Estudio del efecto de las propiedades quelantes de los flavonoides sobre su capacidad antioxidante total

Los flavonoides, el mayor grupo de fitoquímicos polifenólicos, son secuestradores muy efectivos de radicales libres y por lo tanto tienen un efecto antioxidante muy importante. Sin embargo, en estudios recientes, empieza a darse a conocer que los flavonoides pueden también ejercer su efecto antioxidante como queladores de metales, especialmente del hierro, que al involucrarse en reacciones oxidantes da lugar a la formación de oxiradicales a, por ejemplo, través de las reacciones de Fenton. Las propiedades antioxidantes se reflejan en muchos beneficios a la salud, y a través de muchas investigaciones se han descubierto sus efectos protectores contra muchas enfermedades crónico degenerativas así como contra bacterias, virus, hongos e incluso contra los signos de la vejez. Las propiedades quelantes de los flavonoides también pueden tener un efecto muy importante sobre la salud al combatir las condiciones de estrés oxidativo que involucren iones de metales de transición. Por lo anterior, se evaluaron las propiedades quelantes y antirradicales de algunos flavonoides así como la fortaleza de los complejos formados entre flavonoides y iones. Para cumplir con estos objetivos se estudiaron siete flavonoides comerciales: quercetina, miricetina, kampferol, rutina, catequina, morina y hesperetina. Estos fueron escogidos con base en su estructura, en sus importantes actividades antioxidantes y en su alta prevalencia en alimentos. Los estudios de quelación se llevaron a cabo por medio de espectroscopia UV/visible y métodos electroquímicos. Las mediciones espectrofotométricas se realizaron a través de titulaciones de las soluciones de flavonoides con soluciones de los iones de interés a diferentes concentraciones, analizándose los cambios en el espectro para cada caso. La actividad antirradical y reductora de hierro de los flavonoides, ácidos fenólicos y sus mezclas, de dos variedades de frijol común, N8025 y G12892, fueron evaluadas por medio de los ensayos de DPPH, ABTS y FRAP. Los estudios electroquímicos se llevaron a cabo por medio de por medio de la técnica de voltametría cíclica y electro-Fenton para determinar el potencial de oxidación de los flavonoides y su actividad antioxidante en presencia y ausencia de iones de hierro. En las condiciones de los estudios espectrofotométricos y voltamperométricos, los mejores queladores del ión ferroso son la rutina, quercetina y morina. Por su parte, la catequina y hesperetina no tienen efecto alguno sobre este tipo de iones. Los experimentos realizados con iones férricos revelan que ninguno de estos flavonoides forma complejos con éstos. Además, los cambios en los potenciales de oxidación sugieren que, si el flavonoide se asocia con un ión metálico, su capacidad para secuestrar radicales libres disminuye. Los resultados obtenidos de los ensayos de DPPH, ABTS y FRAP revelan que los compuestos fenólicos con mayor potencial antirradical son la quercetina, ácido ferúlico y kampferol, y la variedad de frijol común con la mayor actividad antirradical es la N8025. Con estos ensayos también se observó un efecto sinérgico de la actividad antirradical cuando se evaluaron las mezclas de los flavonoides y ácidos fenólicos. Los estudios hechos con electro-Fenton confirmaron los resultados obtenidos por espectroscopia y voltametría, por lo que se concluye que las propiedades quelantes de los flavonoides sí tienen un gran efecto sobre su capacidad antioxidante total.

Flavonoids, the largest group of phytochemical polyphenols, are free radical scavengers so they have an important antioxidant activity. Nevertheless, in recent studies their antioxidant effect has been investigated as metal chelators, especially for iron, when the ions of this metal are involved in oxidation reactions, oxiradicals are formed through the Fenton reactions among others. The antioxidant properties of flavonoids have several health benefits and a number of investigations have discovered their protective effects against several chronic diseases, bacterias, virus, fungi and even against age signs. The chelating properties of flavonoids also suggest that they may play an important role in oxidative stress conditions involving transition metal ions. Hereby, the chelating and anti-radical properties of flavonoids will be studied and also the strength of the complexes formed between flavonoids and metal ions. In order to fulfil this objectives the flavonoids quercetin, miricetin, kaempferol, rutin, catequin, morin and hesperetin were investigated. These flavonoids were chosen based on their structure, high antioxidant activity and their presence in plant related foods. The iron chelation studies were carried out by means of ultraviolet and visible spectroscopy and electrochemistry. The modifications of the absorption spectra of flavonoid solutions when combined with different concentrations of iron ions solutions were spectrophotometrically analysed. The anti-radical and iron ion reduction activity of flavonoids, phenolic acids and their mixtures, from two different common bean varieties, N8025 and G12892, were evaluated by DDPH, ABTS and FRAP assays. The electrochemical studies were carried out by cyclic voltametry and electro- Fenton techniques to determine the oxidation potencial of flavonoids and the antioxidant activity in presence and absence of iron ions. At the conditions of the studies carried out by spectroscopy and cyclic voltametry, the best ferrous ion chelators are rutin, quercetin and morin, but catequin and hesperetin has no effects on these ions. The experiments with ferric ions revealed that any of these flavonoids form complexes with this kind of iron ions. Besides, the changes in the oxidation potential suggests that if the flavonoid is associated with the metal ion, its capacity of scavenge free radicals is lower. The data resulted from the DPPH, ABTS and FRAP assays revealed that the phenolic compounds with the higher anti-radical potential were quercetin, ferulic acid and kampferol, and the common bean variety with the higher anti-radical activity was the N8025. A synergistic effect of the antiradical activity was observed when the mixtures of flavonoids and phenolic acids were evaluated. The electro-Fenton studies confirmed the spectroscopy and cyclic voltametry results; therefore, the chelating properties of flavonoids have a great effect on their total antioxidant capacity.