Estudio de la vaina de haba (Vicia faba L.) en polvo como una fuente prometedora de componentes bioactivos potencialmente funcionales

Abstract

[ES] La vaina del haba (Vicia faba L.) es el subproducto de la transformación industrial de las habas para el consumo humano y animal. Se estima que la producción global de habas se sitúa en torno a los 4 millones de toneladas. Sin embargo, al cosechar esta legumbre hace que se generen aproximadamente 2,8 millones de toneladas de subproducto, lo cual representa aproximadamente el 70% de la producción total. Éste genera un problema debido a su acumulación excesiva y al coste elevado de su eliminación. Dado que muchos subproductos vegetales contienen altos niveles de nutrientes y otros compuestos bioactivos, resulta interesante investigar su idoneidad para su uso como ingredientes en alimentación humana y así fomentar la sostenibilidad del sistema agroalimentario y la economía circular.

En este sentido, en este TFG se propone estudiar el contenido en compuestos bioactivos de la vaina del haba liofilizada en polvo, su actividad antioxidante y algunas de sus propiedades funcionales in vitro vinculadas con el metabolismo de los hidratos de carbono. Concretamente se caracterizó el contenido en vitamina C, clorofilas, carotenoides totales, fenoles totales, así como la actividad antioxidante (ensayos DPPH y FRAP) y el índice glucémico estimado (IGE). Además se extrajeron y cuantificaron los compuestos fenólicos libres y aquellos ligados a las pareces celulares. Los resultados mostraron que el subproducto liofilizado de vaina de haba en polvo es un residuo con una buena composición en compuestos bioactivos con propiedades antioxidantes. Destacó su contenido en vitamina C (356,69 mg/100 g bs), sobre todo en forma de ácido dehidroascórbico, clorofilas (79 mg/100 g bs), carotenoides (50 mg/100 g bs) y polifenoles (5191 mg/100 g bs). Respecto a la actividad antioxidante, se observó que la fracción hidrofílica presentó una actividad mucho mayor que la fracción lipofílica. Además, la fracción de fenoles libres fue la que mayor actividad antioxidante aportó frente a la fracción de los compuestos fenólicos ligados. Asimismo, su bajo IGE (21,7) le confiere una cierta capacidad para la regulación de la glucosa postprandial y lo hace especialmente indicado para personas que padecen obesidad y diabetes.

[EN] The fava bean pod (Vicia faba L.) is the by-product of the industrial processing of fava beans for human and animal consumption. The global production of fava beans is estimated to be around 4 million tons. However, when harvesting this legume, approximately 2.8 million tons of by-product are generated, which represents approximately 70% of the total production. This creates a problem due to its excessive accumulation and the high cost of its disposal. Given that many vegetable by-products contain high levels of nutrients and other bioactive compounds, it is interesting to investigate their suitability for use as ingredients in human food and thus promote the sustainability of the agri-food system and the circular economy.

In this sense, in this TFG it is proposed to study the bioactive compound content of the powdered freeze-dried fava bean pod, its antioxidant activity and some of its in vitro functional properties linked to the metabolism of carbohydrates. Specifically, the content of vitamin C, chlorophylls, total carotenoids, total phenols, as well as antioxidant activity (DPPH and FRAP assays) and the estimated glycemic index (IGE) were characterized. In addition, free phenolic compounds and those bound to cell walls were extracted and quantified. The results showed that the lyophilized powdered bean pod by-product is a residue with a good composition of bioactive compounds with antioxidant properties. Its vitamin C content (356.69 mg/100 g bs) stood out, especially in the form of dehydroascorbic acid, chlorophylls (79 mg/100 g bs), carotenoids (50 mg/100 g bs) and polyphenols (5191 mg/ 100 g bs). Regarding the antioxidant activity, it was observed that the hydrophilic fraction presented a much higher activity than the lipophilic fraction. In addition, the fraction of free phenols was the one that provided the greatest antioxidant activity compared to the bound phenolic compounds. Likewise, its low IGE (21.7) gives it a certain ability to regulate postprandial glucose and makes it especially suitable for people with obesity and diabetes.