Assessment of dietary fiber, isoflavones and phenolic compounds with antioxidant and antimicrobial properties of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.)

Abstract

The consumption of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) has been steadily increasing due to its high nutritional value and health benefits associated with its high antioxidant capacity. The objective of this study was to determine the contents of dietary fiber, polyphenols, flavonoids and isoflavones, and how they contribute to the antioxidant and antimicrobial activity of six ecotypes of quinoa cultivated in three different zones of Chile. The ecotypes studied were: Ancovinto and Cancosa (Northern zone), Cáhuil and Faro (Central zone), and Regalona and Villarrica (Southern zone). The results indicate that all Chilean quinoa ecotypes could be considered as good sources of dietary fiber (12.23 g 100 g-1 dry matter) and polyphenols (161.32 mg Gallic Acid Equivalents (GAE) 100 g-1 dry matter). The North and Central ecotypes exhibited the highest isoflavone concentration. The Northern Cancosa was the ecotype that showed the highest flavonoid content (211.06 mg Catechin Equivalents (CAE) 100 g-1 dry matter). Based on the ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) assay, Ancovinto, Cancosa and Faro presented the highest antioxidant capacity (67.6 mmol Trolox Equivalents (TE) 100 g-1 dry matter). Regarding antimicrobial activity, Regalona ecotype showed the best performance against Saccharomyces cerevisiae and Listeria innocua. The bioactive compounds found in this study add new knowledge to the antioxidant and antimicrobial activity of Chilean quinoa seeds.

El consumo de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) está aumentando debido a su valor nutricional y beneficios para la salud relacionados con su capacidad antioxidante. El objetivo de presente estudio fue determinar los contenidos de fibra dietética, polifenoles, flavonoides e isoflavonas, y cómo estos compuestos contribuyen a la actividad antioxidante y antimicrobiana de seis ecotipos de quinua cultivados en tres zonas de Chile. Las muestras de quinua de la zona Norte se denominan Ancovinto y Cancosa, de la zona Centro se llaman Cáhuil y Faro, y de la zona Sur se denominan Regalona y Villarrica. Los resultados mostraron que todos los ecotipos de quinua chilena pueden considerarse buena fuente de fibra dietética (12,23 g 100 g-1 materia seca) y de polifenoles (161,32 mg de Equivalentes de Acido Gálico (EAG) 100 g-1 materia seca). Los ecotipos de la zona Norte y Centro mostraron la mayor concentración de isoflavonas. El ecotipo Cancosa, de la zona Norte, fue el que mostró el mayor contenido de flavonoides (211,06 mg Equivalentes de Catequina (ECA) 100 g-1 materia seca). Basado en el ensayo ORAC (del inglés Oxigen Radical Absorbance Capacity), los ecotipos Ancovinto, Cancosa y Faro, presentaron en promedio la mayor capacidad antioxidante (67,6 mmol de Equivalentes Trolox (ET) 100 g-1 materia seca). El ecotipo Regalona mostró la más alta actividad antimicrobiana frente a Saccharomyces cerevisiae y Listeria innocua. Los compuestos bioactivos encontrados en este estudio aportan nuevos conocimientos a la actividad antioxidante y antimicrobiana de las semillas de quinua chilena.