Contenido de polifenoles totales en diferentes variedades de vid en las tierras altas del sur de Brasil | BIO Web of Conferences

© Los Autores, publicado por EDP Sciences 2017

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1. Introducción

La producción de vino en regiones de altura del Estado de Santa Catarina tiene menos de 15 años de historia y es relativamente reciente, si se compara con otras regiones productoras de Brasil. Hoy en día, en las regiones de altura del Estado de Santa Catarina, hay 35 bodegas en funcionamiento, con una superficie plantada de 600 hectáreas y más de 200 etiquetas de vinos blancos, tintos y espumosos. En los viñedos de altura de Santa Catarina, las principales variedades plantadas son la Cabernet Sauvignon, la Merlot y la Sauvignon Blanc.

La ampliación de la oferta varietal es una poderosa herramienta en manos de los viticultores y bodegueros en el altamente competitivo mercado del vino; sin embargo, no debe repetirse el error de confiar en pocas variedades, ya sean locales o importadas. Hay que recordar que las variedades francesas están repartidas por todo el mundo vitícola. Además, algunas prácticas ampliamente adoptadas en la viticultura moderna acentúan la globalización del gusto del vino minimizando a este respecto la contribución de la variedad y del entorno de producción. En esta situación, los productores de vino con más visión de futuro están empezando a mirar de nuevo al patrimonio varietal local, reexaminando su valor enológico y su potencial de comercialización.

Al introducir nuevas variedades de uva, la fenología y el seguimiento de la maduración son importantes para determinar la capacidad de una región para producir una cosecha dentro de los límites de su régimen climático . La maduración de la uva abarca el período que comienza con el cambio de color (véraison) y termina en la cosecha, y varía según la variedad y la región. Entre las modificaciones que se producen en las bayas y, por tanto, en la composición de la uva durante la maduración están la acumulación de pigmentos en la piel, la síntesis de sustancias aromáticas y la modificación del sabor .

Estas modificaciones están relacionadas con la síntesis de compuestos fenólicos, siendo la uva una de las mayores fuentes de compuestos fenólicos, que se encuentran principalmente en la piel y en la semilla, presentando poco contenido en la pulpa.

Los compuestos fenólicos son importantes para el crecimiento y la reproducción de la planta, actuando también como antipatógenos (en condiciones de estrés como infecciones y heridas) y como protección contra la radiación UV. También contribuyen a la pigmentación, astringencia, aromas y estabilidad oxidativa. En viticultura, estos compuestos son responsables de la composición cualitativa y organoléptica de los vinos, como el color, el cuerpo y la astringencia.

La síntesis y la acumulación de compuestos fenólicos están muy influenciadas por las condiciones ambientales, incluyendo la luz, la temperatura del aire, la altitud, el tipo de suelo, la disponibilidad de agua, el estado nutricional, la incidencia de enfermedades y otros procesos de desarrollo .

El objetivo de este trabajo fue evaluar la concentración de polifenoles totales de 10 variedades blancas y 13 variedades rojas producidas en regiones de altitud del sur de Brasil.

2. Materiales y métodos

El experimento se llevó a cabo en la colección de variedades de la Estación Experimental de la Agencia Estatal de Investigación Agrícola y Extensión Rural de Santa Catarina (EPAGRI), situada en la ciudad de São Joaquim (28° 16′30″S, 49° 56′09″W, Altitud 1.400 m s.n.m.). El viñedo fue plantado en 2006, con un espaciamiento de 3,00 m entre hileras y 1,50 m entre plantas, el sistema de formación adoptado fue VSP y las evaluaciones se produjeron en la temporada de crecimiento 2015/2016.

El clima de la región se caracteriza como subtropical húmedo, sin estación seca, con una temperatura media anual y precipitaciones de 13,5oC y 1.700 mm, respectivamente. Según la clasificación de Ko¨ppen, el clima es Cfb. Los suelos se clasifican como Haplumbrept y Udorthent desarrollados a partir de roca riodacita y basalto.

Las variedades de uva blanca evaluadas fueron Riesling Renano, Verdelho, Marsanne, Petit Manseng, Moscato Giallo, Fiano, Chardonnay, Ribola Gialla, Trebbiano Toscano y Greco di Tufo. Las variedades de uva tinta evaluadas fueron Negroamaro, Pinot Nero, Canaiolo Nero, Malvasia Nera, Barbera, Cabernet Sauvignon, Marselan, Merlot, Aglianico, Syrah, Croatina, Uva di Troia y Ancellotta.

Los datos climáticos, como la precipitación (mm), la humedad relativa (%), la temperatura máxima, mínima y media del aire (°C) y la insolación (h) se midieron in situ con una estación meteorológica automática del CIRAM (Centro de Información de Recursos Ambientales e Hidrometeorología de Santa Catarina).

Para la cuantificación del contenido fenólico de las uvas, el extracto utilizado fue obtenido de la siguiente manera: las pieles de las uvas fueron cuidadosamente retiradas de 90 bayas y utilizadas para el proceso de extracción del análisis de maduración fenólica.

Para obtener las soluciones de extracto, se utilizó la siguiente proporción de pieles y extracto: Se separaron manualmente 50 g de hollejos de las muestras de bayas, a los que se añadieron 20 mL de solución hidroalcohólica de metanol al 50% v/v, y se mantuvieron a 30 °C (+0,5 °C) durante 24 horas. Transcurrido este tiempo, se separó el extracto «caliente» y se enjuagaron los hollejos con 5 mL de la solución de metanol. A continuación, se añadieron 20 mL de solución de extracción de metanol a las pieles, que se colocaron a 0 °C (+ 0,5 °C) durante otras 24 horas. Tras esta extracción, el extracto «frío» se homogeneizó con el extracto «caliente», y se repitió el lavado de las pieles con otros 5 mL de solución de metanol. La solución de extracto se filtró al final del proceso.

La concentración de polifenoles totales de la piel se cuantificó en espectrofotómetro, utilizando el reactivo Folin- Ciocalteu (Vetec) y el ácido gálico como patrón, con lecturas de absorbancia a 760 nm . La curva de calibración se realizó utilizando las concentraciones de 0, 100, 200, 300, 400, 500, 600 y 1000 mg/L. Los resultados se expresaron en mg/L de ácido gálico.

Los datos se sometieron a un análisis de la varianza (ANOVA, p ≤ 0,05), y cuando se detectaron efectos de la variedad, se realizó la prueba de Tukey (p ≤ 0,05).

3. Resultados y discusión

El clima es uno de los aspectos básicos en el cultivo de la uva y, en consecuencia, para la viticultura. La viticultura para la producción de vino se desarrolla en muchos tipos de clima y suelo en los diferentes continentes . Un estudio de las zonas vitícolas del mundo puede indicar la relación entre el clima y la calidad. Por lo tanto, el seguimiento de los parámetros climáticos es importante porque estos influyen tanto en la uva como en la calidad del vino.

El período de maduración de la uva se produjo entre enero y abril y los parámetros climáticos para el período se muestran en la Tabla 1. Las temperaturas observadas en esta fase confirman el potencial para la producción de vino en la región, debido a la reducción de la temperatura y la amplitud térmica sustancial durante la maduración de la fruta. Otros autores reportaron para la región de São Joaquim amplitud térmica alrededor de 10 °C, lo que es favorable para la producción de uvas de calidad .

Las condiciones climáticas de São Joaquim favorecieron la maduración fenólica de la uva, ya que la acumulación de antocianos durante la maduración presenta correlación negativa con las altas temperaturas y positiva con las bajas. Las uvas presentan una buena coloración cuando la amplitud térmica no supera los 10 °C y durante la maduración debe ser inferior a 15 °C.

Durante la maduración de la uva, la cantidad de precipitación observada fue de 614,7 mm. La frecuencia y la distribución de las precipitaciones son elementos climáticos de gran importancia, ya que el agua libre sobre las hojas y el fruto es el principal factor que desencadena la aparición de infecciones fúngicas en la vid . La alta tasa y frecuencia de las precipitaciones es el principal factor climático limitante del cultivo de la vid en las regiones de gran altitud del sur de Brasil.

La precipitación es un factor climático importante en cuanto a la formación de compuestos fenólicos en la piel de las uvas . Los polifenoles tienen la función de proteger las plantas de los ataques físicos (como la radiación UV del sol) y biológicos (hongos, virus, bacterias). Típicamente, en lugares donde hay altos niveles de precipitación, hay estrés de la planta para combatir, principalmente, las enfermedades fúngicas, induciendo la producción de compuestos fenólicos.

La acumulación de horas de sol durante la maduración de la uva fue mayor en São Joaquim (694,4 horas) que en otras regiones productoras de vid del Estado de Santa Catarina. Las regiones de Campo Belo do Sul, Bom Retiro y Água Doce presentaron 546, 571 y 288 horas de sol, respectivamente, durante la maduración de las diferentes variedades. En São Joaquim, durante las temporadas de cultivo 2005/2006 y 2006/2007 se registró una media de 424 horas de sol durante la maduración de cuatro variedades de Vitis vinifera L. Este parámetro climático es importante porque está directamente relacionado con la calidad del fruto, estimulando principalmente la acumulación de compuestos fenólicos como los antocianos .

La incidencia de la radiación solar en los racimos de uva también contribuye a la activación del metabolismo y a la formación de sustancias responsables de la calidad del vino, como los compuestos fenólicos, especialmente los flavonoles . Esta diferencia puede dar a los vinos de las regiones de altitud del Estado de Santa Catarina una coloración más intensa, un aroma más complejo, una mayor estructura y persistencia.

La fecha media de aparición y la extensión del ciclo fenológico, entre el envero y la vendimia, se muestran en las tablas 2 y 3. Greco di Tufo (blanca) y Syrah (roja) fueron las variedades con el ciclo más largo, con 223 y 211 días respectivamente. Entre las variedades blancas, Chardonnay, Ribola Gialla, Greco di Tufo y Petit Manseng presentaron la mayor duración de la maduración de la uva. Mientras que para las variedades tintas, Ancellotta y Syrah presentaron la mayor duración de maduración.

La extensión del ciclo fenológico está relacionada con las condiciones climáticas de cada región. En las condiciones climáticas brasileñas, las regiones de gran altitud (por encima de los 900 metros s.n.m.), presentan ciclos fenológicos más largos debido a la ocurrencia de temperaturas más bajas.

Se observaron diferencias significativas en los contenidos de polifenoles entre las distintas variedades (Figs. 1 y 2). aunque las condiciones ambientales en las que se cultivaron las uvas tienen una gran influencia en la síntesis de los compuestos polifenólicos, la naturaleza y la diferente concentración de estos compuestos siguen la genética determinante de cada variedad .

Figura 1. Concentración total de polifenoles (mg/L) en bayas de diferentes variedades blancas cultivadas en São Joaquim – Estado de Santa Catarina, Brasil, durante la temporada de crecimiento de 2015/2016.

Figura 2. Concentración total de polifenoles (mg/L) en bayas de diferentes variedades rojas cultivadas en São Joaquim – Estado de Santa Catarina, Brasil, durante la temporada de crecimiento de 2015/2016.

Muchos autores han informado que la composición de polifenoles se debe no sólo al tipo de cultivar, sino también a la ubicación donde se cultivan las uvas y a las prácticas ambientales y de gestión, así como a la temporada de crecimiento.

El contenido de polifenoles osciló entre 283,56 y 1.387,31 mg/L para las variedades blancas. Para las variedades rojas, el contenido total de polifenoles osciló entre 523,87 y 4.929,57 mg/L. Los principales compuestos fenólicos encontrados en las uvas y los vinos se clasifican como: no flavonoides y flavonoides . Los compuestos flavonoides representan el mayor grupo de polifenoles encontrados en los alimentos, presentando un alto poder antioxidante . Los flavonoides más comunes presentes en las uvas y los vinos tintos son las antocianinas, los flavanoles y los flavonoles. Estos compuestos son los responsables de las características de color y estructura de los vinos . Por lo tanto, la concentración de polifenoles totales es, por término medio, mayor en las variedades tintas.

Las variedades blancas con las mayores concentraciones de polifenoles totales fueron Greco di Tufo (1.378,31 mg/L), Trebbiano Toscano (995,59 mg/L) y Ribola Gialla (737,48 mg/L), mientras que Riesling Renano (283,56 mg/L), Verdelho (319,16 mg/L) y Marsanne (434.87 mg/L) presentaron los valores más bajos.

En el sur de Italia, la media de polifenoles totales osciló entre 491,6 y 536,8 mg/L para diferentes variedades de uva blanca . Mientras que en Água Doce – Estado de Santa Catarina, Brasil, la media de polifenoles totales osciló entre 601 y 706 mg/L . En Água Doce, el valor obtenido para Fiano fue de 601 mg/L, bastante similar a los obtenidos en este estudio (559,5 mg/L). Mientras que en São Joaquim, se encontraron valores de 474,94 mg/L para el Prosecco, 517,32 para el Vermentino y 540,04 para el Verdicchio.

Considerando las variedades tintas, la Ancellotta (4.929,57 mg/L), la Uva di Troia (2.722,27 mg/L) y la Croatina (2.410 mg/L) destacaron por presentar los mayores niveles de polifenoles totales, mientras que la Negroamaro (523.87 mg/L), Pinot Nero (692,98 mg/L) y Canaiolo Nero (746,38 mg/L) presentaron los niveles más bajos de polifenoles totales.

En un estudio realizado en Calabria/Italia, con cuatro variedades diferentes de uva tinta, se encontraron variaciones en los contenidos de polifenoles de 1.503 a 2.170 mg/L. La diversidad de resultados encontrados, está probablemente relacionada con varios factores, entre ellos: la variedad, las prácticas de manejo, los métodos de extracción y análisis utilizados.

Mientras que en Água Doce -, la media de polifenoles totales osciló entre 570 y 2.217 mg/L para cuatro variedades tintas . En Água Doce, la variedad Ancellotta se destacó con la mayor concentración de polifenoles totales (2.217 mg/L), ese valor fue inferior al observado en São Joaquim, para la misma variedad (4.929,57 mg/L). En São Joaquim, durante las temporadas de cultivo 2010/2011, 2011/2012 y 2012/2013 se encontraron valores entre 734,2 y 2.515,1 mg/L para 9 variedades rojas italianas, en este trabajo, las variedades Aglianico (1.730,7 mg/L) y Ancellotta (2.515.1 mg/L) destacaron con la mayor concentración de polifenoles totales.

Se cree que la elevada altitud está relacionada con la alta concentración de polifenoles totales obtenida en las uvas cultivadas en São Joaquim. Entre los factores ambientales, el clima ejerce la mayor influencia en la acumulación de polifenoles; a mayor altitud, menor temperatura y humedad y mayor incidencia de la radiación solar, lo que favorece la acumulación de polifenoles totales . En este caso, las causas de la mayor acumulación de polifenoles totales pueden estar relacionadas con la cantidad y calidad de la radiación solar y el termoperiodo, que son efectos de la altitud .

4. Conclusión

Se observaron diferencias significativas en los contenidos de polifenoles entre las distintas variedades. Este hecho evidencia la interacción entre genotipo y ambiente como uno de los principales factores relacionados con la acumulación y concentración de polifenoles de la uva.

El contenido de polifenoles osciló entre 283,56 y 1.387.31 mg/L para las variedades blancas, las variedades con mayores concentraciones fueron Greco di Tufo (1.378,31 mg/L), Trebbiano Toscano (995,59 mg/L) y Ribola Gi- alla (737,48 mg/L), mientras que Riesling Renano (283,56 mg/L), Verdelho (319,16 mg/L) y Marsanne (434.87 mg/L) presentaron los valores más bajos.

Para las variedades tintas, el contenido total de polifenoles osciló entre 523,87 y 4.929,57 mg/L, Ancellotta (4.929,57 mg/L), Uva di Troia (2.722.27 mg/L) y Croatina (2.410 mg/L) destacaron por presentar los niveles más altos, mientras que Negroamaro (523,87 mg/L), Pinot Nero (692,98 mg/L) y Canaiolo Nero (746,38 mg/L) presentaron los niveles más bajos de polifenoles totales.

Todas las Tablas

Todas las figuras

	Figura 1. Concentración total de polifenoles (mg/L) en bayas de diferentes variedades blancas cultivadas en São Joaquim – Estado de Santa Catarina, Brasil, durante la temporada de cultivo 2015/2016.
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	Figura 2. Concentración total de polifenoles (mg/L) en bayas de diferentes variedades rojas cultivadas en São Joaquim – Estado de Santa Catarina, Brasil, durante la temporada de cultivo de 2015/2016.
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