Characterization, antibacterial and biological activities of phenolic fraction of argentinean red wines

For the first time, the qualitative and quantitative characterization of phenolic compounds of lower molecular weight fraction (LMF) were evaluated in commercial Cabernet Sauvignon (CS) and Tannat (T) wines varieties produced in Cafayate, Argentine. The antimicrobial activity against Pediococcus pentosaceus 12p, spoilage wine bacteria as well as the “in vitro” antioxidant and antihypertensive activities were also evaluated. The composition of LMF obtained by liquidliquid extraction with ethyl acetate, determined by HPLC-DAD, showed a total content of phenolic compounds of 229.4 and 311.1 mg L-1 for CS and T wines respectively. Synthetic like-wine media (SWM), pH 4.5 supplemented with LMF at identical concentration of the wine (1X), four (4X) and eight times concentrated (8X), was inoculated with P. pentosaceus 12p at 107CFU mL-1. Samples were collected at the beginning and final incubation time to determine cell viability in MRS-agar medium and the damage of the cell membrane integrity by electron microscopy observation. In the presence of LMF at 1X concentration, both fractions diminish growth parameters without cellular damage. In the presence of LMF of CS and T wine varieties four and eight times concentrated, cellular death of the microorganism as well as plasmatic membrane disruption was observed. The LMF of both wines analyzed in this study have high antioxidant, radical scavenging and antihypertensive activity. The use of phenolic compounds as potential antimicrobial agents could be an effective additive to controll wine spoilage bacteria, adding on wines beneficial properties to human health.Fil: Stivala, Maria Gilda. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Villecco, Margarita B.. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Fanzone, Martín. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro Reg.cuyo Mendoza-san Juan. Estacion Exptal.agrop.mendoza. Laboratorio de Aromas y Sustancias Naturales; ArgentinaFil: Jofré, Viviana. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro Reg.cuyo Mendoza-san Juan. Estacion Exptal.agrop.mendoza. Laboratorio de Aromas y Sustancias Naturales; ArgentinaFil: Rodriguez Vaquero, Maria Jose. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Aredes Fernández, Pedro Adrián. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Polifenoles de vino: Potencial uso como agentes de control de microbiota de deterioro

Durante el proceso de vinificación pueden ocurrir alteraciones producidas por la actividad metabólica de bacterias ácido lácticas (BAL) pertenecientes a los géneros Lactobacillus y Pediococcus. Una práctica común en la industria para eliminar BAL deteriorantes es el agregado de dióxido de azufre (sulfitado), sin embargo su utilización está estrictamente reglamentada ya que puede producir reacciones alérgicas e intolerancia en personas sensibles. El uso de compuestos fenólicos (CF) para el control de la microbiota láctica alterante, podría representar una alternativa natural y eficaz. El objetivo de este trabajo de tesis fue investigar el efecto de los CF presentes en el vino en la prevención del deterioro producido por BAL indeseables y establecer una posible relación entre la estructura química de los CF y la actividad antimicrobiana observada. Se extrajo la fracción de compuestos fenólicos de bajo peso molecular (FBP) de vinos tintos comerciales varietales Malbec, Cabernet Sauvignon y Tannat, producidos en Cafayate (Salta) y varietales Malbec y Cabernet Sauvignon, producidos en Colalao del Valle (Tucumán) y se caracterizó cuali y cuantitativamente su contenido de CF. Se determinó el efecto sobre la viabilidad bacteriana en medio sintético símil-vino (MVS) de las FBP obtenidas en diferentes concentraciones, como así también de los CF en forma individual o combinada a concentraciones de 400 mg L-1 sobre las cepas 5w, 6F y X1B de Lactobacillus hilgardii, Pediococcus pentosaceus 12p y parvulus AF20, aislados de vinos de la misma región. También se evaluó el efecto sobre la integridad celular por Microscopía Electrónica de Transmisión (MET), producción de histamina y exopolisacárido.Las FBP presentaron efecto inhibitorio sobre las BAL estudiadas siendo la más efectiva la obtenida del varietal Cabernet Sauvignon de Colalao del Valle. A su vez las BAL del género Pediococcus resultaron ser más sensibles a la acción de las FBP. Entre los CF individuales estudiados, se determinó que los ácidos cafeico y p-cumárico presentaron el mayor efecto antimicrobiano. Se determinó que las combinaciones de ácido protocatéquico con ácido cafeico, ácido cafeico con (+) catequina y ácido protocatéquico con ácido p-cumárico presentaron efecto antimicrobiano sinérgico frente a los microorganismos estudiados. Se determinó además que los CF que mostraron la mayor actividad antibacteriana produjeron alteraciones en la integridad celular.Se observó que en las condiciones ensayadas se redujo la producción de EPS ehistamina en MVS. A partir de los resultados obtenidos, se realizó un estudio cualitativo de Relación Estructura-Actividad (REA), determinándose que los CF más activos, ácidos cafeico y p-cumárico, presentaron una distribución electrónica similar con un doble enlace en la cadena lateral y una distancia interatómica de 8 Å entre los hidroxilos catecólicos y el grupo carboxílico, requerimientos estructurales necesarios que determinan un patrón farmacofórico responsable de la actividad antibacteriana.Los resultados presentados aportan nuevos conocimientos sobre el efecto que tienen los compuestos fenólicos presentes en el vino sobre BAL, posicionando a estos compuestos como una alternativa natural al uso del SO2 en vinificación.Fil: Stivala, Maria Gilda. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; ArgentinaFil: Villecco, Margarita Beatriz. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; ArgentinaFil: Aredes Fernández, Pedro Adrián. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentin

Release of biologically active peptides from grape juice by Oenococcus oeni isolated from argentine wine

The increase in biologically active peptides after proteolytic activity of Oenococcus oeni X2L was studied in grape juice medium (GJM) and in GJM fermented with Saccharomyces cerevisiae mc2. Sequential inoculation of O. oeni X2L with proteolytic activity in GJM before (“I” medium) and after (“F” medium) yeast fermentation allowed peptide release. In the “I” medium, bacterial proteolytic activity (0.083 mM) released 3.88 mg nitrogen (N) of peptides per liter and produced an increase of 203.39 µmol/L in the ferric reducing antioxidant power (FRAP) and 16.49% in the angiotensin I-converting enzyme inhibitory (ACE-I) activity after 48 hrs of incubation. In the “F” medium, a higher proteolytic activity was evidenced after 48 hrs of incubation (0.179 mM), releasing 0.87 mg N of peptides/L. The released peptides in the “F” medium produced an increase in ACE-I activity (22.15%). Calculation of the specific activity (activity expressed per mg N of peptide released) of FRAP, 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl scavenging, and ACE-I after 48 hrs of incubation revealed a higher activity in the “F” than in the “I” medium. This finding indicates a higher efficiency of the proteolytic system of O. oeni X2L on grape juice proteins in the release of bioactive peptides after yeast growth.Fil: Stivala, Maria Gilda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Apud, Gisselle Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Aredes Fernández, Pedro Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentin

Proteolytic Activity of Oenococcus oeni Enables the Increase in Antioxidant and Antihypertensive Activities from Wine

Oenococcus oeni is a lactic acid bacterium involved in winemaking where it generally carries out the malolactic fermentation converting the wine's malic acid into lactic acid. In this work were used the strain m of Oenococcus oeni. The culture was inoculated at 108 Log CFU/mL in a synthetic wine medium (SW) supplemented with a fraction of high molecular weight constituted by proteins and polypeptides (FPP) obtained from Cabernet Sauvignon and Syrah wines from Colalao del Valle, Tucumán, Argentine. In presence of FPP, O. oeni maintains viability after 48 h incubation time and release an extracellular proteolytic activity. Therefore, a release peptides of 1.247 and 1.373 mg N/L at 48 h of incubation time was detected in SW supplemented with FPP from Cabernet Sauvignon and Syrah wines respectively. Concomitantly with the maximum peptide release, the “in vitro” biological activities were increased. The released peptides from Cabernet Sauvignon wine enables the increase in the ferric reducing antioxidant power (FRAP) capacity, the scavenging activity of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH), and the inhibition of angiotensin I-converting enzyme (ACEI activity) in 392.8 µmol FeSO4/L, 9.7% and 63.9%, respectively. In presence of FPP of Syrah wine, the released peptides increases in 156.5 µmol FeSO4/L, 5.5% and 13.8% the FRAP, DPPH and ACEI activities, respectively. The utilization of Oenococcus oeni m to carry out the malolactic fermentation would contribute to enhance the beneficial biological activities of the final product and provide an additional value to regional wines.Fil: Apud, Gisselle Raquel. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán; ArgentinaFil: Stivala, Maria Gilda. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán; ArgentinaFil: Aredes Fernández, Pedro Adrián. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán; ArgentinaFil: Rodriguez Vaquero, Maria Jose. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán; Argentin

Effect of Phenolic Compounds on Viability of Wine Spoilage Lactic Acid Bacteria: A Structure-Activity Relationship Study

The effects of wine phenolic compounds (PCs), hydroxybenzoic acids, hydroxycinnamic acids, and a flavanol, on the growth of Lactobacillus hilgardii and Pediococcus pentosaceus, both isolated from Argentine red wine, were assayed in synthetic winelike medium for the first time. The greatest inhibition of L. hilgardii 6F, L. hilgardii X1B, and P. pentosaceus 12p occurred with 400 mg/L of either trans-caffeic or trans-p-coumaric acid and 96 hr of incubation. P. pentosaceus was the most sensitive to PCs. A structure-antibacterial activity relationship study of the PCs revealed that trans-caffeic and trans-p-coumaric acid have similar electron distributions with interatomic distances of 8 Å between the catechol hydroxyls and the carboxyl group. These minimum structural requirements (pharmacophore pattern) present in the molecule of the phenolic compounds are necessary to produce antibacterial activity against wine spoilage lactic acid bacteria.Fil: Stivala, Maria Gilda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Villecco, Margarita Beatriz. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Aredes Fernández, Pedro Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentin

Increase in antioxidant and antihypertensive peptides from Argentinean wines by Oenococcus oeni

Cells from an exponential Oenococcus oeni m1 culture in a grape juice medium were inoculated into a synthetic wine medium (SW) supplemented with a protein and polypeptide fraction (PPF) of high molecular weight (higher than 12,400 Da) obtained from four varietals of Cafayate Argentinean wines. O. oeni maintains viability after 48 h incubation time and enables the increase in extracellular proteolytic activity and the release of low molecular weight peptides by 1.067, 0.397, 0.915 and 0.705 mg N/L in the respective SW supplemented with PPF from Cabernet Sauvignon, Malbec, Tannat and Torrontés wine varietals. After 48 h incubation time, concomitantly with peptide release, an increase in antioxidant and antihypertensive activities was detected in all studied media. The highest increase was detected in the presence of PPF from Cabernet and Tannat wine varietals. Maximum increase in antioxidant activity (366.1 μmol FeSO4/L in the case of ferric reducing antioxidant power and 8.9% in 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging) was produced by the peptides released from PPF of Cabernet Sauvignon wine. The peptides released from PPF Tannat wine varietal caused the highest increase in antihypertensive activity (56.2% in angiotensin I-converting enzyme inhibitory activity). Oenococcus oeni m1 would provide additional benefits to wine such as an increase in bioactive peptides with multifunctional beneficial activities.Fil: Aredes Fernández, Pedro Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Centro de Referencia Para Lactobacilos (i); Argentina; Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina;Fil: Apud, Gisselle Raquel. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina;Fil: Stivala, Maria Gilda. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquimica, Quimica y Farmacia. Instituto de Quimica Organica. Catedra de Quimica Organica Ii; Argentina;Fil: Rodriguez Vaquero, Maria Jose. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquimica, Quimica y Farmacia. Instituto de Microbiologia;Fil: Rollan, Graciela Celestina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Centro de Referencia Para Lactobacilos (i); Argentina

Characterization of the phenolic fraction from Argentine wine and its effect on viability and polysaccharide production of Pediococcus pentosaceus

Objectives: To qualitatively and quantitatively characterize a low molecular weight phenolic fraction (LMF) of Malbec wine from Cafayate, Argentina, and evaluate its effect on viability and exopolysaccharide production of Pediococcus pentosaceus 12p, a wine spoilage bacterium. Results: The phenolic compounds detected were, in general, comparable to data previously reported but hydroxycinnamic acids were detected at higher concentrations than determined in other studies. Addition of LMF at identical concentrations present in wine or a four times concentrated LMF mixture to a synthetic wine-like medium produced a diminution in bacterial viability and exopolysaccharide production in the supernatant culture. Transmission electron microscopy revealed damage of bacterial cell integrity after 96 h of incubation only in the presence of four times concentrated LMF. Conclusion: This is the first time a low molecular weight phenolic fraction has been characterized in Cafayate wine and it has demonstrated a marked antimicrobial effect on an exopolysaccharide-producing wine spoilage bacterium.EEA MendozaFil: Stivala, Maria Gilda. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Villeco, Margarita Beatriz. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Fanzone, Martí­n Leandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Mendoza. Laboratorio de Aromas y Sustancias Naturales; ArgentinaFil: Jofre, Viviana Patricia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Mendoza. Laboratorio de Aromas y Sustancias Naturales; ArgentinaFil: Aredes Fernandez, Pedro Adrián. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentin

Influence of wine phenolic compounds on viability and exopolysaccharide production by Pediococcus pentosaceus

Low molecular weight phenolic fractions of Cabernet Sauvignon (LMF-C) and Malbec (LMF-M) wines from Colalao del Valle, Tucuman, Argentina, were isolated and chemically characterized. The effect of these phenolic fractions on viability and exopolysaccharide production of Pediococcus pentosaceus E2p, a wine spoilage bacterium, was examined in synthetic wine-like medium (SWM). The concentration of phenolic acids detected in LMF-C was 47.28% higher than that determined in LMF-M. The presence of LMF-C and LMF-M at concentration four times higher than detected in wine, produce a decrease in viable cells from the inoculum of 3.01 and 3.65 Log cfu mL-1, respectively and sometimes a significantly decrease in exopolysaccharide release was detected for both fractions. Considering the current trend in the search of potential and effective antimicrobial agents for total or partial replacement of sulfites in the winemaking process, these results could be of great interest, even thought that phenolic compounds can also add extra value to the final product, considering their recognized beneficial properties on human health.Fil: Stivala, Maria Gilda. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; ArgentinaFil: Ledesma, Silvana Cecilia. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; ArgentinaFil: Rubio, María Cristina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Fanzone, Martín Leandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Mendoza-San Juan. Estación Experimental Agropecuaria Mendoza. Laboratorio de Aromas y Sustancias Naturales; ArgentinaFil: Jofre, Viviana Patricia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Mendoza-San Juan. Estación Experimental Agropecuaria Mendoza. Laboratorio de Aromas y Sustancias Naturales; ArgentinaFil: Aredes Fernández, Pedro Adrián. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - Tucumán. Unidad Ejecutora Lillo; Argentin

Manual de prácticas de laboratorio de química orgánica II

El presente Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Orgánica II constituye un aporte de gran utilidad para estudiantes, técnicos y docentes interesados en la enseñanza y aprendizaje de los conocimientos y destrezas necesarios para trabajar de manera segura y eficaz en un laboratorio de química orgánica. La química es una ciencia con sólidos fundamentos teóricos que se sustenta en el arte experimental para llevar a cabo las tranSformaciones necesarias para obtener los productos de interés. En este proceso se utilizan rutinariamente reactivos cáusticos y corrosivos, solventes inflamables, productos con diferentes grados de toxicidad, sustancias higroscópicas, material de vidrio, aparatos y equipos que deben ser manipulados apropiadamente, con cuidado y debida precaución. Al finalizar el trabajo práctico, además de producto deseado se debe disponer de los residuos y desechos que se generaron en el proceso. Todos estos aspectos son considerados en este Manual donde se pone en evidencia la experiencia de muchos años de los autores al frente de comisiones de trabajos prácticos donde tuvieron un contacto e intercambio permanente con los alumnos cursantes de Química Orgánica II.Fil: Villecco, Margarita Beatriz. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; ArgentinaFil: Vega, Marta Inés. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; ArgentinaFil: Díaz, Fernando René. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; ArgentinaFil: Merep, Ana Paola. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; ArgentinaFil: Loandos, Maria del Huerto. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; ArgentinaFil: Stivala, Maria Gilda. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; ArgentinaFil: Catalan, Julieta Verónica. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; ArgentinaFil: Galvez, Carolina Elizabeth del Valle. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; ArgentinaFil: Luna, Paula Carolina. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Organica. Cátedra de Química Organica Ii; Argentin