Evaluación agronómica de compuestos bioactivos y perfil genético de la alcaparra (capparis spinosa l.)

Résumé

La especie Capparis spinosa L. es una mata leñosa, rastrera y muy resistente a la sequía que se cultiva en la cuenca mediterránea. En España es muy común utilizar como alimento distintas partes aéreas como los caparrones, botones florales y tallos tiernos, que se pueden consumir en encurtido o salmuera. Se han realizado muy pocos estudios sobre los cambios en las propiedades fisicoquímicas y funcionales entre los distintos estados de desarrollo. Los caparrones tienen tres estados de desarrollo según su diámetro; ‘Finos’; ‘Medianos’ y ‘Gruesos’ y los botones de alcaparra cuentan con seis estados de desarrollo; ‘Nompareilles’; ‘Surfines’; ‘Capucines’; ‘Capotes’; ‘Finas’ y ‘Gruesas’. En esta Tesis Doctoral se realizó por primera vez un estudio comparativo sobre la evolución de parámetros físicos, químicos, nutritivos y compuestos bioactivos de caparrones y alcaparras de distintos cultivares de diferentes zonas geográficas de España. Uno de los objetivos del presente trabajo fue estudiar el desarrollo del contenido de fenoles, flavonoides y flavonoles totales, que fueron muy altos en todas las etapas del desarrollo, tanto de los frutos como de las alcaparras, aunque mayores en los botones florales. También se determinaron los valores de AAT obtenidos por los métodos DPPH·, ABTS+ y FRAP, así como la AAT-H y AAT-L. También se determinó el contenido en proteínas y azúcares. Los botones florales tendían a disminuir los valores del contenido antioxidante a medida que se desarrollaban y aumentaban de tamaño. Los tallos tiernos mostraron valores muy elevados de AAT. Asimismo, en la presente investigación se analizaron los componentes potenciales de promoción de la salud de los botones florales de la alcaparra en sus seis estados de desarrollo. Los compuestos polifenólicos (flavonoles, ácidos hidroxicinámicos, flavan-3-ols) se identificaron mediante cromatografía líquida-espectrofotómetro de masas/espectrofotómetro de masas de tiempo de vuelo cuádruplo (LC-qTOF-MS/MS) y se cuantificaron mediante cromatografía líquida de ultra rendimiento-detector de fluorescencia de matriz de fotodiodos (UPLC-PDA-FL). Además, se examinaron las propiedades antioxidantes (ABTS+, FRAP y ORAC), el potencial antidiabético (α-amilasa y α-glucosidasa) y la actividad antienvejecimiento (acetilcolinesterasa y butirilcolinesterasa) de las yemas. Los compuestos fenólicos totales en la alcaparra investigada variaron y dependieron del genotipo y la etapa de crecimiento de las yemas florales de alcaparra. Entre las seis etapas de crecimiento diferentes, la denominada ‘Nonpareilles’ se caracterizó por un contenido significativamente más alto de polifenoles que las cinco etapas restantes. Los flavonoles en las yemas florales de alcaparras representaron una mezcla de diferentes derivados de quercetina, kaempferol, miricetina e isorhamnetina glicosilados, que representan el 38-67%, 15-36%, 4-7% y 0,8-3%, respectivamente, de flavonoles totales. De las seis etapas de crecimiento investigadas, las ‘Nonpareilles’ acumularon las mayores cantidades de compuestos bioactivos que se correlacionaron con propiedades antioxidantes y antidiabéticas, y fueron BuChE más potentes que los inhibidores de AChE, por lo tanto, muestran que las propiedades antioxidantes y nutricionales de las alcaparras son mejores cuanto más pequeñas son. La presente Tesis Doctoral presentó por primera vez perfiles volátiles completos de cuatro partes aéreas de alcaparras (Capparis spinosa L.) del sureste de España. Los compuestos volátiles en hojas y tallos de alcaparras (juntos), flores, yemas de flores y frutos de dos cultivares se identificaron y cuantificaron mediante microextracción en fase sólida de espacio de cabeza y cromatografía de gases, con un detector de espectrometría de masa. El compuesto predominante fue el isotiocianato de metilo, seguido de nerolidol, trans-2-hexenal y nonanal jugando papeles clave en las flores, hojas y yemas de las flores, respectivamente. Los dos cultivares estudiados tenían los mismos compuestos volátiles, pero a concentraciones muy diferentes, aunque los dos cultivares estudiados se cultivan en las mismas condiciones climáticas y agronómicas. No hay trabajos previos publicados sobre las diferencias en compuestos bioquímicos y funcionales entre las subespecies spinosa y rupestris, y en esta Tesis Doctoral se han analizado los compuestos funcionales de tápenas de 24 cultivares pertenecientes a ambas subespecies, con la finalidad de estudiar si se puede sustituir el cultivo de la subespecie spinosa por la rupestris sin perder las propiedades funcionales de las tápenas, ya que la rupestris no presenta espinas. Dado que la alcaparra es un arbusto xerofítico perenne común con una notable adaptabilidad a ambientes hostiles, y dadas las excelentes propiedades de estos frutos y tápenas, podría considerarse una especie de gran interés para su cultivo, tanto por su resiliencia frente al cambio climático, como por sus numerosos beneficios para la salud. Por estas razones debería fomentarse un mayor consumo de alcaparras en la dieta y, por tanto, su mayor cultivo.