the addition of these phenolic extracts would affect the organoleptic properties of the wine. Although the addition of both eucalyptus and almond extracts led to statistically significant changes (p<0.05) in the concentration of several esters, C13 norisoprenoids, volatile phenols and furanic compounds in the wine, only the concentration of some of these compounds was higher than their odor threshold. With regard to phenolics, addition of both extracts did not significantly modify their content, except for a lower content of hydroxycinnamic acids and esters and flavan-3-ols, which predicts minor changes in wine astringency. As seen from a PCA analysis of all volatile and phenolic data, wines were mainly differentiated by the ageing process itself, by the addition of extracts, and even by the barrel used. Finally, a triangle test showed no significant differences in the global sensory appreciation between wines treated and not treated with the antimicrobial phenolic extracts. These results demonstrated the potential applicability of phenolic extracts as a partial alternative to sulfur dioxide during the ageing of white wines in oak barrels. © 2013 Elsevier Ltd.This work has been funded by the Spanish Ministry for Science and Innovation (AGL2006-04514, AGL2009-13361-C02-00, PRI-PIBAR-2011-1358 and CSD2007-00063Consolider Ingenio 2010 FUN-C-FOOD Projects) and the Comunidad de Madrid (ALIBIRD P2009/AGR-1469 Project). AGR and JJRB are the recipients of a fellowship from the DANONE Institute and the JAE-Doc Program (CSIC), respectively.Peer Reviewe

A winery-scale trial of the use of antimicrobial plant phenolic extracts as preservatives during wine ageing in barrels

Antimicrobial plant extracts rich in polyphenols have recently been proposed as a total or partial alternative to sulfites during winemaking. This paper reports a first winery-scale trial of the addition of antimicrobial plant extracts during wine ageing in wood. Before being distributed in oak barrels, a Verdejo wine was treated with either a SO2 regular dose (160mg/L) or with a SO2 half-dose (80mg/L), together with two phenolic-rich extracts from eucalyptus leaves and almond skins (100mg/L). Some of the wine was also stored in a stainless steel tank for comparison. After 6 months of ageing, the wine treated with the phenolic extracts remained microbiologically stable and showed correct enological parameters. Also, the volatile and phenolic composition of the wine was specifically determined to ascertain whether the addition of these phenolic extracts would affect the organoleptic properties of the wine.Spanish Ministry for Science and InnovationComunidad de MadridDepto. de Química AnalíticaFac. de Ciencias QuímicasTRUEpu