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Componentes bioactivos de los alimentos
CRISTINA MARTÍNEZ ROLDÁN, ÁNGELES CARBAJAL AZCONA
Conceptos clave
- Epidemiológicamente, se ha observado que una dieta rica en alimentos de origen vegetal puede reducir el riesgo de algunas enfermedades crónicas relacionadas con estrés oxidativo (enfermedad coronaria, infarto cerebral, diabetes, obesidad, algunos cánceres, enfermedades neurodegenerativas...).
- La OMS recomienda consumir al menos 400 g/día de frutas y hortalizas variadas (“cinco al día”) y aumentar el consumo de otros alimentos de origen vegetal (cereales integrales, legumbres y frutos secos).
- Además de los nutrientes, los alimentos de origen vegetal contienen una plétora de otros componentes bioactivos que parecen ser también responsables del efecto protector.
- No hay recomendaciones dietéticas (RD), pero la dieta mediterránea (DMe) puede ser una referencia útil para definir cuantitativa y cualitativamente una mezcla de estos componentes bioactivos. En España, la ingesta estimada es de 1,5 a 3,5 g/ día.
- Es necesario realizar más estudios para analizar su contenido en los alimentos y su biodisponibilidad, identificar biomarcadores, mecanismos de acción y dilucidar su papel en las enfermedades crónicas.
- Con la dieta habitual, incluso con dietas vegetarianas, no se han observado efectos adversos; sin embargo, es necesario controlar los posibles efectos tóxicos de megadosis.
MANUAL PRÁCTICO DE NUTRICIÓN Y SALUD • CONCEPTOS GENERALES
1 • Introducción
La investigación en Nutrición ha demostrado de forma reiterada y consistente que las dietas que mejor se adaptan a los objetivos de dieta saludable son aquellas que se basan principal- mente en el consumo de alimentos de origen vegetal (frutas, hortalizas, cereales integrales, frutos secos y legumbres), utilizando con mo- deración los alimentos de origen animal. De hecho, la baja ingesta de frutas y hortalizas, junto con la HTA, la hipercolesterolemia, el ta- baquismo, la inactividad física y el sobrepeso y la obesidad, figuran entre los principales facto- res de riesgo de la mortalidad total en la pobla- ción europea (1). Hoy se sabe que los beneficios de una dieta prudente no se limitan a su conte- nido en nutrientes, tiene también que aportar otros factores de protección frente al estrés oxidativo y a la carcinogénesis contenidos es- pecialmente en los alimentos de origen vegetal, los denominados “componentes bioactivos” (Figura 1). Sustancias bioactivas(2) “Componentes de los alimentos que influyen en la actividad celular y en los mecanismos fisiológicos y con efectos beneficiosos para la salud.” Los alimentos de origen animal, además de los nutrientes conocidos, también aportan sustan- cias bioactivas (por ejemplo, AGP n-3 de pesca- dos, CLA de carne de rumiantes, péptidos de lácteos, luteína de yema de huevo...), pero son los vegetales los que sintetizan una plétora de sustancias (fitoquímicos), muchas de las cuales son fisiológicamente activas cuando se con- sumen. Estos componentes tienen papeles es- pecíficos en el crecimiento y supervivencia de las plantas. Se estima que una dieta mixta puede contener entre 60.000 y 100.000 componentes bioac- tivos distintos, potencialmente efectivos para reducir el riesgo de enfermedades crónicas. Estos miles de componentes se caracterizan por su ubicuidad en el reino vegetal y general- mente se encuentran agrupados en los alimen- tos y sólo en raras ocasiones un determinado bioactivo se localiza específicamente en un pequeño grupo o familia vegetal, como es el caso de los glucosinolatos de las crucíferas. De ahí la importancia del consumo variado de este amplio grupo de alimentos vegetales. Todo esto está ampliando el concepto de dieta saludable y pone de nuevo de relieve la impor- tancia de considerar la dieta en su conjunto, como un todo, sin tratar de aislar los alimentos y sus componentes, y teniendo en cuenta las posibles interacciones entre ellos. De aquí han surgido los conceptos de “food synergy” y “ca- pacidad antioxidante de la dieta”. Food synergy(3) Proceso por el que componentes de los alimen- tos, nutrientes y no nutrientes, identificados o no, trabajan conjuntamente:
- Tomate consumido entero: mayor protección en cáncer de próstata (CP) que el suplemento de licopeno.
- Brécol + tomate: mayor protección en CP que cada alimento por separado.
- Extractos de manzana: mayor capacidad antioxi- dante y antiproliferativa que vitamina C sola.
- Efecto sinérgico anticancerígeno de querceti- na + catequinas + resveratrol + curcumina. Capacidad antioxidante de la dieta(4) Suma de los potenciales antioxidantes de los diferentes componentes de los alimentos (vi- (1) Global health risks. Mortality and burden of disease attributable to selected major risks. OMS. 2002. http://www.who.int/hpr/NPH/ docs/whr_2002_risk_factors. pdf (2) Biesalski HK, Dragsted LO, Elmadfa I y col. Bioactive compounds: definition and assessment of activity. Nutrition 2009;25(11-12):1202-1205. (3) Jacobs DR Jr, Gross MD, Tapsell LC. Food synergy: an operational concept for understanding nutrition. Am J Clin Nutr 2009;89:1543S-1548S. (4) Saura-Calixto F, Goñi I. Definition of the Mediterranean Diet Based on Bioactive Compounds. Crit Rev Food Sci Nutr 2009;49:145- 152.
MANUAL PRÁCTICO DE NUTRICIÓN Y SALUD • CONCEPTOS GENERALES Tabla 1. Algunos componentes bioactivos de los alimentos de origen vegetal, principales fuentes dietéticas e ingesta en España Componente Fuente dietética Ingesta en Españaa Terpenoides (varios miles)
- Carotenoides (de los más de 700 identificados, solo unos 50 están en la dieta y de estos los siguientes representan el 95% de los carotenoides en sangre):
- Carotenos:
- a-caroteno, ß-caroteno (precursores de vitamina A).
- Licopeno.
- Xantofilas:
- ß-criptoxantina (provitamina A).
- Luteína, zeaxantina ß-caroteno: hortalizas y frutas de color naranja (por ejemplo, zanahoria, mango, albaricoque, melón, melocotón, fruta de la pasión, ciruela); verduras de hoja verde oscuro (por ejemplo, espinacas); tomate y derivados. Licopeno: tomates, sandía, pimiento rojo, pomelo rosado. ß-criptoxantina: naranjas, papaya. Luteína y zeaxantina: verduras de hoja verde (por ejemplo, acelgas, espinacas, lechuga, apio), naranjas, patatas, tomates, pimientos rojos, maíz, aguacate, melón. Carotenoides, total: 3-4,3 mg/día. Licopeno: 1,3 mg/día. ß-caroteno: 1 mg/día. Luteína: 0,5 mg/día. Zeaxantina: 0,1 mg/día. Europa: ≈ 12 mg/día.
- Fitoesteroles (> 250):
- Esteroles y estanoles (2 g/día para reducir LDL-c)b^ : ß-sitosterol, estigmasterol, campesterol, sitostanol, campestanol. Aceites vegetales (maíz, girasol, soja, oliva), cereales, legumbres, frutos secos, hortalizas. Alimentos enriquecidos. Dietas occidentales: 150-555 mg/día. Oriental y vegetariana: 300 mg-1 g/día. Compuestos fenólicos (> 8.000)
- Alcoholes y ácidos fenólicos simples (tirosol, hidroxitirosol, ácidos hidroxibenzoicos e hidroxicinámicos [elágico, gálico, va- nilínico, capsaicina, cumárico, cafeico, ferúlico, clorogénico, etc.]). Cítricos, aceitunas, aceite de oliva virgen, otras frutas, hortalizas, avena, soja, frutos secos, vino, cerveza, té, etc.
- Polifenoles:
- (^) Flavonoides (> 5.000):
- Flavonoles (quercetina, kamferol, miricetina, rutina, etc.).
- Flavanoles (flaván-3-oles):
- Catequinas (catequina, epicatequina, etc.).
- Pro(anto)cianidinas o taninos condensados.
- Flavanonas (naringenina, hesperitina, naringina, hesperidina, etc.).
- Antocianinas (con azúcar en posición 3) y antocianidinas (antocianinas sin azúcar) (cianidina, etc.).
- Flavonas (apigenina, luteolina, etc.).
- Isoflavonas (genisteína, daidzeína, etc. [fitoestrógenos]).
- Estilbenos (resveratrol).
- Curcuminoides (curcumina).
- Lignanos (principal fuente de fitoestrógenos en occidente). Quercetina, kamferol, miricetina y antocianidinas: cebollas (30-40 mg/ g), puerros, lechuga, brécol, tomates, uvas, naranjas (pulpa), manzanas, cerezas, moras, frambuesas, arándanos, aceitunas, vino tinto, té, orégano y otras hierbas aromáticas. Catequinas y proantocianidinas: manzanas, peras, cerezas, uvas, albaricoque, melocotón, frutos secos, legumbres, cacao, chocolate negro, vino, sidra, cerveza, té. Hesperidina, naringenina: cítricos, zumo de uva. Apigenina, luteolina: perejil, apio, pimiento, tomillo, aceitunas. Resveratrol: piel de la uva, vino, zumo de uva, arándanos. Fitoestrógenos: isoflavonas (genisteína, daidzeína) y lignanos: soja y derivados, otras legumbres, cereales integrales, frutos secos, frutos del bosque, brécol, ajo, zanahorias, etc. Polifenoles, total: 2.500-3.000 mg/día. Flavonoides: Unos 25 mg/día. Quercetina: Unos 23 mg/día. Fitoestrógenos: España: < 1 mg/día. Asiáticos: 20-50 mg/día. Compuestos azufrados
- De aliáceas (aliína, alicina, ajoeno, dialilsulfuro, etc.).
- Glucosinolatos (> 120) (isotiocinato, sulforafano, Indol-3-carbinol). Aliína, dialilsulfuro: cebolla, cebollino, cebolleta, puerro, ajo. Isotiocinato, sulforafano, I3C: repollo, coliflor, brécol, berza, coles de Bruselas, lombarda, ajo, cebollas, nabo, mostaza. Glucosinolatos, total: 6,5 mg/día. Norte/Sur: 7,3/5,4 mg/día. Total: 3,5 g/día aReferencias bibliográficas 4 a 7. bTherapeutic Lifestyle Changes in LDL-Lowering Therapy. National Cholesterol Education Program (NCEP), Adult Treatment Panel III (ATP III) (2002). http://www.nhlbi.nih.gov/guidelines/cholesterol/atp3full.pdf
2.2. COMPONENTES BIOACTIVOS DE LOS ALIMENTOS • MANUAL PRÁCTICO DE NUTRICIÓN Y SALUD (9) Denny A, Buttriss J. Plant foods and health: focus on plant bioactives. EuroFIR Synthesis report No. 4. 2007. (10) Muñoz S, Olza J, Gómez C. Compuestos bioactivos de los alimentos de origen vegetal. En: Tratado de Nutrición. Tomo II. A Gil (ed.). Panamericana. Madrid. 2010. (11) Holst B, Williamson G. Nutrients and phytochemicals: from bioavailability to bioefficacy beyond antioxidants. Curr Opin Biotechnol 2008;19:73-82. máticos responsables de esta hidrólisis pueden condicionar su biodisponibilidad. Este sería el caso de la hesperidina, que normalmente va unida a ramnosa. Para muchos flavonoides la biodisponibilidad es mayor porque pueden ser metabolizados por la flora intestinal dando áci- dos fenólicos simples activos. De esta forma, el colon es potencialmente una fuente de bioac- tivos que pueden actuar local o sistémicamente. En el caso de los carotenoides (bioactivos lipo- solubles), también el tratamiento culinario, el troceado y la adición de pequeñas cantidades de aceite u otras grasas aumenta la cantidad absorbible. La biodisponibilidad del licopeno de los tomates aumenta con el calor prolongado. A pesar de su similitud estructural con el coles- terol, los fitoesteroles presentan una absorción muy baja (0,4-3,5%) comparada con el coles- terol (50%). La biodisponibilidad de los glucosi- nolatos depende en gran medida de la manipu- lación del alimento (troceado, masticación, cocción). Cuando esto ocurre, la acción del en- zima mirosinasa transforma los glucosinolatos en los compuestos activos: isotiocianatos (por ejemplo, sulforafano), tiocianatos e indoles que son los responsables de su sabor y olor carac- terísticos cuando se cocinan. El tratamiento culinario afecta en gran medida al contenido del principio activo, pues el calor prolongado puede destruir el enzima y limitar considerablemente (30-60%) la transformación de glucosinolatos en isotiocianatos, transformación que puede producirse posteriormente por acción de la flora bacteriana. Sin embargo, cuando las crucíferas se consumen ralladas y crudas, la ingesta de sulforafano es mucho mayor. El tratamiento ligero en microondas y al vapor también permite optimizar la biodisponibilidad del bioactivo.
3 • Papel en la salud
Se ha descrito su papel (9-11)^ en la prevención de numerosas enfermedades (ECV, enfermedad coronaria, infarto cerebral, HTA, diferentes tipos de cáncer [GI, próstata, mama, etc.], enferme- dades neurodegenerativas, inflamatorias, ocu- lares [degeneración macular asociada a la edad, –DMAE– cataratas], obesidad, diabetes, osteo- porosis, longevidad [lifespan essential] , etc.). Además de su importante acción antioxidan- te (a través de mecanismos tales como secues- tro de radicales libres, inhibición de la produc- ción de peróxido de hidrógeno, activación de mecanismos de defensa endógenos [catalasa, superóxido dismutasa], quelación de metales, etc.), otros muchos mecanismos biológicamen- te plausibles pueden ser responsables de su efecto protector (Figura 2):
- Modulación de la expresión genética (y su re- percusión en el metabolismo).
- Destoxificación de cancerígenos (activación de sistemas enzimáticos de fase I y II).
- Inducción de muerte celular (apoptosis/supre- sión de mitosis).
- Protección del ADN.
- Modificación de la comunicación celular.
- Modificación del perfil hormonal (por ejemplo, niveles de hormonas esteroideas).
- Modulación del perfil lipídico.
- Estimulación del sistema inmunitario.
- Efecto antiinflamatorio.
- Efectos sobre la hemostasia.
- Efecto hipocolesterolémico.
- Efecto hipotensor.
- Actividad antimicrobiana.
- Etcétera.
