Inhibición de la oxidación lipídica en el músculo de pescado mediante la utilización de polifenoles

289 Pages·2005·2.74 MB·Spanish

by  Manuel Pazos

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Inhibición de la oxidación lipídica en el músculo de
pescado mediante la utilización de polifenoles
obtenidos a partir del bagazo de uva
Manuel Pazos Palmeiro
TESIS DOCTORAL
2005
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA
FACULTAD DE QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA, NUTRICIÓN Y BROMATOLOGÍA

Inhibición de la oxidación lipídica en el músculo de pescado mediante
la utilización de polifenoles obtenidos a partir del bagazo de uva

Manuel Pazos Palmeiro

TESIS DOCTORAL
2005
La Dra. María del Pilar Llompart Vizoso, Profesora Titular del Departamento de
Química Analítica, Nutrición y Bromatología de la Universidad de Santiago de
Compostela,

INFORMA: que la memoria adjunta, titulada “Inhibición de
la oxidación lipídica en el músculo de pescado mediante la
utilización de polifenoles obtenidos a partir del bagazo de uva”,
que para optar al grado de Doctor en Química presenta D.
Manuel Pazos Palmeiro, ha sido realizada bajo la inmediata
dirección de la Dra. María Isabel Medina Méndez en el
Instituto de Investigaciones Marinas de Vigo del C.S.I.C.
Y considerando que constituye trabajo de Tesis, autoriza su
presentación en la Universidad de Santiago de Compostela.

Y para que conste, expido el presente certificado en Santiago de Compostela, a 25
de Febrero de 2005.
La Dra. María Isabel Medina Méndez, Científico Titular del Instituto de Investigaciones
Marinas de Vigo C.S.I.C.,

AUTORIZA: la presentación de la memoria adjunta,
titulada, “Inhibición de la oxidación lipídica en el músculo de
pescado mediante la utilización de polifenoles obtenidos a
partir del bagazo de uva”, realizada bajo mi inmediata dirección
en el Instituto de Investigaciones Marinas de Vigo del C.S.I.C.,
que para optar al grado de Doctor en Química presenta D.
Manuel Pazos Palmeiro.
Y considerando que constituye trabajo de Tesis, autoriza su
presentación en la Universidad de Santiago de Compostela.

Y para que conste, expido el presente certificado en Vigo, a 25 de Febrero de 2005.
Índice
Símbolos y abreviaturas vii

I. Introducción general 1
1. Aspectos generales 2
2. El problema de la oxidación de los lípidos en productos pesqueros y sus derivados 6
2.1. Mecanismo, cinética y efectos 6
2.2. Compuestos participantes en el proceso de oxidación de los lípidos 10
2.2.1. Lípidos 10
2.2.2. Oxígeno 12
2.2.3. Sustancias prooxidantes 14
2.2.4. Antioxidantes endógenos 19
3. Cambios post mortem del pescado que afectan al desarrollo de la oxidación 25
4. Métodos inhibidores de la oxidación lipídica en los alimentos 28
4.1. Sustancias antioxidantes de uso alimentario 29
4.2. Compuestos antioxidantes de origen natural 33
4.2.1. Fenoles y ácidos fenólicos simples 34
4.2.2. Flavonoides 36
4.3. Antioxidantes naturales para la inhibición de la rancidez en productos
pesqueros 44
4.4. Los residuos vinícolas como fuente de aditivos antioxidantes de uso
alimentario 53
5. Bibliografía 55

II. Objetivos 65

Capítulo 1: Obtención, fraccionamiento y caracterización de los polifenoles del
bagazo de uva. 68
1. Introducción 69
2. Material y métodos 71
2.1. Material 71
2.2. Extracción de los polifenoles 72
2.3. Fraccionamiento del extracto OW 72
2.4. Identificación de los polifenoles de las fracciones de bagazo 74
2.5. Determinación del grado de polimerización, peso molecular y porcentaje de
galoización de las procianidinas 75
2.6. Determinación del carácter hidrofílico/lipofílico 76
2.7. Determinación del contenido fenólico: Metodo de Folin-Ciocalteu 77
2.8. Determinación de la capacidad antirradical 78
2.9. Determinación de la capacidad reductora 79
ii
2.10. Determinación de la capacidad quelatante 80
2.11. Análisis estadístico 81
3. Resultados 82
3.1. Composición, grado de polimerización, peso molecular y porcentaje de
galoización de la fracciones polifenólicas del bagazo 82
3.2. Carácter hidrofílico/lipofílico de los polifenoles del bagazo 83
3.3. Capacidad antirradical de los polifenoles del bagazo 84
3.4. Capacidad reductora de los polifenoles del bagazo 85
3.5. Capacidad quelatante de los polifenoles del bagazo 87
4. Discusión 90
5. Conclusiones 94
6. Bibliografía 96

Capítulo 2: Inhibición de la rancidez en aceite de pescado y en emulsiones de aceite
de pescado 98
1. Introducción 99
2. Material y métodos 101
2.1. Material 101
2.2. Preparación de la emulsión de aceite en agua 102
2.3. Oxidación de las muestras 103
2.4. Determinación de los hidroperóxidos con dienos y trienos conjugados 104
2.5. Determinación de los compuestos fluorescentes de interacción 105
2.6. Evaluación de la efectividad antioxidante 106
2.7. Análisis estadístico 106
3. Resultados 106
3.1. Efecto de los polifenoles del bagazo sobre la inhibición de la rancidez en el
aceite de pescado 107
3.2. Efecto de los polifenoles del bagazo sobre la inhibición de la rancidez en las
emulsiones de aceite de pescado en agua 111
4. Discusión 116
5. Conclusiones 120
6. Bibliografía 122

Capítulo 3: Inhibición de la rancidez y de la pérdida del sistema antioxidante
endógeno en el músculo de pescado 123
1. Introducción 124
2. Material y métodos 130
2.1. Material 130
2.2. Adsorción de los compuestos fenólicos en el músculo 130
2.3. Almacenamiento refrigerado del músculo de caballa picado 131
iii
2.4. Almacenamiento en congelado del músculo picado de pescado 132
2.5. Preparación y almacenamiento en congelado de los filetes de jurel 132
2.6. Determinación de la pérdida de pigmentos hemo en la etapa de lavado de los
filetes 133
2.7. Análisis sensorial 134
2.8. Determinación del contenido en humedad 135
2.9. Extracción de los lípidos totales 135
2.10. Cuantificación del contenido total de lípidos 136
2.11. Determinación de los hidroperóxidos: Valor de peróxidos 136
2.12. Determinación de los hidroperóxidos con dienos conjugados 137
2.13. Determinación de los aldehídos: Índice del ácido tiobarbitúrico 138
2.14. Determinación de los compuestos fluorescentes de interacción 140
2.15. Análisis de los ácidos grasos 140
2.16. Cuantificación de la glutationa 144
2.17. Cuantificación del tocoferol y la ubiquinona 145
2.18. Identificación de los productos de oxidación del tocoferol 147
2.19. Evaluación de la eficacia antioxidante 149
2.20. Análisis estadístico 150
3. Resultados 151
3.1. Adsorción de los polifenoles del bagazo en el músculo 151
3.2. Efecto de los polifenoles del bagazo en la estabilización oxidativa del músculo
picado de caballa almacenado en congelado 152
3.2.1. Inhibición de la rancidez en el músculo picado 152
3.2.2. Inhibición de la pérdida del sistema antioxidante endógeno en el
músculo picado 157
3.2.3. Correlaciones entre el consumo de los antioxidantes endógenos y el
desarrollo de la oxidación lipídica en el músculo picado 162
3.3. Efecto de los polifenoles del bagazo en la estabilización oxidativa de los filetes
de jurel almacenados en congelado 163
3.3.1. Efecto de los tratamientos control en el balance endógeno
antioxidante/prooxidante 163
3.3.2. Inhibición de la rancidez de los filetes 164
3.3.2.1. Efecto de los tratamientos control en la inhibición de la oxidación
lipídica 164
3.3.2.2. Efecto de la adición de la fracción IV del bagazo en la inhibición
de la oxidación lipídica 168
3.3.3. Inhibición de la pérdida del sistema antioxidante endógeno en los filetes 174
3.3.3.1. Efecto de los tratamientos control en la inhibición de la pérdida
del sistema antioxidante endógeno 174
3.3.3.2. Efecto de la adición de la fracción IV del bagazo en la inhibición 176
iv
de la pérdida del sistema antioxidante endógeno
3.3.4. Correlación entre el consumo de los antioxidantes endógenos y el
desarrollo de la oxidación lipídica en los filetes 183
3.4. Oxidación del α-tocoferol endógeno en el músculo picado de pescado durante
su almacenamiento en refrigerado y congelado 184
3.4.1. Identificación de los compuestos de oxidación del α-tocoferol 184
3.4.2. Productos de oxidación del α-tocoferol en músculo picado de caballa
durante el almacenamiento en refrigerado 193
3.4.3. Productos de oxidación del α-tocoferol en músculo picado de jurel
durante el almacenamiento en congelado 197
4. Discusión 201
5. Conclusiones 208
6. Bibliografía 210

Capítulo 4: Inhibición de la actividad oxidante de la hemoglobina y del hierro libre 214
1. Introducción 215
2. Material y métodos 219
2.1. Material 219
2.2. Obtención de la hemoglobina 220
2.3. Cuantificación de la hemoglobina 221
2.4. Medida de la oxigenación de la hemoglobina 221
2.5.Medida de la autooxidación de la hemoglobina 222
2.6. Extracción del sistema microsomial del músculo 223
2.7. Preparación del sistema modelo microsomial 224
2.8. Estudio de la agregación de las membranas 225
2.9. Incorporación de los antioxidantes en las membranas 226
2.10. Preparación del sistema modelo de músculo lavado 227
2.11. Determinación de los hidroperóxidos: Valor de peróxidos 228
2.12. Determinación de los aldehídos: Índice del ácido tiobarbitúrico 229
2.13. Determinación de la pérdida de los grupos sulfidrilo 230
2.14. Determinación del contenido de proteínas 231
2.15. Extracción de los lípidos 232
2.16. Determinación del contenido de lípidos totales 233
2.17. Determinación del contenido de fosfolípidos 233
2.18. Determinación del la efectividad antioxidante 234
2.19. Análisis estadístico 234
3. Resultados 235
3.1. Composición del músculo intacto, músculo lavado y microsomas de bacalao 235
3.2. Oxigenación y autooxidación de la hemoglobina de bacalao 236
3.2.1. Oxigenación de la hemoglobina: efecto del pH 236
v
3.2.2. Autooxidación de la hemoglobina: efecto del pH 238
3.3. Actividad prooxidante de la hemoglobina 241
3.3.1. Sistemas microsomiales de bacalao 241
3.3.1.1. Efecto de la concentración de hemoglobina 241
3.3.1.2. Efecto del pH en la oxidación promovida por la hemoglobina 243
3.3.1.3. Agregación de las membranas en el sistema microsomial 246
3.3.2. Sistema de músculo lavado de bacalao: Efecto del pH en la actividad
oxidativa de la hemoglobina 247
3.4. Efecto inhibidor de los polifenoles del bagazo sobre la actividad prooxidante de
la hemoglobina y del hierro libre 249
3.4.1. Incorporación de los polifenoles del bagazo en las membranas 249
3.4.2. Efecto de los polifenoles del bagazo en la autooxidación de la
hemoglobina 250
3.4.3. Efecto de los polifenoles del bagazo en la oxidación promovida por la
hemoglobina 251
3.4.4. Efecto de los polifenoles del bagazo en la oxidación promovida por el
hierro enzimático 254
3.4.5. Efecto de los polifenoles del bagazo en la oxidación promovida por el
hierro no enzimático 259
4. Discusión 263
5. Conclusiones 269
6. Bibliografía 271

III. Conclusiones generales 275

vi