Impacto del tiempo de almacenamiento y de la temperatura en compuestos bioactivos en granos de maíces pigmentados

"El maíz (Zea mays L.) es el principal cultivo en México, y constituye la dieta básica de los mexicanos en más de 600 productos como atole, pozole, tamales, huaraches, bebidas refrescantes, gorditas, sopes, tostadas, elotes y tortillas principalmente. México por ser el centro de origen y domesticación del maíz, cuenta con maíces nativos de diferentes pigmentaciones desde rosa, rojo, morado, azul hasta negro, que aportan mayor valor nutricional y nutracéutico a los consumidores. Estudios recientes muestran que el maíz azul/morado contrarresta la obesidad, diabetes, cáncer, problemas cardiovasculares, visuales y mejora la salud de quien lo consume, por su alto contenido de compuestos polifenólicos y antioxidantes. Sin embargo, estos maíces pigmentados se producen a pequeña escala por pequeños productores a lo largo de la república mexicana, alcanzando una producción menor al 1% según el SIAP (2022), y son usados para alimento de subsistencia, por tal motivo son almacenados a corto, mediano y largo plazo. El tipo de almacenamiento usado para los maíces pigmentados regularmente son costales colgados, en graneros o tejabanes rústicos; sin embargo, el maíz azul cuenta con un endospermo suave que lo hace susceptible a pérdidas por plagas y enfermedades, donde también se ven afectados los compuestos polifenólicos por diferentes factores ambientales como la luz, pH, humedad, temperatura entre otros. No obstante, a la fecha no hay estudios en almacenamiento de maíz azul que evalúe el nivel de degradación de compuestos nutracéuticos a diferentes temperaturas por un periodo prolongado de almacenamiento. Debido a lo anterior, es importante conocer la tasa de degradación de los compuestos polifenólicos y antioxidantes de grano de maíz azul al ser almacenados durante un periodo de tiempo prolongado (120 días) a diversas temperaturas (6, 25 y 35 °C), a fin de ayudar a salvaguardar la seguridad alimentaria de pequeños productores, conservar los maíces nativos e incrementar la producción del maíz azul a nivel nacional, tomando en cuenta el valor nutracéutico que estos aportan en la alimentación humana. Por lo tanto, para conocer el impacto del tiempo y de la temperatura en los compuestos bioactivos de los granos de maíz azul durante el almacenamiento, el presente proyecto de investigación se llevó a cabo en dos etapas. El objetivo de la primera etapa fue evaluar y comparar el contenido de compuestos fenólicos (fenoles totales, flavonoides totales, antocianinas y taninos condensados) y la capacidad antioxidante, por los métodos de DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) y ABTS (2,2′azino-bis(3-ethylbenzothiazoline 6sulfonic acid)), en cinco genotipos de maíces pigmentados azul/morado de diferentes razas (Kculli, Tuxpeño, Chalqueño y Cónicos), identificados como Morado Peruano (MPE), Morado Antonio Narro (MAN), Morado Veracruz (MV), Morado Sinaloa (MS) y Morado Poblano (MP). La segunda etapa, tuvo como objetivo evaluar el impacto del tiempo de almacenamiento, a 0, 30, 60, 90 y 120 días, y temperaturas de 6, 25, y 35 °C, sobre el contenido de fenoles y flavonoides totales (solubles y ligados), antocianinas totales, parámetros de cromaticidad (L*, C* y h) y capacidad antioxidante por los ensayos de DPPH, ABTS y FRAP (poder antioxidante reductor férrico) de tres genotipos de maíz azul, identificados como Azul Veracruz (AV), Azul Sinaloa (AS) y Azul Poblano (AP). Los resultados de la primera etapa indicaron diferencias significativas (p≤0.05) entre genotipos para el contenido de fenoles y flavonoides totales, antocianinas, taninos condensados y la capacidad antioxidante. Los genotipos MAN y PME presentaron los niveles más altos en fenoles y flavonoides totales con 6,359.8 y 14,999.2 mg GAE/100 g, y 750.7 a 2,641.5 mg CE/100 g, respectivamente. El contenido de antocianinas osciló entre 3.29 a 31.56 mg C3GE/100 g, y el contenido de taninos condensados fue de 25.96 a 476.01 mg CE/100 g. El genotipo que presentó la mayor capacidad antioxidante fue MPE, con 15,178.1 µmol TE/100 g en DPPH, y 29,640.2 µmol TE/100 g en ABTS. Los resultados de la segunda etapa permitieron observar que los genotipos se comportaron estadísticamente igual en la interacción genotipos x temperaturas, mostrando únicamente diferencias significativas para la interacción tiempos x temperaturas. El tiempo de almacenamiento a 120 días y la temperatura a 35 °C afectaron la concentración de fenoles y flavonoides totales en 49.33 y 61.09%; mientras que las antocianinas totales fueron afectadas en un 53.33%, respectivamente. Además, al final del almacenamiento (120 días) el color de las muestras fue inestable a 25 y 35 °C, y la capacidad antioxidante se redujo en 17.87, 17.84 y 18.93% para DPPH, ABTS y FRAP, respectivamente"

"Maize (Zea mays L.) is the main crop in México, and constitutes the basic diet of Mexicans, it is used in more than 600 products such as atole, pozole, tamales, huaraches, soft drinks, gorditas, sopes, tostadas, corn and tortillas mainly. Mexico, being the center of origin and domestication of corn, has native corn of different pigmentations from pink, red, purple, blue to black, which provide greater nutritional and nutracéutical value to consumers. Recent studies showed that blue/purple maize reduces obesity, diabetes, cancer, cardiovascular and visual problems and improves the health of those who consume it, due to its high content of polyphenolic compounds and antioxidants. However, these pigmented maizes are produced on a small scale by small farmers throughout Mexico, reaching a production of less than 1% according to SIAP (2022), and it is used for food and subsistence, for this reason maize is stored in short, medium and long time. The type of storage used for pigmented maize is usually in sacks hung in barns or rustic sheds; however, blue/purple maize has a soft endosperm that makes it susceptible to losses due to pests and diseases, where polyphenolic compounds are also affected by different environmental factors such as light, pH, moisture, temperature, among others, during storage. On the other hand, to the present date, there are not storage studies on blue/purple maize that evaluate the degree of degradation of nutracéutical compounds at different temperatures for a prolonged period of storage. Due to the above explanation , it is important to know the degradation rate of polyphenolic compounds and antioxidants of blue maize kernels when stored for a period of time (120 days) at various temperatures (6, 25 and 35 °C), in order to help safeguard the food security of small producers, conserve native maize and increase the national production of blue/purple maize, considering the nutracéutical value they provide to humans. Therefore, to know the impact of time and temperature on bioactive compounds in blue/purple maize kernels during storage, the present research project was conducted in two phases. The objective of the first phase was to evaluate and compare the content of phenolic compounds (total phenols, total flavonoids, anthocyanins and condensed tannins) and the antioxidant capacity, by the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) and ABTS (2, 2′azino-bis(3-ethylbenzothiazoline 6sulfonic acid)), in five genotypes of blue/purple pigmented maize of different breeds (Kculli, Tuxpeño, Chalqueño and Cónicos), identified as Morado Peruano (MPE), Morado Antonio Narro (MAN), Morado Veracruz (MV), Morado Sinaloa (MS) and Morado Poblano (MP). The second phase was aimed to evaluate the impact of storage time (0, 30, 60, 60, 90 and 120 days), and temperatures (6, 25, and 35 °C), on the content of total phenols and flavonoids (soluble and bound), total anthocyanins, chromaticity parameters (L*, C* and h) and antioxidant capacity by DPPH, ABTS and FRAP (ferric reducing antioxidant power) assays of three blue/purple maize genotypes, identified as Azul Veracruz (AV), Azul Sinaloa (AS) and Azul Poblano (AP). The results of the first phase indicated significant differences (p≤0.05) among genotypes for total phenol and flavonoid content, anthocyanins, condensed tannins, and antioxidant capacity. MAN, and PME genotypes presented the highest levels in total phenols and flavonoids with 6,359.8 and 14,999.2 mg GAE/100 g, and 750.7 to 2,641.5 mg EC/100 g, respectively. The anthocyanin content ranged from 3.29 to 31.56 mg C3GE/100 g, and the condensed tannin content was from 25.96 to 476.01 mg CE/100 g. The genotype with the highest antioxidant capacity was MPE, with 15,178.1 µmol TE/100 g in DPPH, and 29,640.2 µmol TE/100 g in ABTS. The results of the second stage showed that the genotypes were statistically equal in the genotype x temperature interaction, showing significant differences only for the time of storage x temperature interaction. The storage time to 120 days and the temperatures to 35 °C affected total phenols and flavonoids by 49.33 and 61.09%, respectively, while total anthocyanins were affected by 53.33%. In addition, the color of the samples was unstable at 25 and 35 °C, and the antioxidant capacity showed a reduction of 17.87, 17.84 and 18.93% for DPPH, ABTS and FRAP, respectively"