aminAS BIOGENAS EN VINO - BIOTECNOLOGIA ENOLOGICA
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Síntesis de aminas biógenas en vinos
Vanesa Macías Caño Áurea Simón Soro
Biotecnología Enológica 2010-‐2011
ü son bases orgánicas de bajo peso molecular
ü tienen al menos un grupo amino en su estructura y carácter básico conferido por este grupo amino.
ü Pueden estar presentes de forma natural en alimentos fermentados o pueden ser formadas por microorganismos como consecuencia de la descarboxilación de los aminoácidos presentes en esos alimentos.
ü Tienen efectos toxicológicos [ ] pueden producir efectos fisiológicos indeseables en el consumidor
ü Producción asociada con mecanismo de protección de µo frente a ambiente ácido.
ü Producida por BAL (lactobacilos heterofermentaBvos) durante fermentación de alimentos y bebidas.
La mayoría de las intoxicaciones alimentarias se relacionan fundamentalmente con la histamina y (ramina
Histamina Amina heterocíclica, es una molécula hidrófila
compuesta de un anillo imidazol y un grupo amino unidos por dos grupos metileno
(pos
• Regulación de la secreción de ácido en el estómago • Neurotransmisor del SNC • Mediador de fenómenos alérgicos
endógena
Alimentos ricos en histamina • Atún, caballa, boquerón, sardina, huevos, quesos, frutos secos, anchoas, espinacas, tomate y VINO
exógena
Tiramina
Monoamina aromáBca, se trata de una molécula con un grupo benceno que posee un radical nitrogenado (-‐NH2) y un grupo (-‐OH) en posición 4
• Produce la liberación de noradrenalina, que esBmula la producción de histamina y de prostaglandinas, mediadores inflamatorios de muchos procesos
• La mayoría de los individuos pueden ingerir importantes canBdades de Bramina y no sufrir efectos adversos (destoxificada en el tracto gastrointesBnal por la enzima MAO)
Feniletilamina
" Monoamina aromática, que a diferencia de la tiramina no posee un grupo (-OH) " En alimentos fermentados, aunque normalmente en cantidades inferiores a la tiramina
" Estimula la liberación de otro neuroquímico llamado dopamina, que libera la oxitocina, (hormona involucrada en la lactancia y en el parto)
Otras aminas biógenas
amina alifáBca, presenta un carbono más en su cadena hidrogenocarbonada
" amina alifáBca que sirve de intermediario para la formación de putrescina
" amina que al igual que la Bramina y la fenileBlamina posee un anillo aromáBco.
Por metabolismo en animales, plantas y microorganismos, producida por enzimas que efectúan la descarboxilación de aminoácidos o bien por hidrólisis de sustancias nitrogenadas
Por putrefacción, puede usarse como indicador de alteración
O. oeni L. hilgardii
ü Variedad de la cepa ü Temperatura ü Duración de la fermentación alcohólica ü Presencia de pulpa y hollejos ü Composición del suelo ü Fermentación malolácBca ü CanBdad de SO2
Algunas aminas son constituyentes normales de Putrescina y espermidina más abundantes en uva. Histamina, tiramina y putrescina más abundantes en vinos).
Ø Si los vinos se mantienen en contacto con las lias de levadura (cavas), BAL encuentran + pépt idos y aa l ibres que hidrol izan y descarboxilan.
Ø La capacidad descarboxilante de bacterias es altamente variable de acuerdo con la cepa.
Especies de bacterias lác(cas que sinte(zan aminas biógenas en vino
• Histamina (dependiente de cepa) L. mesenteroides (6%) a O. oeni (78%) • Tiramina* L. brevis (100%) *Todas las cepas productoras de Bramina son capaces de sinteBzar fenileBlamina
• Putrescina L. buchneri, L. hilgardii, O. oeni, L. brevis
En bajas concentraciones esenciales para funciones fisiológicas como:
ü regulación de Tª corporal ü volumen estómago ü pH estómago ü acBvidad cerebral.
El consumo de alimentos que conBenen elevada concentración de AB puede causar efectos adversos como:
ü dolor de cabeza ü hipo-‐, hipertensión ü nauseas ü palpitaciones cardiacas ü intoxicación ü algunos casos de hemorragia intracerebral o incluso la muerte
VALORES* ü Umbral toxicológico 5-‐8 mg ü Intoxicación 8-‐40 mg *En histamina
En placa
HPLC
Métodos inmunológicos (ELISA) Métodos enzimá(cos
ü Método en placa: Medio Joosten y Northold adicionado con aa precursores: tirosina, histidina y triptófano [2%] (p/v) pH 5-5.25
ü Métodos enzimáticos ü Inmunológicos: Elisa (enzimainmunoensayo)
ü Rápido y sencillo ü Cualitativo o semicuantitativo ü Buena correlación con método cromatográfico
ü Cromatografía de líquidos de alta resolución HPLC ü Necesita del equipo y personal cualificado ü Cuantitativo ü Métodos oficiales y/o validados
ü Método en placa: Medio Joosten y Northold adicionado con aa precursores: tirosina, histidina y triptófano [2%] (p/v) pH 5-5.25
ü Métodos enzimáticos ü Inmunológicos: Elisa (enzimainmunoensayo)
ü Rápido y sencillo ü Cualitativo o semicuantitativo ü Buena correlación con método cromatográfico
ü Cromatografía de líquidos de alta resolución HPLC ü Necesita del equipo y personal cualificado ü Cuantitativo ü Métodos oficiales y/o validados
ü Método en placa: Medio Joosten y Northold adicionado con aa precursores: tirosina, histidina y triptófano [2%] (p/v) pH 5-5.25
ü Métodos enzimáticos ü Inmunológicos: Elisa (enzimainmunoensayo)
ü Rápido y sencillo ü Cualitativo o semicuantitativo ü Buena correlación con método cromatográfico
ü Cromatografía de líquidos de alta resolución HPLC ü Necesita del equipo y personal cualificado ü Cuantitativo ü Métodos oficiales y/o validados
ü Método en placa: Medio Joosten y Northold adicionado con aa precursores: tirosina, histidina y triptófano [2%] (p/v) pH 5-5.25
ü Métodos enzimáticos ü Inmunológicos: Elisa (enzimainmunoensayo)
ü Rápido y sencillo ü Cualitativo o semicuantitativo ü Buena correlación con método cromatográfico
ü Cromatografía de líquidos de alta resolución HPLC ü Necesita del equipo y personal cualificado ü Cuantitativo ü Métodos oficiales y/o validados
PCR con cebadores específicos para genes de enzimas descarboxilación hdc, tdc, odc
(histidina, tirosina y ornitina descarboxilasa, respectivamente)
Influencia organolép(ca de las aminas biógenas
Vinos blancos
10 - 20 mg/L
Sabor desagradable 10 -15 mg/L
Vinos tintos Redondean sabor
>30 mg/L Sabor defectuoso, maloliente, pútrido
En putrescina
Para actuar contra su formación • Evitar los inóculos de levaduras para facilitar la fermentación maloláctica,
ya que podrían estar contaminados con bacterias que favoreciesen su aparición
• Efectuar la fermentación maloláctica con la especie de bacteria láctica
Leuconostoc oenos; sólo así se asegura su ausencia.
• Sulfitar directamente tras la fermentación maloláctica, impidiendo así la actividad bacteriana.
• La crianza en toneles presenta un cierto riesgo a este respecto.
• Mantener unas condiciones higiénicas impecables en la bodega para excluir microorganismos indeseables.
Conclusiones ü Los factores tecnológicos y las condiciones de fermentación:
glucosa, etanol, ácidos orgánicos, SO2, temperatura, cambios de pH, exceso de oxígeno, contenido de cloruro de sodio, y la fermentación maloláctica, son factores importantes que afectan a la cantidad de aminas biógenas.
ü Hay dos razones para la determinación de aminas en los vinos:
(1) su potencial de toxicidad, y (2) la posibilidad de usarlos como marcadores de calidad de los alimentos.
ü La determinación analítica de las aminas biógenas causa
algunos problemas debido a la complejidad de la matriz que será analizada.
Conclusiones ü Tener precaución cuando se compara los resultados
y las conclusiones obtenidas. ü Es necesario la normalización de métodos y
establecer un método oficial para el análisis de aminas biógenas y los genes implicados en su síntesis.
ü Es muy difícil, incluso imposible, obtener vinos
sin aminas biógenas, lo que es posible es producir vinos con bajos niveles de aminas biógenas.
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2. Ferrer S, Pardo I. (2005) Prevención de la aparición de aminas biógenas en vinos. vACE Revista de Enología 54: 1697-4123
3. Polo MC, Muñoz R, Moreno-Arribas MV. (2005) Origen de las aminas biógenas del vino y métodos de cuantificación. ACE Revista de Enología 56:1697-4123
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5. Gardini F et al. (2005) Factors influencing biogenic amine production by a strain of Oenococcus oeni in a model system Food Control 16:609–616
6. Landete JM. (2005) Estudio y caracterización molecular de la producción de aminas biógenas por parte de bacterias lácticas de origen enológico. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias biológicas. Universidad de Valencia.
7. Moreno-Arribas MV. Control de la formación de aminas biógenas durante la elaboración y crianza del vino ACE Revista de Enología
8. Polo L, Pardo I, Landete JM, Ferrer S (2008) ¿Cómo se identifican las bacterias lácticas responsables de la producción de aminas biógenas en vinos? ACE Revista de Enología 96:1697-‐4123