Capacidad antioxidante en granos de Pisum sativum L. (arveja) y Lupinus albus L. (lupino) : un enfoque en polifenoles

Abstract

Los compuestos fenólicos (o polifenoles) constituyen una familia numerosa y variada de fitoquímicos ampliamente distribuidos entre frutas, verduras, granos y cereales. Su consumo regular en la dieta se asocia con efectos protectores frente a enfermedades crónicas y degenerativas, beneficios que se relacionan principalmente con su reconocido potencial antioxidante. Los principales polifenoles provenientes de alimentos de origen vegetal corresponden a flavonoides, cerca de dos tercios, y ácidos fenólicos, casi un tercio. La mayoría de las investigaciones se han enfocado en el estudio de los compuestos fenólicos que se recuperan en fracciones solubles, subestimando la contribución de aquellos unidos a la matriz extracelular. Algunos estudios demostraron que, en ciertas legumbres, los polifenoles insolubles representan hasta un 90% del contenido fenólico total, y aportan significativamente a la capacidad antioxidante. El lupino y la arveja ocupan un papel destacado en la producción agrícola nacional y son ampliamente valorados por su aporte nutricional y funcional; sin embargo, los estudios que abordan de manera integral sus perfiles fenólicos y el potencial antioxidante de sus distintas fracciones siguen siendo limitados. En este marco, se planteó la caracterización fenólica y la evaluación del potencial antioxidante de los polifenoles solubles (libres, esterificados y eterificados) e insolubles en granos de lupino blanco (Lupinus albus, variedad Rumbo) y arveja (Pisum sativum L., variedad verde), dos especies de gran relevancia para la industria agrícola nacional. Se aplicó una metodología de fraccionamiento para obtener polifenoles solubles libres, esterificados, eterificados e insolubles. En cada fracción se determinó el contenido fenólico total, el de flavonoides y se identificaron compuestos individuales mediante HPLC-DAD. Además, se evaluó su potencial antioxidante mediante los ensayos FRAP, DPPH• y ABTS•+, correlacionando los resultados obtenidos. A partir de los granos de lupino y arveja, el mayor aporte al contenido fenólico se debió a la fracción fenólica libre, representando el 66% y el 43% del total, respectivamente. En el lupino, el contenido de flavonoides fue mayor en la fracción de fenoles libres, contribuyendo al 79% del total. En la arveja, los flavonoides solubles libres e insolubles representaron el 40% y 38% del total, respectivamente. En ambas especies, se identificó la presencia de varios ácidos fenólicos, como los ácidos vanílico, siríngico, cafeico, clorogénico, p-cumárico, sinápico y ferúlico; además de distintas clases de flavonoides, como flavonoles (miricetina, quercetina, rutina, kaempferol), flavonas (luteolina, apigenina, crisina), flavanoles (catequina y epicatequina), flavanonas (naringenina y pinocembrina) e isoflavonas (genisteína, genistina, daidzeína, formononetina y biochanina A). En el lupino, la fracción fenólica libre fue la más relevante, aportando el 83% del FRAP y alrededor del 70% de la capacidad antirradical frente a DPPH• y ABTS•+. En la arveja, la fracción insoluble destacó en el poder reductor (46% del FRAP), aunque la fracción libre predominó en la eliminación de DPPH• (57%); mientras que ambas contribuyeron de forma similar a la capacidad antirradical frente a ABTS•+ (34% y 28%, respectivamente). Los resultados obtenidos confirman que tanto el lupino como la arveja son fuentes relevantes de compuestos fenólicos con una composición diversa entre fracciones solubles e insolubles. Aunque los fenólicos libres representaron el mayor aporte al contenido total y al potencial antioxidante, los fenólicos insolubles también mostraron una contribución significativa, especialmente en la arveja. Estos resultados refuerzan la importancia de considerar las posibles formas presentes de compuestos fenólicos para comprender integralmente el potencial funcional de las leguminosas.

Phenolic compounds (or polyphenols) constitute a large and diverse family of phytochemicals widely distributed in fruits, vegetables, grains, and cereals. Their regular consumption in the diet is associated with protective effects against chronic and degenerative diseases, benefits that are primarily related to their well-recognized antioxidant potential. The main polyphenols from plant-based foods are flavonoids, accounting for about two-thirds, and phenolic acids, almost one-third. Most research has focused on phenolic compounds recovered in soluble fractions, underestimating the contribution of those bound to the cell matrix. Some studies have shown that, in certain legumes, insoluble polyphenols represent up to 90% of the total phenolic content and contribute significantly to antioxidant capacity. Lupin and peas play a prominent role in national agricultural production and are highly valued for their nutritional and functional contributions. However, studies that comprehensively address their phenolic profiles and the antioxidant potential of their different fractions remain limited. In this context, we proposed the phenolic characterization and evaluation of the antioxidant potential of soluble (free, esterified, and etherified) and insoluble polyphenols in white lupin (Lupinus albus, Rumbo variety) and pea (Pisum sativum L., green variety) grains, two species of great importance to the national agricultural industry. A fractionation methodology was applied to obtain soluble free, esterified, etherified, and insoluble polyphenols. The total phenolic and flavonoid contents of each fraction were determined, and individual compounds were identified by HPLC-DAD. Furthermore, their antioxidant potential was evaluated using FRAP, DPPH•, and ABTS•+ assays, and the results were correlated. In lupin and pea grains, the largest contribution to the total phenolic content came from the free phenolic fraction, representing 66% and 43% of the total, respectively. In lupin, the flavonoid content was highest in the free phenolic fraction, contributing 79% of the total. In peas, free and insoluble flavonoids represented 40% and 38% of the total, respectively. In both species, several phenolic acids were identified, including vanillic, syringic, caffeic, chlorogenic, p-coumaric, sinapic, and ferulic acids, as well as different classes of flavonoids, such as flavonols (myricetin, quercetin, rutin, kaempferol), flavones (luteolin, apigenin, chrysin), flavanols (catechin and epicatechin), flavanones (naringenin and pinocembrin), and isoflavones (genistein, genistin, daidzein, formononetin, and biochanin A). In lupin, the free phenolic fraction was the most relevant, contributing 83% of FRAP and about 70% of the scavenging capacity against DPPH• and ABTS•+. In peas, the insoluble fraction stood out in reducing power (46% of FRAP), although the free fraction predominated in the scavenging of DPPH• (57%), while both contributed similarly to the capacity against ABTS•+ (34% and 28%, respectively). These results confirm that both lupin and peas are relevant sources of phenolic compounds with a diverse composition across soluble and insoluble fractions. Although free phenolics accounted for the largest contribution to the total content and antioxidant potential, insoluble phenolics also made a significant contribution, especially in peas. These findings reinforce the importance of considering the possible forms oh phenolic compounds present in order to fully understand the functional potential of legumes.