Espectroscopia de infrarrojo cercano acoplada a la quimiometría como herramienta predictiva de compuestos bioactivos y capacidad antioxidante en quinua (Chenopodium quinoa Willd.)

Abstract

En este estudio, se planteó como objetivo explorar el uso de la espectroscopia de reflectancia difusa en el rango de infrarrojo cercano NIR en combinación con las técnicas quimiométricas para predecir los compuestos bioactivos y la capacidad antioxidante (CA) en granos enteros de quinua. Los pasos metodológicos iniciaron con la obtención de los datos de referencia en laboratorio mediante la cuantificación de compuestos fenólicos, flavonoides y betalainas totales, también la medición de la CA mediante ensayos DPPH, ABTS, FRAP y ORAC. Los espectros de 38 ecotipos de quinuas coloreadas del altiplano Peruano fueron recolectado en un rango de 900 a 2500 nm, se usaron tres transformaciones espectrales y se sometieron a corrección de dispersión (SNV, MSC, DT) y filtrado (Suavizado SG, la primera y segunda derivada) obteniendo 10 combinaciones para el modelado mediante la regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS-R), el criterio de selección fue modelo con mayor coeficiente R2, menor error cuadrático medio RMSE, tanto en la calibración y en la validación cruzada, y con una mayor capacidad de predicción RPD. Los resultados mostraron que los compuestos fenólicos correlacionan significativamente con todos los métodos de CA (r>0.74 y valor p <0.05), el mejor performance fue con una excelente predicción en la cuantificación de polifenoles, flavonoides, CA en los ensayos ABTS, ORAC y DPPH directo (QUENCHER) con valores de R2 > 0.953 en la calibración, R2 > 0.832 en la validación cruzada y un RPD entre 2.20 a 3.92. Se logro una predicción aceptable en los métodos FRAP y DPPH con R2 de 0.934 a 0.946, y RPD de 1.84 a 2.12, sin embargo, para las betalainas se obtuvo una deficiente correlación y mal ajuste con R2 < 0.588 y RPD < 1.5. Se concluye que la espectroscopia NIR acoplada a la quimiometría constituye una herramienta ventajosa para predecir compuestos bioactivos y CA en granos enteros de quinuas de una forma no destructiva, y resulta útil para sustituir las técnicas analíticas tradicionales respetando los principios de la química analítica verde.