Actividad antioxidante de los compuestos fenólicos contenidos en las semillas de la vid (vitis vinifera l.)

El propósito de este trabajo es obtener un antioxidante natural a partir de las semillas de uva (Vitis vinifera L.), para emplear en alimentos. Para ello se compararon distintos solventes para la extracción de fenoles de las semillas de la uva, de modo de obtener el extracto más concentrado en compuestos activos con la mínima degradación de su poder antioxidante durante el proceso de obtención. La concentración de fenoles totales de los extractos se determinó por el método Folin Ciocalteu. El poder reductor de los extractos se midió empleando el método de Oyaizu. Una vez seleccionado el solvente más adecuado para la extracción, se analizó la cinética de extracción, optimizando el tiempo de tratamiento. El extracto fue concentrado al vacío, y se veríficó la conservación del poder reductor en el extracto concentrado, por el método de Oyaizu. El extracto de semillas concentrado y sin concentrar se empleó en un sistema real sujeto a oxidación, tal como el jugo de manzanas. El grado de oxidación del jugo se midió por el método de Özoglu. El extracto concentrado fue deshidratado por secado en lecho de espuma y por liofilizado. En ambos casos se verificó el efecto del tratamiento de secado sobre el poder reductor. Finalmente, se evaluó la actividad antioxidante del extracto líquido concentrado de semillas de vid, respecto de otros antioxidantes comerciales como ácido ascórbico y dióxido de azufre. El sustrato oxidable fue el jugo de manzanas, y el grado de oxidación se midió por el método de Özoglu. El análisis estadístico de los datos se realizó mediante el análisis de la varianza; cuando no fue posible emplear el mencionado análisis, debido a que no se verificaban los supuestos básicos para su aplicación, se empleó la prueba de Kruskal –Wallis. En todos los casos, se utilizó el programa Statgraphics plus ®4.0. Para obtener un extracto antioxidante a partir de semillas de vid se utilizó una ex-tracción con agua a 90ºC, durante 4 horas. La relación sólido- líquido empleada fue de 1g de semillas enteras por 10 ml de solvente. El extracto obtenido presentaba una concentración de 12,587 mg de fenoles totales por gramo de semillas de uva extractadas y un poder reductor de 1,290 unidades. Como consecuencia del análisis de la cinética de extracción, el tiempo de tratamiento se redujo de 4 horas a 3 horas. La concentración del extracto se realizó al vacío a 60ºC, verificándose un aumen-to del poder reductor en el extracto concentrado, comprobado sobre jugo de manzanas. Comparando el extracto concentrado y el extracto sin concentrar se observa que la concentración de fenoles totales aumentó 29,57 veces, mientras que el poder reductor aumentó 37,39 veces. El deshidratado del extracto por medio del lecho de espuma permitió conservar el poder reductor del mismo, no ocurrió lo mismo en el deshidratado por liofilizado, donde se produjo un deterioro del poder reductor. Para un mismo contenido de fenoles totales agregado al jugo de manzanas, el ex-tracto líquido sin concentrar produjo un 28,4% de inhibición de la oxidación, mientras que el de extracto líquido concentrado produjo un 51,5 % de inhibición de la oxidación del jugo de manzanas. El extracto de semillas de vid, aplicado como antioxidante en jugo de manzanas, inhibió el desarrollo de la oxidación en un 31,51%, considerando 24 horas el tiempo de tratamiento. Este desempeño supera al ácido ascórbico, que en iguales condiciones, inhibió el desarrollo de la oxidación en un 2,6%. Pero en las condiciones de tra-bajo, el dióxido de azufre resulta mejor antioxidante que ambos, ya que logró inhibir el desarrollo de la oxidación en un 97,40 %.

Desarrollo de estándares de calidad para uvas Vitis vinifera L. cv. Malbec y Syrah

El objetivo del trabajo fue desarrollar estándares de calidad de uva basados en atributos físicos y químicos, capaces de predecir la calidad del vino. Se instaló una red de ensayos en Mendoza (Norte, Este y Valle de Uco), San Juan (Valle de Zonda), La Rioja (Chilecito), Catamarca y Salta (Valles Calchaquíes) (Argentina). Se ensayaron niveles de carga de uva (desbrote 30 y 50%, raleo 30 y 50% y testigo) en Malbec y Syrah. En la cosecha, las uvas fueron analizadas (tamaño baya, concentración azucarina, pH, antocianos, catequinas, taninos, fenoles totales) y vinificadas. Los vinos fueron analizados (alcohol, extracto seco, intensidad colorante, matiz, antocianos, catequinas, taninos, fenoles totales, color polimérico) y evaluados por un panel de degustadores. Empleando todos las variables de los vinos, mediante un análisis de componentes principales, se generaron dos índices que resumieron los atributos con mayor peso explicativo de la variabilidad observada (80%); ellos fueron: Riqueza Fenólica (RF, asociado a antocianos, taninos, catequinas, fenoles totales y concentración) y Peligro Oxidativo (PO, asociado a pH, matiz y tonalidad percibida). No existieron diferencias en cuanto a RF entre variedades ni entre niveles de producción de uva. Los vinos con RF mayor y PO menor se consideraron de mayor calidad. Las uvas cultivadas en zonas más frías tuvieron una mayor RF. En Malbec, las zonas frías y los bajos niveles productivos generaron un PO menor. Para cada variedad se desarrollaron predictores para RF y PO del vino. Se usó la regresión múltiple lineal paso a paso, seleccionando las variables de la uva con mayor poder predictivo. Se definieron las funciones de ajuste RFpred (Malbec R2 = 80%; Syrah R2 = 62%) y POpred (Malbec R2 = 80%; Syrah R2 = 62%). Los índices se tradujeron en estándares de calidad que mostraron concordancia entre uvas y vinos. La metodología puede ser válida para otras variedades tintas, pero debe ajustarse para cada caso. Los estándares permitirían asociar un precio a cada calidad y aumentar la transparencia del mercado.

Aceite esencial de orégano : un potencial aditivo alimentario

Se trabajó con aceite esencial obtenido por arrastre por vapor de Origanum x applii (criollo) y Origanum x majoricum (mendocino), cultivados en La Consulta, Mendoza, Argentina. Para evaluar su poder antioxidante y conservante en alimentos se determinó: rendimiento, polifenoles totales, cuantificación de timol y carvacrol mediante cromatografía en capa fina de alta resolución (HPTLC) y capacidad de secuestro de radicales libres (DPPH). La actividad conservante se evaluó in vitro, por el método de difusión en agar, frente a cultivos puros de cinco bacterias patógenas y seis cepas de bacterias lácticas que alteran alimentos. El rendimiento en aceite esencial de estos oréganos oscila entre los valores informados por distintos autores para variedades cultivadas en otras regiones. Se destaca el contenido de polifenoles de ambos en relación con los valores mencionados en la bibliografía para otros Origanum, prevaleciendo el timol sobre el carvacrol. Esto se condice con un superior nivel de secuestro de radicales libres de ambos respecto de los citados en la literatura. Los oréganos de La Consulta inhibieron todas las cepas ensayadas y fueron más efectivos contra Staphylococcus aureus. Lo expuesto corrobora el poder antioxidante y conservante del Origanum x applii y del Origanum x majoricum.

Efecto de la técnica de sangrado sobre la composición fenólica de vinos cv. Malbec

El mercado actual exige, en gran parte, la disponibilidad de vinos estructurados con coloraciones intensas, razón por la cual los enólogos evalúan constantemente diversas variantes tecnológicas tendientes a satisfacer los requerimientos del consumidor. En respuesta a esta necesidad, se estudió la incidencia de la técnica de sangrado (T1, 10%; T2, 20%; T3, 30%) sobre la composición fenólica de vinos cv. Malbec de Mendoza en dos vendimias consecutivas. En 2010 se observó que solo T3 aumentó significativamente el contenido de antocianos en los vinos terminados respecto del control, sin apreciarse un efecto sobre el resto de los parámetros fenólicos evaluados. En cuanto a los compuestos individuales determinados por HPLC- DAD/ESI-MS, los tres tratamientos favorecieron la extracción de los distintos derivados antociánicos y flavonoles, siendo T3 el más significativo. En 2011 se observó una tendencia similar además de un efecto significativo en la intensidad colorante, fenoles totales, proantocianidinas, ácidos hidroxibenzoicos, flavanoles, flavonoles y dihidroflavonoles. Por el contrario, el test triangular mostró la imposibilidad de diferenciar los vinos estudiados a través de un panel entrenado de jueces. Al comparar ambas temporadas, se pudo evidenciar la influencia del factor "año" sobre la composición de los vinos elaborados con y sin aplicación del sangrado. En conclusión, esta práctica enológica puede ser una herramienta útil para aumentar la calidad polifenólica del Malbec y mejorar la capacidad de envejecimiento en la producción de vinos de guarda.

n-Alkanes and lignin in bottom sediments of the West European Basin (area of the battleship Bismark wreck site)

Three bottom sediment cores were collected from the top, slope, and foot of a small topographic high located near the West European continental rise within the Porcupine abyssal plain at the battleship Bismark wreck site. Using high-efficient gas chromatography technique we determined content and examined molecular composition of n-alkane fraction of hydrocarbons and phenol compounds of lignin. n-Alkane and phenol concentrations in bottom sediments of all three cores were low both in values per unit mass of sediments and in organic matter composition that is typical for pelagic deposits of the World Ocean. They vary from 0.07 to 2.01 µg/g of dry sediment and from 0.0001 to 0.01% of TOC; phenol ranges are from 1.43 to 11.1 µg/g and from 0.03 to 0.6%. Non-uniform supply of terrigenous matter to the bottom under conditions of changes in sedimentation environment in different geological epochs is the principal reason for significant variations in n-alkane and lignin concentrations with depth in the cores. Lignin and its derivatives make the main contribution to formation of organic matter composition of the region in study. With respect to n-alkane and lignin concentrations organic matter of deposits of the West European Basin is composed of remains of higher plants and of autochtonous organic matter of marine flora; they have mixed terrigenous-autochtonous (terrigenous-planktonogenic) origin.

Lignin and chemical elements in the surface layer of bottom sediments from the Kandalaksha Bay of the White Sea

Chemical composition of the upper layer of sediments (0-1 cm) in the Kolvits and Knazhaya inlets, and also in the deep-water part of the Kandalaksha Bay is considered. It is shown that silts are richer in Fe, TOC, and heavy metals, than sands. The highest concentration of these elements is found in sediments under mixing zones of riverine and sea waters. Correlations of P, Zn, Cd, and Cu with iron are high, and correlations of Pb and Cu with organic carbon are also high. Very high concentration of Pb in the Kandalaksha Bay indicate technogenic pollution of sediments. Lignin makes significant contribution to formation of organic matter in the sediments. Composition of lignin in bottom sediments of the Kandalaksha Bay is defined by composition of lignin in soils and aerosols. Vanillin and syringyl structures prevail in molecular composition of lignin in bottom sediments. Their sources are coniferous vegetations, soils, and mosses. Ratios of certain types of phenol compounds indicate pollution of the upper layer of sediments by technogenic lignin. Lead and copper correlate well with this technogenic lignin.

n-Alkanes and lignin in bottom sediments of the Norwegian Sea

Investigations of bottom sediments from the central and northern parts of the Norwegian Sea including study regions at the Storegga landslide, the Haakon Mosby mud volcano, and Knipovich Ridge were carried out. Concentration of n-alkanes in bottom sediments from these regions ranges from 0.53 to 22.1 µg/g of dry sediments that corresponds to 0.02-1.97% of Corg. Molecular composition of hydrocarbons indicates mixed allochtonous-authochtonous genesis of total organic matter (TOC) formed by hydrobiota and residuals of terrestrial plants. Terrigenous organic mater dominates in bottom sediments. Active redox, microbial and thermolytic processes of organic matter transformation take place in the sedimentary mass. Special character of chromatographic spectra of n-alkane distribution in both low and high-molecular ranges, as well as increased naphtene contents can be interpreted as a sign of oil hydrocarbon generation from maternal organic matter as a result of thermocatalytic reactions within sedimentary mass and their displacement into the upper sedimentary layers. Molecular compositions and concentrations of phenols and lignin were determined in core samples from the Norwegian Sea. Total concentration of phenols in the cores ranges from 8.1 to 101.8 (µg/g of dry sediments that corresponds to 0.15-1.15% of TOC. Lignin concentration was estimated at 21.0-459.0 µg/g of dry sediments (0.59-7.9% of ?org. Phenol compounds of p-hydroxybenzoic, vanillin, syringyl and cinnamyl families as basic components of lignin macromolecules were identified. It was found that sea currents and aerosols are the main contributors of lignin into the abyssal part of the Norwegian Sea.

Macroalgal responses to ocean acidification depend on nutrient and light levels

Ocean acidification may benefit algae that are able to capitalize on increased carbon availability for photosynthesis, but it is expected to have adverse effects on calcified algae through dissolution. Shifts in dominance between primary producers will have knock-on effects on marine ecosystems and will likely vary regionally, depending on factors such as irradiance (light vs. shade) and nutrient levels (oligotrophic vs. eutrophic). Thus experiments are needed to evaluate interactive effects of combined stressors in the field. In this study, we investigated the physiological responses of macroalgae near a CO2 seep in oligotrophic waters off Vulcano (Italy). The algae were incubated in situ at 0.2 m depth using a combination of three mean CO2 levels (500, 700-800 and 1200 µatm CO2), two light levels (100 and 70% of surface irradiance) and two nutrient levels of N, P, and K (enriched vs. non-enriched treatments) in the non-calcified macroalga Cystoseira compressa (Phaeophyceae, Fucales) and calcified Padina pavonica (Phaeophyceae, Dictyotales). A suite of biochemical assays and in vivo chlorophyll a fluorescence parameters showed that elevated CO2 levels benefitted both of these algae, although their responses varied depending on light and nutrient availability. In C. compressa, elevated CO2 treatments resulted in higher carbon content and antioxidant activity in shaded conditions both with and without nutrient enrichment-they had more Chla, phenols and fucoxanthin with nutrient enrichment and higher quantum yield (Fv/Fm) and photosynthetic efficiency (alpha ETR) without nutrient enrichment. In P. pavonica, elevated CO2 treatments had higher carbon content, Fv/Fm, alpha ETR, and Chla regardless of nutrient levels-they had higher concentrations of phenolic compounds in nutrient enriched, fully-lit conditions and more antioxidants in shaded, nutrient enriched conditions. Nitrogen content increased significantly in fertilized treatments, confirming that these algae were nutrient limited in this oligotrophic part of the Mediterranean. Our findings strengthen evidence that brown algae can be expected to proliferate as the oceans acidify where physicochemical conditions, such as nutrient levels and light, permit.

Investigación técnica y económica sobre desinfección de aguas residuales por sistemas de oxidación

Un incremento de la demanda del agua, junto con el aumento de la contaminación, ha provocado que hoy en día la reutilización de las aguas depuradas sea necesaria, pero la reutilización de aguas debe garantizar y minimizar los posibles riesgos sanitarios y medioambientales que su práctica pueda provocar. En España estos parámetros se encuentran regulados por el RD 1620/2007 relativo al régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas. Las aguas regeneradas son aguas que ya han sido sometidas a un tratamiento de depuración, y a las cuales se aplica un posterior tratamiento adicional o complementario que permita adecuar su calidad al uso al que vaya a destinarse. Siendo requeridos para los distintos reúsos procesos de desinfección, uno de los principales sistemas utilizados es el cloro, debido a su sencilla aplicación y costos bajos, sin tomar en cuenta la posible formación de compuestos organohalogenados potencialmente cancerígenos. Es por esto que surge la necesidad de aplicar distintos sistemas de oxidación objeto de estudio en esta tesis, como el dióxido de cloro estabilizado, ozono y los procesos avanzados de oxidación (Advanced Oxidation Processes, AOP), ozono/peróxido y uv/peróxido. En esta tesis se investiga los rendimientos que pueden alcanzar estos sistemas en la eliminación de los ácidos húmicos y los fenoles, siendo las principales sustancias formadoras de subproductos de la desinfección, así mismo, se considera necesario garantizar la desinfección del agua a través del estudio de tres grupos de microrganismos, los coliformes totales, e. coli y enterococos, siendo un punto importante el posible recrecimiento microbiológico debido a una desinfección escasa, por la permanencia en el agua de los compuestos antes mencionados, o por alguna fuente de alimento que pudieran encontrar en el sistema de distribución. Lo más importante será la calidad que se pueda alcanzar con estos desinfectantes, con el fin de obtener agua para los distintos reúsos que existen en la actualidad. Y así no limitar los alcances que puede tener la reutilización de las aguas residuales. Basándose en lo antes mencionado se procedió a realizar la caracterización del agua del rio Manzanares, con el fin de determinar la cantidad de ácidos húmicos disueltos y fenoles, obteniendo valores bajos, se decidió incorporar a las muestras de rio 5 mg/L de estos compuestos, con el fin de observar de que manera podrían interferir en la desinfección de esta agua. De esta forma se logran obtener resultados óptimos de los sistemas de desinfección estudiados, siendo el Ozono un oxidante eficiente en la desinfección de los microrganismos y en la eliminación de ácidos húmicos y fenoles con tiempos de contacto cortos, mostrando deficiencias al permitir el recrecimiento de los coliformes totales. Del sistema de oxidación avanzada UV/Peróxido se determino como un eficiente desinfectante para garantizar la inexistencia de rebrotes, al paso del tiempo. Así mismo se concluye que tiene buenos rendimientos en la eliminación del ácido húmico y los fenoles. An increase in water demand, coupled with increasing pollution, has caused today reuse of treated water is necessary, but must ensure water reuse and minimize potential health and environmental risks that their practice is cause. In Spain these parameters are regulated by Royal Decree 1620/2007 on the legal regime of the reuse of treated water. The reclaimed water is water that has already been subjected to a depuration treatment, which is applied as a subsequent further treatment that will bring quality to the use to which is to be delivered. As required for various reuses disinfection processes, one of the main systems used is chlorine, due to its simple implementation and low costs, without taking into account the possible formation of potentially carcinogenic halogenated organic compounds. That is why there is a need to apply different oxidation systems studied in this thesis, as stabilized chlorine dioxide, ozone and advanced oxidation processes (AOP), ozone/peroxide and UV/peroxide. This thesis investigates the rates can reach these systems in removing humic acids and phenols, the main substances forming disinfection byproducts, likewise, it is considered necessary to ensure water disinfection through the study of three groups of microorganisms, total coliform, e. coli and enterococci, the important point being a possible regrowth due to microbiological disinfection scarce, the water remaining on the aforementioned compounds, or a food source which may be found in the distribution system. The most important quality is that achievable with these disinfectants, with the water to obtain various reuses that exist today. And thus not limit the scope that can be reuse of wastewater. Based on the above we proceeded to perform characterization Manzanares river water, in order to determine the quantity of dissolved humic acids and phenols, obtaining low values, it was decided to incorporate river samples 5 mg / L of these compounds, in order to observe how they might interfere with the disinfection of the water. Thus optimum results are achieved for disinfection systems studied, being efficient ozone oxidant in the disinfection of microorganisms and the removal of humic acids and phenols with short contact times, showing gaps to allow regrowth total coliforms. Advanced oxidation system UV / peroxide were determined as an efficient disinfectant to ensure the absence of volunteers, the passage of time. Also it is concluded that has good yields in removing humic acid and phenols.

Procesos de depuración de los efluentes líquidos de actividades petrolíferas

La Tesis Doctoral surge debida de los problemas de contaminación ambientales que presentan los efluentes líquidos refinería del petróleo y las industrias de extracción del petróleo crudo en la zona costera de Angola principalmente en las provincias de Cabinda, Zaire y Luanda, en las cuales sus vertidos destruyen la flora y fauna acuática. El objetivo de este trabajo consiste en implementar nuevas técnicas de los procesos de oxidación avanzada para el tratamiento de los efluentes líquidos de refinerías de petróleo, que permitan conseguir una calidad adecuada de los vertidos. Este sector se considera como una fuente de contaminación del medio ambiente, que requiere un control estricto y un tratamiento adecuado para la eliminación de los contaminantes existente en este tipo de agua y posteriormente poder reutilizar estas aguas tratadas para otros fines industriales o verter a los cauces receptores que al menos no perjudique a los ecosistemas. En esta tesis se ha investigado las técnicas más modernas de los procesos de oxidación avanzada para el tratamiento de agua residual de refinería de petróleo, así como: 1) ozonización, 2) peróxido de hidrógeno con ozono, y 3) ultravioleta con ozono. Los resultados obtenidos en este trabajo muestran que el proceso de ozonización simple, ha dado mejores resultados para el tratamiento de este tipo agua residual de petróleo, tanto, en la eliminación de materia orgánica y los fenoles presentes en el agua residual. En la primera fase, con 1 litro de muestra, se alcanzó un rendimiento del 80% en la eliminación de la DQO utilizando 5,97 mg/l de dosis de ozono, con 11 minutos de tiempo de contacto. Respecto a los fenoles se alcanzó una eliminación del 100 % con la misma dosis de ozono y con 11 minutos de tiempo de contacto. En la segunda fase, con 4 litros de muestra, se alcanzó un rendimiento del 66% de la DQO utilizando 22,21 mg/l de dosis de ozono, con 15 minutos de tiempo de contacto y el rendimiento en la eliminación de los fenoles fue de 90 % a las mismas condiciones. The doctoral thesis arises because of environmental pollution problems posed by liquid effluents and oil refinery industries extraction of crude oil in the coastal area of Angola mainly in the provinces of Cabinda, Zaire and Luanda, in which their discharges destroy aquatic flora and fauna. The objective of this work is to implement new techniques of advanced oxidation processes for the treatment of liquid effluents of oil refineries that will achieve an adequate quality of discharges. This sector is considered as a source of environmental pollution, which requires close monitoring and appropriate treatment for the removal of existing contaminants in this water and then treated to reuse this water for other industrial purposes or discharging into streams receptors that at least does not harm ecosystems. In this thesis we investigate the most modern techniques of advanced oxidation processes for treatment of wastewater from oil refinery and: 1) ozonation, 2) hydrogen peroxide, ozone, and 3) radiation with ozone. The results obtained in this study show that the ozonation process simple, has yielded better results for treating wastewater of this type of oil, so the removal of phenols and organic matter present in the wastewater. In the first phase, with 1 liter of sample was reached in 80% yield COD removal using 5.97 mg/l ozone dosage, with 11 minutes of contact time. Regarding phenols elimination was achieved of 100% with the same dose of ozone and 11 minutes contact time In the second phase, with sample 4 liters was reached in 66% yield using 22.21 COD mg / l ozone dosage, with 15 minutes of contact time and the performance in the removal of phenols was of 90% at the same conditions.