Estudio de las interacciones supramoleculares entre compuestos fenólicos y proteínas salivales y su relación con la astringencia

Resumen

A pesar de que parece la astringencia del vino tinto se ha relacionado principalmente con la interacción de los compuestos fenólicos del vino con las proteínas de la saliva, especialmente con las proteínas ricas en prolina (PRPs), en los últimos años se baraja la posibilidad de que existan, además, otros mecanismos moleculares que participen en la percepción de esta compleja sensación, como la interacción directa de los compuestos fenólicos con las células del epitelio oral. El objetivo general esta tesis doctoral ha sido el estudio de las interacciones entre compuestos fenólicos del vino y proteínas de la saliva desde un punto de vista molecular, como mecanismo principal para el desarrollo de la astringencia. Asimismo, se han estudiado los posibles mecanismos que conducen a la percepción de sinergias de astringencia y se ha evaluado el efecto, sobre la interacción polifenol-proteína, de la presencia de otras especies químicas presentes en el medio. En esta tesis doctoral se estudiaron los mecanismos moleculares que generan sinergias de astringencia, tanto por mezcla de flavanoles como por coexistencia de familias de proteínas. Para ello se emplearon las diferentes técnicas analíticas: HPLC-DAD, calorimetría de titulación isotérmica (ITC), simulación de la dinámica molecular (MD), dispersión de luz dinámica (DLS) y espectrometría de masas MALDI-TOF. Los resultados obtenidos en este estudio mostraron un sistema más favorable en los ensayos con la mezcla de catequina y epicatequina frente a los ensayos con los flavanoles individuales, indicando que los flavanoles catequina y epicatequina presentaban un comportamiento cooperativo en su unión a las proteínas salivales. Este comportamiento podría dar lugar a sinergias de astringencia por mezclas de flavanoles. La epicatequina mostró una tendencia a formar agregados solubles mientras que la catequina parecía formar agregados insolubles con la mayoría de las proteínas ensayadas. También se observó un comportamiento diferente de dos fracciones de PRPs salivales cuando se encuentran aisladas frente a cuando coexisten en mezcla, indicando un efecto sinérgico entre familias de proteínas. Los flavanoles catequina y epicatequina parecían interaccionar preferentemente con las bPRPs, pero la formación de agregados bPRP-flavanol favorecía la interacción de las aPRP, dando lugar a la formación de agregados mixtos solubles. Además, se realizaron estudios sobre diferentes estrategias para la modulación de la astringencia. En primer lugar, se evaluó el efecto de la adición de manoproteinas sobre la interacción flavonol-proteína mediante evaluación sensorial, quenching de fluorescencia, ITC y DLS. Los resultados indicaron interacciones entre proteínas salivales y flavonoles, así como entre manoproteínas y proteínas salivales, sugiriendo la posible formación de complejos ternarios solubles proteína/flavonol/manoproteína que podría afectar a la percepción de astringencia. Por otro lado, se profundizó en el conocimiento de los mecanismos involucrados en la astringencia, considerando la participación tanto de proteínas salivales como de las células del epitelio oral, estudiando su modulación por la presencia de otras sustancias químicas susceptibles de ser utilizadas como aditivos en alimentos. Para ello se llevaron a cabo estudios del perfil proteico salival por electroforesis SDS-PAGE y se recurrió al uso de cultivo celulares usando células TR146 como modelo celular del epitelio oral. Se observó que los flavanoles de un extracto de semillas se unían directamente a las células orales y que la presencia de proteínas salivales parecía prevenir esta interacción. Además, tanto las interacciones entre proteínas salivales y polifenoles, así como las interacciones entre polifenoles y células epiteliales, podrían verse afectadas por la presencia de algunos de los compuestos químicos ensayados, como el carbonato sódico, el bicarbonato amónico o el bicarbonato sódico.