BIMI

6
Ref. Nº C0475 Bimi ® , un nuevo híbrido de brócoli con elevado valor nutritivo G.B. Martínez-Hernández 1,2 , P.A. Gómez 2 , J. Navarro-Rico 1,2 , J. Bernabeu 3 , M. Otón 2 , F. Artés-Hernández 1,2 y F. Artés 1,2 1 Postharvest and Refrigeration Group. Department of Food Engineering. Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT). Paseo Alfonso XIII, 48. 30203 Cartagena, Murcia, Spain. [email protected] 2 Institute of Plant Biotechnology. UPCT. Campus Muralla del Mar. 30202 Cartagena, Murcia, Spain. 3 Sakata Seed Ibérica SLU. Plaza Poeta Vicente Gaos, 6. 46021 Valencia. Resumen Una dieta equilibrada que proporcione una adecuada nutrición es un factor muy importante para el desarrollo y mantenimiento de una buena salud durante la vida humana. El brócoli es una Brassica con acreditadas y numerosas propiedades beneficiosas para la salud. Bimi ® (Brassica oleracea Itálica x Alboglabra) es un nuevo híbrido natural entre el kailan (o brócoli chino) y el brócoli convencional, que tiene un sabor y aromas más agradables que éste último. En el presente trabajo se estudia el contenido en proteínas, fibra dietética y minerales del híbrido Bimi ® y se compara con el del brócoli convencional cv. Parthenon. En general, los floretes mostraron mayor contenido de fibra dietética que los tallos en ambos cvs. Los floretes de Bimi ® registraron 2,2 veces mayor contenido de proteínas totales que los de Parthenon, así como mayores niveles de S, Ca, Mg, Fe, Sr, Mn, Zn y Cu. Como principal conclusión, los floretes del híbrido Bimi ® mostraron, en general, mejores propiedades saludables que las del brócoli convencional Parthenon. Palabras clave: kailan, proteínas, fibra dietética, minerales. Bimi ® , a new broccoli hybrid, with high nutritional value Abstract Diet and nutrition are very important factors in promoting and keeping good health throughout the entire human life. Broccoli is a Brassica that has shown numerous biocompounds with well-known health-promoting properties. Bimi ® (Brassica oleracea Italica x Alboglabra) is a new natural hybrid between kailan (Chinese broccoli) and conventional broccoli. This hybrid has remarkable more pleasant and mild flavour and taste than conventional broccoli cvs. The proteins, dietary fiber and minerals content of Bimi ® were studied and compared to those of the conventional broccoli ‘Parthenon’. Commonly, florets showed higher dietary fiber content than stems for both cvs. Total protein content for Bimi ® florets was 2.2-fold higher than for Parthenon. Bimi ® florets also showed the highest amounts of S, Ca, Mg, Fe, Sr, Mn, Zn and Cu. As main conclusion, Bimi ® florets generally showed healthier properties compared to those of cv. Parthenon. Keywords: kailan proteins, dietary fiber, minerals. Introducción El perfil del consumidor actual se caracteriza por un elevado interés por los alimentos que supongan una gran fuente de compuestos nutricionales y de tipo bioactivo, debido al beneficio que aportan para su salud. Entre las hortalizas en particular, el brócoli ha sido muy estudiado debido a la gran cantidad de compuestos nutricionales y bioactivos que posee. Entre los primeros destaca su alto contenido en proteínas, fibra dietética, minerales y vitamina C. Entre los compuestos bioactivos se encuentran los de tipo fenólico, glucosinolatos y carotenoides (Jeffery et al., 2003). La fibra dietética (diversos

description

rerererer

Transcript of BIMI

Page 1: BIMI

Ref. Nº C0475

Bimi®, un nuevo híbrido de brócoli con elevado valor

nutritivo

G.B. Martínez-Hernández

1,2, P.A. Gómez

2, J. Navarro-Rico

1,2, J. Bernabeu

3, M. Otón

2, F.

Artés-Hernández1,2

y F. Artés1,2

1 Postharvest and Refrigeration Group. Department of Food Engineering. Universidad Politécnica de Cartagena

(UPCT). Paseo Alfonso XIII, 48. 30203 Cartagena, Murcia, Spain. [email protected]

2 Institute of Plant Biotechnology. UPCT. Campus Muralla del Mar. 30202 Cartagena, Murcia, Spain.

3 Sakata Seed Ibérica SLU. Plaza Poeta Vicente Gaos, 6. 46021 Valencia.

Resumen

Una dieta equilibrada que proporcione una adecuada nutrición es un factor muy importante para el desarrollo y

mantenimiento de una buena salud durante la vida humana. El brócoli es una Brassica con acreditadas y

numerosas propiedades beneficiosas para la salud. Bimi®

(Brassica oleracea Itálica x Alboglabra) es un nuevo

híbrido natural entre el kailan (o brócoli chino) y el brócoli convencional, que tiene un sabor y aromas más

agradables que éste último. En el presente trabajo se estudia el contenido en proteínas, fibra dietética y

minerales del híbrido Bimi® y se compara con el del brócoli convencional cv. Parthenon. En general, los floretes

mostraron mayor contenido de fibra dietética que los tallos en ambos cvs. Los floretes de Bimi® registraron 2,2

veces mayor contenido de proteínas totales que los de Parthenon, así como mayores niveles de S, Ca, Mg, Fe, Sr,

Mn, Zn y Cu. Como principal conclusión, los floretes del híbrido Bimi® mostraron, en general, mejores

propiedades saludables que las del brócoli convencional Parthenon.

Palabras clave: kailan, proteínas, fibra dietética, minerales.

Bimi®, a new broccoli hybrid, with high nutritional value

Abstract

Diet and nutrition are very important factors in promoting and keeping good health throughout the entire human

life. Broccoli is a Brassica that has shown numerous biocompounds with well-known health-promoting

properties. Bimi®

(Brassica oleracea Italica x Alboglabra) is a new natural hybrid between kailan (Chinese

broccoli) and conventional broccoli. This hybrid has remarkable more pleasant and mild flavour and taste than

conventional broccoli cvs. The proteins, dietary fiber and minerals content of Bimi® were studied and compared

to those of the conventional broccoli ‘Parthenon’. Commonly, florets showed higher dietary fiber content than

stems for both cvs. Total protein content for Bimi® florets was 2.2-fold higher than for Parthenon. Bimi

® florets

also showed the highest amounts of S, Ca, Mg, Fe, Sr, Mn, Zn and Cu. As main conclusion, Bimi®

florets

generally showed healthier properties compared to those of cv. Parthenon.

Keywords: kailan proteins, dietary fiber, minerals.

Introducción

El perfil del consumidor actual se caracteriza por un elevado interés por los alimentos que supongan

una gran fuente de compuestos nutricionales y de tipo bioactivo, debido al beneficio que aportan para

su salud. Entre las hortalizas en particular, el brócoli ha sido muy estudiado debido a la gran cantidad

de compuestos nutricionales y bioactivos que posee. Entre los primeros destaca su alto contenido en

proteínas, fibra dietética, minerales y vitamina C. Entre los compuestos bioactivos se encuentran los

de tipo fenólico, glucosinolatos y carotenoides (Jeffery et al., 2003). La fibra dietética (diversos

Page 2: BIMI

Ref. Nº C0475

polisacáridos no amiláceos) se ha relacionado con la reducción y prevención de algunas enfermedades

como la diverticulitis y las enfermedades coronarias (Ramulu y Rao, 2003). La función básica de las

proteínas, es suministrar la cantidad adecuada de aminoácidos esenciales y las de origen vegetal

representan un 3,5% de las fuentes proteicas de la dieta humana. Comparado con otras hortalizas, el

brócoli tiene un alto contenido proteico del 3,5% (Friedman, 1996). Por su parte, los minerales son

esenciales para mantener la nutrición y el buen estado de salud del cuerpo (Lisiewska et al., 2009).

A pesar de su elevado valor nutricional, el brócoli, no termina de ser plenamente aceptado por los

consumidores debido a su peculiar sabor y aroma. Por ello, las empresas obtentoras de semillas están

intentando conseguir nuevas variedades de sabores más suaves. Así, la empresa japonesa Sakata Seed

desarrolló mediante técnicas de hibridación natural el Bimi®, un nuevo híbrido entre el brócoli

convencional (B. oleracea grupo Itálica) y el brócoli chino o kailan (Brassica oleracea grupo

Alboglabra). El híbrido Bimi®, tiene un sabor más dulce y suave, con un tallo similar al de un

espárrago y un florete terminal. Estas características hacen del Bimi® un excelente candidato para su

consumo en crudo o procesado en la denominada Quinta Gama de la alimentación. Son los productos

que han sido pasteurizados, esterilizados o precocinados para inhibir la actividad microbiana alterante

y la enzimática, sin conservantes. Se envasan en polímeros plásticos, al vacío o no, en atmósfera

modificada o no, y tienen un fácil uso al quedar listos para su consumo intermedio o final. Se

comercializan bajo refrigeración o a temperatura ambiente (menos frecuente), estableciendo su vida

útil (comúnmente 2 a 3 meses) en la etiqueta (Artés y Artés-Hernández, 2012).

El objetivo del presente trabajo fue caracterizar el valor nutricional referido al contenido en proteínas,

fibra dietética y minerales del híbrido Bimi® comparado con el del brócoli convencional Parthenon.

Materiales y Métodos

Material vegetal

El material vegetal se cultivó al aire libre en Lorca (Murcia), siguiendo un protocolo de gestión

integrada de plagas. Siguiendo criterios de maduración comercial, se cosechó a mano el híbrido Bimi®

(15-18 cm de longitud y 3-5 cm de diámetro de florete) y el brócoli Parthenon (17-20 cm de longitud y

12-15 cm de diámetro de cabeza). Inmediatamente después de la cosecha, el brócoli, dispuesto en

cajas, se preenfrió mediante una capa de hielo picado en superficie y se transportó unos 50km en

coche a la Planta Piloto del Grupo de Postrecolección y Refrigeración de la Universidad Politécnica de

Cartagena, donde se almacenó a 1 ºC y 90-95% de HR hasta el día siguiente.

Análisis

Los análisis se realizaron sobre la planta entera (florete y tallo), así como sobre partes individuales

florete, tallo y flores (se trató de flores inmaduras de color verde-azulado o blancas, debido a la

ausencia de sol en estas zonas durante el crecimiento, que conforman el florete del brócoli). El

contenido de fibra dietética total se evaluó mediante el método de análisis enzimático-gravimétrico

(A.O.A.C., 1990). El contenido de proteína se determinó según el método de Kjeldahl (A.O.A.C., 1995)

usando un destilador (Buchi KjFlex, Flawil, Suiza) unido a un titulador (702 SM Titrini Metrohm,

Herisau, Suiza), empleando HCl 0,1 N para la titulación, y un bloque digestor (20 Selecta, Barcelona,

España). Los resultados de fibra dietética y contenido total de proteínas se expresaron como % en peso

fresco (pf) de producto. Todas las muestras se analizaron por triplicado.

El contenido en minerales se analizó mediante fluorescencia de rayos X (XRF) según Nielson et al.

(1991), utilizando un espectrómetro (S4 Pioneer, Bruker Corporation, Billerica, MA, EE.UU.),

equipado con tubo de rayos X anticátodo de Rh (20-60 kV, 5-150 mA y máximo 4 kW), cinco cristales

analizadores (LiF200, LiF220, Ge, PET y XS-55), un contador proporcional de detección de

elementos de luz y un contador de centelleo de elementos pesados. El espectro obtenido se evaluó por

el método de parámetros fundamentales mediante el software de Spectraplus EVA 1.7. El contenido

Page 3: BIMI

Ref. Nº C0475

mineral se expresó como g kg-1

de peso seco (ps) y mg kg-1

ps para los macro y microminerales,

respectivamente. Todas las muestras se analizaron por triplicado.

Análisis estadístico

La interacción entre los factores cv. de brócoli y parte de la planta analizada se estudió mediante un

análisis bifactorial de varianza (ANOVA) empleando el software SPSS 19 (IBM, Nueva York,

EE.UU.). Cuando se encontraron diferencias entre los tratamientos, las medias se compararon

mediante el test de rango múltiple con la diferencia menos significativa (LSD). Los datos mostrados

son valores medios (n = 3) ± desviación estándar (DE).

Resultados y Discusión

Generalmente, los floretes presentaron mayor contenido de fibra dietética que los tallos con valores de

5,0 y 3,6% para Bimi® y 2,2 y 2,0% para Parthenon, respectivamente (Tabla 1). Bimi

® mostró mayor

contenido de fibra dietética (aproximadamente el doble) que Parthenon. Sin embargo, Parthenon

registró niveles de fibra dietética 1,1 veces mayores en las flores verdes que Bimi®.

El contenido total de proteínas de los floretes de Bimi® fue unas 2,2 veces mayor que el de Parthenon

con un valor de 3% (Tabla 1). Sin embargo, el contenido de proteína total de los tallos de Parthenon

fue superior al mostrado por Bimi® con valores de 1,6 y 1,0%, respectivamente. La fibra dietética total

y la proteína fueron inferiores a los reportados por Souci, Fachmann y Kraut (2000) en brócoli

convencional Plenck y por Li, Andrews y Pehrsson (2002) en un cv. no especificado. Las diferencias en

fibra dietética y contenido de proteína entre los dos cvs. aquí reportados puede deberse a factores

genéticos (Sosa-Coronel, Vest y Herner, 1976) y/o condiciones precosecha, tales como excesiva

fertilización con N o deficiencia de B, que conducen a una reducción y un aumento, respectivamente,

del contenido de fibra dietética (Petracek y Sams, 1987; Walters, Coffey y Sams, 1988). Los diferentes

contenidos de fibra dietética y proteína total encontrados en las distintas partes del brócoli pueden

atribuirse a las diferencias histológicas entre ambos cvs. (Pyee, Yu y Kolattukudy, 1994).

Tabla 1. Humedad, proteína total y fibra dietética de diferentes partes de brócoli Parthenon y Bimi® (n=3±DE).

Parte Variedad Humedad (% pf) Fibra dietetica total (% pf) Proteína total (N x 6.25) (% pf)

Entero B 86,3 3,8 1,8

P 81,5 3,0 2,8

Florete B 88,4 5,0 3,0

P 89,1 2,2 1,4

Tallo B 89,2 3,6 1,0

P 81,5 2,0 1,6

Flores B 81,4 4,2 3,5

P 86,3 4,8 2,9

Variedad(A)

(1,5)** (0,2)*** (0,1)***

Parte(B)

(3,0)*** (0,3)*** (0,2)***

A x B

(4,2)*** (0,4)*** (0,3)***

Valores LSD entre paréntesis

B= Bimi®; P= Parthenon

** P < 0,01; *** P < 0,001

Los floretes de Parthenon mostraron contenidos más altos de K, P, Na, Cl, Si y Al que los de Bimi®

(Tabla 2). López-Berenguer et al. (2007) reportaron en brócoli Nubia contenidos minerales similares a

los hallados en este trabajo. En comparación con Parthenon, las flores de Bimi® registraron un mayor

Page 4: BIMI

Ref. Nº C0475

contenido de S, Ca, Mg, Fe, Sr, Mn, Zn y Cu. Los niveles de Ni en Bimi®

fueron 5,7 veces mayores

que los 1,7 mg kg-1

ps reportados por Kmiecik, Lisiewska y Korus (2007) en brócoli Cymosa Duch. Los

tallos de brócoli Partenón mostraron mayor contenido de minerales que los de Bimi®, registrando

aproximadamente un 84% mayores de Mn y P. Los niveles de Fe fueron similares para ambos cvs. Las

diferencias aquí observadas del perfil mineral han sido estudiadas en otras especies y cultivares de

brócoli. Farnham, Grusak y Wang (2000) reportaron diferencias del contenido de Ca de hasta 2 veces

entre líneas comerciales híbridas F1, lo que demuestra que las diferencias genéticas entre los cvs.

podría contribuir a la capacidad de la planta para adquirir minerales del suelo a través del mecanismo

de transporte no específico del xilema. Los floretes de Bimi®

mostraron valores de Fe, Si, Mn, Zn, Ni

y Cu superiores a los tallos, reportando los floretes de Bimi® valores de Fe en torno a un 52% más

elevados que los de los tallos. Sin embargo, los tallos de Bimi® mostraron contenidos de K y Na un 37

y 73% más altos, respectivamente, que los floretes. Hasta el momento, no hay trabajos publicados que

hayan estudiado el contenido mineral de Bimi®.

Las flores verdes de Bimi®

también mostraron mayores contenidos de S, Ca, Mg, Mn y Cu que las de

Parthenon. Sin embargo, Parthenon registró valores de Si, Na, Fe y P 3,8, 2,4, 1,4 y 1,1 veces más

elevados que los de Bimi®. En general, las flores blancas de Parthenon mostraron valores

aproximadamente 1-1,2 veces superiores a los de las flores verdes para Na, K, Mg, P, Se, Cl, Cu y Zn.

Los tejidos celulares de los floretes del brócoli tienen tasas de pérdida de agua más altas debido a su

orientación al sol y la estructura de células sensibles. Este hecho puede explicar el alto contenido

mineral del florete del brócoli en comparación con el tallo, debido a que los minerales de la savia del

xilema son transportados de forma no selectiva, como las columnas de agua, impulsados a través de la

planta y acumulados preferentemente en los tejidos con elevadas tasas de pérdida de agua (Grusak,

2002).

Page 5: BIMI

Ref. Nº C0475

Tabla 2. Contenido mineral de diferentes partes de brócoli Parthenon y Bimi®

(n=3 ± DE).

Valores LSD entre paréntesis

B= Bimi®; P= Parthenon; ND= no detectados

a (g kg

-1 ps);

b (mg kg

-1 ps)

* P < 0,05; ** P < 0,01; *** P < 0,001

Macromineral a Entero Florete Tallo Flores verdes Flores blancas Variedad (A)

Parte (B)

A X B

B

P B

P B

P B

P P

P 8,0 11,1 10,0 11,1 6,4 7,6 10,1 11,5 11,9 (0,37)

*** (0,53)

*** (0,75)

***

S 10,0 13,9 14,2 13,9 6,9 9,8 14,4 14,0 14,3 (0,53)***

(0,74)***

(1,05)***

Na 2,1 4,0 1,1 4,0 3,0 3,9 0,8 2,0 2,4 (0,09)***

(0,12)***

(0,18)***

K 31,2 40,9 26,6 40,9 36,6 75,4 26,5 40,0 42,3 (0,55)***

(0,78)***

(1,11)***

Ca 6,9 6,6 11,3 6,6 3,9 7,7 11,9 6,9 4,8 (0,28)***

(0,40)***

(0,56)***

Mg 2,7 3,2 3,4 3,2 1,9 2,9 3,2 3,1 3,1 (0,11)***

(0,15)***

(0,22)***

Cl 2,0 2,4 0,7 2,4 3,3 8,9 0,6 1,7 1,7 (0,28)***

(0,40)***

(0,56)***

Micromineralesb

Fe 37,2 122,0 124,5 122,0 59,6 57,0 120,0 162,0 81,0 (13,7)* (36,7)

*** (52,0)

***

Mn 40,2 43,8 71,3 43,8 16,0 19,0 86,0 65,3 44,7 (1,3)***

(1,9)***

(2,7)***

Zn 42,5 64,0 70,1 64,0 24,2 32,0 86,5 89,2 88,5 (3,46)***

(4,89)***

(6,92)***

Al 7,0 160,0 16,5 160,0 65,0 110,0 42,5 323,0 160,0 (45,4)***

(64,2)***

(90,8)***

Si 53,0 199,0 85,0 199,0 51,0 140,0 120,0 460,0 171,0 (35,1)***

(49,6)***

(70,1)***

Cu 5,0 5,0 6,3 5,0 3,5 5,0 7,0 6,0 6,0 (0,2)* (0,5)

*** (0,8)

***

Ni 5,7 ND 8,6 ND 4,0 ND 11,5 ND ND (1,3)***

(1,8)***

(2,6)***

Br 3,0 ND 2,5 ND 8,6 11,0 3,0 ND ND (1,1)***

(1,6)***

(2,3)***

Sr 77,5 48,8 82,9 48,8 65,9 90,4 71,5 40,0 26,7 (2,8)***

(4,0)***

(5,6)***

Zr 2,7 ND 2,6 ND 2,1 2,4 2,7 ND ND (0,6)***

(0,8)***

(1,1)***

Page 6: BIMI

Ref. Nº C0475

Conclusiones

Los floretes de Bimi®

mostraron un mayor contenido de fibra dietética, proteína total y algunos

minerales (Ca, Mg, Fe, Mn, Cu y Zn) de gran importancia en la dieta que el brócoli Parthenon. Sin

embargo, la parte completa de Bimi® (florete más tallo) mostró niveles más bajos de estos compuestos

nutricionales debido a su elevada relación tallo/florete.

Agradecimientos

Los autores agradecen a Sakata Seed Ibérica S.L.U. la financiación y a Campo de Lorca SCL el

suministro del material vegetal. También se agradece a la Fundación Séneca de la Región de Murcia la

concesión de una beca predoctoral a G.B. Martínez-Hernández.

Bibliografía

Artés, F. y Artés-Hernández, F. (2012). Innovaciones en técnicas de procesado para facilitar el consumo de

hortalizas y frutas. CTC Rev. Agroalimentación e Industrias Afines. 51, 9-15.

A.O.A.C. (1990). In: Helrich K (ed) Total protein content 955.04C and 979.09, 15th edn. AOAC International,

Arlington VI.

A.O.A.C. (1995). In: Helrich K (ed) Total dietary fiber 994.13, 16th edn. AOAC International, Arlington VI.

Farnham, M. W., Grusak, M. A., and Wang, M. (2000). Calcium and magnesium concentration of inbred and

hybrid broccoli heads. Journal of the American Society for Horticultural Science 125, 344-349.

Friedman, M. (1996). Nutritional value of proteins from different food sources. A Review. Journal of

Agriculture and Food Chemistry 44, 6-29.

Grusak, M. A. (2002). Enhancing mineral content in plant food products. Journal of the American College of

Nutrition 21, 178-183.

Jeffery, E. H., Brown, A. F., Kurilich, A. C., Keck, A. S., Matusheski, N., Klein, B. P., and Juviket, J. A. (2003).

Variation in content of bioactive components in broccoli. Journal of Food Compositon and Analysis 16,

323–330.

Kmiecik, W., Lisiewska, Z., and Korus, A. (2007). Retention of mineral constituents in frozen brassicas

depending on the method of preliminary processing of the raw material and preparation of frozen

products for consumption. European Food Research and Technology 224, 573-579.

Li, B. W, Andrews, K. W., and Pehrsson, P. R. (2002). Individual sugars, soluble, and insoluble dietary fiber

contents of 70 high consumption foods. Journal of Food Compositon and Analysis 15, 715–723.

Lisiewska, Z., Gębczyński, P., Bernaś, E., and Kmiecik, W. (2009). Retention of mineral constituents in frozen

leafy vegetables prepared for consumption. Journal of Food Compositon and Analysis 22, 218-223.

López-Berenguer, C., Carvajal, M., Moreno, D. A., and García-Viguera, C. (2007). Effects of microwave

cooking conditions on bioactive compounds present in broccoli inflorescences. Journal of Agriculture

and Food Chemistry 55, 10001–10007.

Nielson, K. K., Mahoney, A. W., Williams, L. S., and Rogers, V. C. (1991). X-ray fluorescence measurements of

Mg, P, S, Cl, K, Ca, Mn, Fe, Cu, and Zn in fruits, vegetables, and grain products. Journal of Food

Compositon and Analysis 4,39-51.

Petracek, P. D, and Sams, C. E. (1987). The influence of boron on the development of broccoli plants. Journal of

Plant Nutrition 10, 2095-2107.

Pyee, J., Yu, H., and Kolattukudy, P. E. (1994). Identification of a lipid transfer protein as the major protein in

the surface wax of broccoli (Brassica oleracea) leaves. Archives of Biochemistry and Biophysics 311,

460-468.

Ramulu, P., and Rao, P.U. (2003). Total, insoluble and soluble dietary fiber contents of Indian fruits. Journal of

Food Compositon and Analysis 16, 677-685.

Sosa-Coronel, J., Vest, G., and Herner, R. C. (1976). Distribution of fiber content in asparagus cultivars.

HortScience 11, 149-151.

Souci, W., Fachmann, W., and Kraut, H. (2000). Food composition and nutrition tables. Medpharm Scientific

Publishers CRC Press, London.

Walters, R. D., Coffey, D. L., and Sams, C. E. (1988). Fiber, nitrate, and protein content of amaranthus

accessions as affected by soil nitrogen application and harvest date. HortScience 23, 338-341.