Estudio molecular de las interacciones entre antocianos y otros compuestos del vino tinto relevantes para la caracterización de sus propiedades organolépticas

Resumen

Como consecuencia del cambio climático, la vitivinicultura se enfrenta a un desfase entre la madurez tecnológica y fenólica que conduce a un cambio en el color y una baja calidad de la astringencia, dos de las propiedades sensoriales más importantes del vino tinto. En esta Tesis se han llevado a cabo estudios, desde un punto de vista supramolecular, de interacciones entre compuestos fenólicos del vino y entre estos y polisacáridos con importancia en la estabilidad del color. Así mismo, se ha abordado por primera vez el papel que podrían llegar a tener las proteínas salivales de alto peso molecular en el desarrollo de la astringencia y el posible efecto que los antocianos y las interacciones de copigmentación podrían ejercer. En este trabajo, se hicieron estudios de interacción entre el catión flavilio de la malvidina 3-O-glucósido y diferentes compuestos fenólicos del vino conocidos como copigmentos de la familia de los flavanoles, flavonoles y ácidos fenólicos, a pH 1.1, así como estudios entre dicho pigmento y los copigmentos y/o el polisacárido extraído a partir de orujo de uva tinta, a pH 1.1 y 3.6. Para estudiar las interacciones supramoleculares se utilizaron la Calorimetría de Titulación Isotérmica (ITC) y la simulación de la Dinámica Molecular (MD). También se estudió el efecto de las interacciones sobre el color, mediante colorimetría triestímulo utilizando el espacio de color CIELAB, y sobre la estabilización de la materia colorante, mediante HPLC-DAD. Los resultados obtenidos a pH 1,1 mostraron cambios cuantitativos y cualitativos importantes en los parámetros CIELAB de los sistemas modelo, en función del compuesto fenólico ensayado como copigmento. Concretamente, el flavonol quercetina 3-glucopiranósido, presenta la interacción más estable y la mayor afinidad de unión con el catión flavilio de malvidina 3-O-glucósido. El color de las soluciones de catión flavilio (pH 1,1), determinado en el espacio CIELAB, resultaba, como consecuencia de la interacción con este flavonol, más oscuro y con tonalidades más azuladas, debido a un desplazamiento batocrómico del espectro de absorción en el visible, algo que se ve incrementado conforme aumenta la concentración de dicho flavonol. La mayor afinidad del flavonol por el pigmento fue puesta de manifiesto tanto por ITC como en los estudios de simulación MD. Estos estudios permitieron concluir que, en la interacción entre estas dos especies, estaban involucradas tanto las fuerzas hidrofóbicas como los enlaces de H. Por otra parte, también se observó que la presencia del polisacárido conducía a mayores cambios en el color de las soluciones del catión flavilio, que presentaban valores de tono más bajo, lo que indicaba un mayor desplazamiento hacia tonalidades azuladas. Esto parece indicar que el polisacárido podría favorecer la presencia de formas quinoidales en la solución, señalando el importante papel que podrían desempeñar los polisacáridos en el color del vino tinto. Así mismo, el estudio de estabilidad de la materia colorante puso de manifiesto que las formas quinoidales azules del pigmento estudiado eran estables en el tiempo, pero que el polisacárido no pudo estabilizar la forma flavilio, ya que, a lo largo del tiempo, las soluciones de malvidina 3-O-glucósido tenían una componente roja menos importante y colores menos intensos. Además, al pH en el que se encuentra normalmente el vino tinto (pH 3,6), la presencia de polisacáridos afectaba significativamente al color de las soluciones de malvidina 3-O-glucósido, tanto en ausencia como en presencia del resto de copigmentos estudiados. Las diferencias absolutas de color observadas fueron principalmente cualitativas (al igual que para quercetina 3-glucopiranósido) y se postula que podrían ser debidas a la formación de complejos entre el pigmento y el polisacárido a través de las regiones hidrofóbicas del biopolímero, relacionadas con la presencia de ramificaciones neutras en el ramnogalacturonano-I que contiene. En los estudios realizados en presencia de otros copigmentos, los mayores valores de diferencia de color se obtuvieron para la solución ternaria Mv:QG:P, lo que parece mostrar que los polisacáridos y la quercetina 3-glucopiranósido no compiten en su interacción con el pigmento sino que muestran un cierto efecto aditivo, ya que las diferencias de color para la solución ternaria son significativamente mayores que las observadas en las correspondientes binarias (Mv:QG y Mv:P). Por tanto, en este estudio se demostró que la adición de polisacáridos pécticos, procedentes de orujos de uva tinta, contribuye a la estabilización del color de las soluciones de antocianos, casi al mismo nivel de uno de los compuestos fenólicos conocido como excelente copigmento, la quercetina 3-glucopiranósido. Por último, este estudio ha puesto de manifiesto por vez primera que los antocianos podrían desempeñar un papel importante, tanto directa como indirectamente, en el desarrollo de la astringencia que involucra proteínas salivales de alto peso molecular, como son las mucinas salivales. En este trabajo se evaluó el posible efecto que podría ejercer la presencia de antocianos y las interacciones de copigmentación en el desarrollo de la astringencia, mediante el estudio de la interacción, utilizando calorimetría de titulación isotérmica, entre antocianos, diferentes copigmentos (catequina, epicatequina y quercetina 3-glucopiranósido) y mucinas salivales. Los resultados de este estudio indican una alta capacidad de interacción de los antocianos con las mucinas, sensiblemente más alta que la establecida entre esas proteínas y el flavanol catequina. Por otra parte, la copigmentación también parece ejercer un papel relevante en las interacciones entre los compuestos fenólicos y las mucinas, ya que la presencia de malvidina 3-O-glucósido modifica las fuerzas involucradas y la intensidad de las interacciones entre los flavanoles ensayados (catequina y epicatequina) y la mucina, aunque de forma diferente en función de la estructura del flavanol. Además, según los resultados obtenidos, el flavonol quercetina 3-glucopiranósido, a la concentración que habitualmente se encuentra en los vinos tintos, no interaccionaría de forma efectiva con las mucinas salivales y la presencia del pigmento no modificaría esa interacción.