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Title: Biodisponibilidad in vitro de residuos de fungicidas en vinos : influencia de su presencia en la capacidad antioxidante y biodisponibilidad de compuestos fenólicos
Issue Date: 31-May-2016
Date of creation: 16-Mar-2016
Related subjects: 663/664 - Alimentos y nutrición. Enología. Aceites. Grasas
Keywords: Vinos y vinificación
Fungicidas
Hongos
Vid
Cultivo
Enfermedades y plagas
Abstract: Se ha estudiado la influencia de los residuos de fungicidas (metrafenona, mezcla boscalid+kresoxim-metil) aplicados en campo bajo condiciones de buenas y críticas prácticas agrícolas (BPA y CPA) y añadidos en bodega antes de la vinificación (ciafozamida, fenhexamida y mepanipirim), en la actividad antioxidante, compuestos fenólicos y su biodisponibilidad en vinos Tempranillo y Graciano (DO Rioja), durante las vendimias 2012, 2013 y 2014. En primer lugar se ha validado la metodología analítica para la determinación de los fungicidas en uva y vino, mediante extracción multirresiduos QuEChERS con acetonitrilo y análisis por HPLC-MS/MS (triple cuadrupolo). Alcanzando un límite de cuantificación de 0,01 ppm, una linealidad de respuesta (R2 >0,998) y exactitud (70-110%) y precisión con SD< 20%. En los vinos procedentes de uvas tratadas en campo bajo BPA no se superan los LMR establecidos en uva. En los vinos Tempranillo procedentes de tratamientos CPA, kresoxim-metil y metrafenona superan ligeramente el LMR (1,48 y 0,84 frente a 1 y 0,5 ppm, respectivamente). En los vinos fortificados en bodega con fenhexamida, mepanipirim y ciazofamida no se superan los LMR. La presencia de residuos de fungicidas en los vinos Tempranillo no influye significativamente en su actividad antioxidante. En el caso de Graciano, boscalid+kresoxim-metil y metrafenona, presentan diferencias significativas en su capacidad antioxidante. La presencia de residuos de boscalid+kresoxim-metil, fenhexamida y ciazofamida disminuyen los polifenoles totales (índice Folin-Ciocalteu) en Tempranillo. Mientras que metrafenona lo incrementa ligeramente en Graciano. La fracción fenólica más destacada en Tempranillo y Graciano es la de antocianos (70,45 y 77,50 % respectivamente) seguidos de los derivados hidroxicinámicos (18,31 y 13,64 %) y flavonoles (14,62 y 9,95 %). Los estilbenos en vinos Graciano presentan porcentajes ligeramente superiores que en Tempranillo (6,34 frente al 4,98%). La biodisponibilidad in vitro de los fungicidas en vino Graciano presenta un efecto matriz positivo respecto a Tempranillo. Los porcentajes de diálisis oscilan entre 6,1% para kresoxim-metil en Tempranillo, hasta 36,6% para boscalid en Graciano. Mepanipirim en Tempranillo y boscalid en Graciano presentan la mayor biodisponibilidad. Se comprueba que la clarificación tiene un ligero efecto positivo en su biodisponibilidad. En los vinos procedentes de uvas tratadas bajo CPA, los porcentajes de dialización de boscalid y kresoxim-metil se sitúan entre 21-31%, mientras que metrafenona no presenta dialización. En el caso de ciazofamida añadida al mosto no se produce dialización. Se ha constatado que la presencia de residuos de plaguicidas afecta a la biodisponibilidad tanto de la fracción fenólica como de la actividad antioxidante; no encontrando claras diferencias en la dialización de la fracción fenólica para los dos vinos. Los estilbenos son los compuestos fenólicos que presentan mayor porcentaje de dialización (50%). El contenido en polifenoles totales, después del proceso de digestión in vitro del vino, descendió una media del 10% respecto a su contenido inicial en Tempranillo tratado en campo y algo más de un 18% en el caso de ciazofamida añadida antes de la vinificación. Análogamente ocurre en el caso de Graciano, excepto en los tratados con la mezcla boscalid y kresoxim-metil en los que aumenta la biodisponibilidad de los polifenoles hasta un 25%. La presencia de residuos de los fungicidas estudiados afecta la biodisponibilidad de la actividad antioxidante de vinos Tempranillo; lo que no ocurre en Graciano. Por último, se ha constatado que para todos los plaguicidas estudiados la biodisponibilidad in vitro, en general, no supera el 37 % dializado respecto la concentración inicialmente presente en el vino, lo que indica un claro margen de seguridad desde el punto de vista toxicológico. ABSTRACT This paper studies the influence of fungicide residues (metrafenone, boscalid+kresoxim-methyl mix) applied in the field under good agricultural practice conditions (GAP and CAP) and those added in the winery prior to vinification (cyazofamid, fenhexamid and mepanipyrim) on antioxidant activity, phenolic compounds and their bioavailability in wines made from Tempranillo and Graciano grapes (D.O. Ca. Rioja), during the wine harvests of 2012, 2013 and 2014. First the analytical methodology was validated for the determination of fungicides in grape and wine using the QuEChERS multiresidue extraction method with acetonitrile and HPLC-MS/MS (triple quadrupole) analysis up to a maximum quantification of 0.01 ppm, a response linearity (R2 >0,998) and an accuracy (70-110%) and precision with SD< 20%. In the wines made from grapes treated in the field under GAP, the LMR established for grapes were not surpassed. In the Tempranillo varieties under CPA treatments, kresoxim-metyl and metrafenone slightly exceeded the el LMR (1.48 and 0.84 versus 1 and 0.5 ppm, respectively). In the wines fortified in the winery with fenhexamid, mepanipyrim and cyazofamid, the LMR were not exceeded. The presence of fungicide residues in the Tempranillo wines had no significant effect on their antioxidant activity. In the Graciano wines, boscalid+kresoxim-methyl and metrafenone presented significant differences in their antioxidant capacity. Residues of boscalid+kresoxim-methyl, fenhexamid and cyazofamid reduce the total polyphenols (Folin-Ciocalteu index) in Tempranillo. In contrast, metrafenone slightly increases it in Graciano. The most notable phenolic fraction in Tempranillo and Graciano is the antocianos (70.45 and 77.50 % respectively), followed by the hidroxicinnamic derivatives (18.31 and 13.64 %) and flavonols (14.62 and 9.95 %). The stilbenes in Graciano wines show slightly higher percentages than in Tempranillo (6.34 versus 4.98%). The in vitro bioavailability of the fungicides in Graciano wine shows a positive matrix effect with respect to Tempranillo. Dialysis percentages range from 6.1% for kresoxim-metil in Tempranillo to 36.6% for boscalid in Graciano. Mepanipyrim in Tempranillo and boscalid in Graciano present the greatest bioavailability. It is confirmed that the clarification has a slight positive effect on bioavailability. In wines made from grapes treated under CPA, the dialyzation percentages of boscalid and kresoxim-methyl stood between 21 and 31%, while metrafenone did not present dialyzation. No dialyzation occurred for cyazofamid added to the must. It has been shown that fungicide residues affect the bioavailability of both the phenolic fraction and the antioxidant activity, but no clear differences were found in the dialyzation of the phenolic fraction for either wine. The stilbenes were the phenolic compounds that showed the highest percentage of dialyzation (50%). The total polyphenol content after the in vitro digestion of wine fell on average by 10% with respect to the initial content in Tempranillo treated in the field and by more than 18% in the case of cyazofamid added prior to vinification. The results were similar for Graciano, except in the treatments with the boscalid and kresoxim-methyl mix, where the bioavailability of the polyphenols increased by up to 25%. The presence of the fungicides studied affects the bioavailability of the antioxidant activity of the Tempranillo wines, but not that of the Graciano ones. Finally, it has been shown that, in general, for all the pesticides studied the in vitro bioavailability does not exceed 37% dialyzation with respect to the initial concentration present in the wine, which indicates a clear safety margin in toxicological terms.
Primary author: Martínez Orenes, Gracia
Director: Oliva Ortiz, José
Cámara Botía, Miguel Ángel
Faculty / Departments / Services: Facultad de Química
Published in: Proyecto de investigación:
URI: http://hdl.handle.net/10201/49941
Document type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Number of pages / Extensions: 222
Rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
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