Compuestos bioactivos: antioxidantes, probióticos, prebióticos y nutracéuticos

Glucosinolatos e Isotiocianatos

Los glucosinolatos son compuestos con actividad antioxidante y anticancerígena. Los isotiocianatos, más pequeños que los glucosinolatos, se forman a partir de ellos por hidrólisis y poseen propiedades antimicrobianas.

Mecanismos Antioxidantes

Existen tres tipos principales de moléculas antioxidantes: antioxidantes endógenos (como las catalasas), compuestos de la dieta (como los polifenoles) y mecanismos de recaptación de estructuras oxidadas. Los mecanismos antioxidantes incluyen la acción como radical scavenger y la absorción de radicales. Los polifenoles de la uva son ejemplos de moléculas con capacidad radical scavenger.

El método ORAC no se basa en ABTS, sino que utiliza la proteína ficoeritrina como diana, cuya sensibilidad permite evaluar los pasos iniciales del proceso de oxidación.

Las opiniones científicas emitidas por la EFSA no son vinculantes para la introducción de compuestos bioactivos en los estados miembros.

Melatonina

La actividad de la melatonina en el SNC puede depender de factores como la edad y el ambiente. Es un antioxidante que ayuda a reducir los trastornos del jet-lag y otros problemas relacionados con el sueño, además de estar relacionada con el estrés oxidativo.

Creatinina

La creatinina no se considera una sustancia dopante, aunque aumenta significativamente el rendimiento deportivo, favoreciendo el rendimiento anaeróbico. Aumenta el pH muscular, la masa muscular y genera energía a nivel muscular.

Otros Compuestos Bioactivos

Licopeno: Carotenoide presente en frutas como el tomate y la sandía, relacionado con la prevención del cáncer de colon y próstata.

Luteína: Antioxidante relacionado con la salud ocular y la prevención de la oxidación de la retina.

Probióticos: Producen moléculas antimicrobianas como bacteriocinas, ácidos orgánicos y H2O2.

Las propiedades antioxidantes se deben a la presencia de grupos oxidrilos y dobles enlaces.

Esteroles vegetales: Reducen la absorción de colesterol a nivel duodenal.

Ácidos grasos omega 3: Son moléculas bioactivas con propiedades antioxidantes, actuando como absorbedores de energía radicalaria.

Carotenoides: Son moléculas bioactivas antioxidantes que absorben la energía de los radicales.

Alimentos, Nutrientes y Nutracéuticos

Los alimentos, nutrientes y nutracéuticos son elementos relacionados entre sí. El yogur puede contener prebióticos si está enriquecido con frutas y verduras. La leche humana tiene menos proteínas y más hidratos de carbono. Los complementos alimenticios no son sustitutos de la alimentación. La soja contiene isoflavonas. Un simbiótico es la combinación de probióticos y prebióticos. El yogur estéril no contiene prebióticos.

Nutracéuticos

Un nutracéutico no es un alimento, sino un preparado que se vende en farmacias. Es un nutriente o componente bioactivo con propiedades fisiológicas. Puede ser un compuesto medicinal o nutricional incluido en alimentos, plantas u otros materiales, en forma purificada o concentrada, usado para mejorar la salud, prevenir o tratar enfermedades. Normalmente se extrae de fuentes alimentarias de origen vegetal. No se administra como alimento, ya que en ese caso sería un alimento funcional.

Similitudes y Diferencias entre Alimentos Funcionales y Nutracéuticos

Similitudes:

• Contienen compuestos beneficiosos para la salud.
• Realizan la misma función a nivel fisiológico.
• Comparten las mismas fuentes de origen (alimentos, plantas, moléculas microbianas).

Diferencias:

• Nivel legislativo: Los alimentos funcionales tienen la legislación de un alimento normal, mientras que los nutracéuticos tienen una legislación más estricta y se consideran complementos alimenticios.
• Forma: Un alimento funcional es un alimento, mientras que un nutracéutico es una formulación farmacéutica.
• Concentración: La concentración de compuestos bioactivos es mayor en un nutracéutico que en un alimento funcional.
• Precio: Los nutracéuticos suelen ser más caros.
• Uso: Los alimentos funcionales forman parte de la dieta y no requieren consejo médico, mientras que los nutracéuticos deben tomarse bajo consejo de un farmacéutico o nutricionista.

Mecanismos de los Esteroles Vegetales en la Reducción del Colesterol

Los fitoesteroles o esteroles vegetales bloquean parcialmente la absorción de colesterol a nivel intestinal, permitiendo que el organismo lo expulse en mayor medida. Este efecto se evidencia después de 3 semanas de ingesta. El colesterol es una molécula lipófila que necesita ser emulsionada en micelas para su absorción. Los fitoesteroles compiten con el colesterol en la formación de micelas, lo que resulta en la excreción del colesterol no absorbido. No se recomienda su uso en mujeres embarazadas, lactantes ni niños menores de 5 años. La dosis máxima recomendada es de 3 gramos/día.

Mecanismos de los Ácidos Grasos Omega 3 en la Reducción del Colesterol

Los ácidos grasos omega 3 reducen la biosíntesis de micelas, esenciales para la absorción del colesterol. EPA y DHA reducen la biosíntesis de LDL y TAG. Tienen muchas insaturaciones, captan radicales libres y protegen las membranas celulares, actuando como antioxidantes. También reducen el deterioro cognitivo.

Antioxidantes de Origen Animal

Los antioxidantes de origen animal se incorporan a la dieta a través de los alimentos y llegan al tejido adiposo sin transformarse. Las principales fuentes son el salmón, los huevos y los crustáceos. Además de su función antioxidante, actúan como colorantes naturales del tejido, como el color rosado del salmón. En el salmón de piscifactoría, se añade colorante al pienso para igualar el color del tejido al del salmón salvaje.

Determinación de la Actividad Antioxidante

La determinación de la actividad antioxidante se basa en la reacción de una molécula radicalizada con la muestra, midiendo la capacidad de la muestra para captar el radical. Esta captación se mide mediante un cambio de color espectrofotométricamente.

Mecanismo Radical Scavenger

El grupo OH de la molécula antioxidante cede un protón a la molécula radical libre, neutralizándola. La molécula antioxidante queda con el radical libre, que se estabiliza por resonancia gracias a los dobles enlaces de su estructura.

Determinación de Vitamina C por Volumetría

La determinación volumétrica de vitamina C se basa en una reacción de óxido-reducción entre la vitamina C y el 2,6-diclorofenolindofenol (sustancia azul oscura que reacciona con la vitamina C, oxidándola mientras se reduce). Al finalizar la volumetría, la última gota que reacciona con los últimos moles de vitamina C ya no encuentra vitamina C, sino ácido, produciendo una coloración rosada.

Técnicas de Medición de la Actividad Antioxidante: ABTS y DMPA

Similitudes:

• Se utilizan espectrofotometría visible.
• Ambos métodos requieren radicalización.
• Ambos se pueden disolver en medio acuoso.

Diferencias:

• El radical y la forma de radicalización son diferentes.
• ABTS también es soluble en disolventes orgánicos.

Principios de los Métodos ABTS y ORAC

ABTS:

Mide indirectamente la capacidad antioxidante de un compuesto en alimentos. Se basa en la reacción del ABTS con diferentes compuestos, generando un radical ABTS+ que presenta máximos de absorción a 414, 654, 734 y 815 nm.

ORAC:

Se basa en la capacidad de los compuestos antioxidantes para bloquear radicales libres mediante la donación de átomos de hidrógeno. Utiliza la proteína fluorescente ficoeritrina como diana, cuya sensibilidad permite evaluar los pasos iniciales del proceso de oxidación. Se mide el tiempo en el que el antioxidante hace perder la fluorescencia a la proteína.

Creatina y Rendimiento Deportivo

La creatina es un nutriente esencial, un aminoácido con estructura básica producido de forma natural en el cuerpo humano a partir de otros aminoácidos (L-arginina, glicina y L-metionina), principalmente en el hígado y el riñón. Se transporta en la sangre para su uso en los músculos. Aproximadamente el 95% de la creatina total del cuerpo humano se encuentra en el músculo esquelético. El ejercicio anaeróbico, que no consume oxígeno, utiliza el ATP almacenado en el músculo. La creatina almacenada en el músculo se fosforila, lo que facilita la producción de ATP. Los mecanismos de la creatina incluyen la regeneración de ATP, el transporte de energía, el mantenimiento del pH muscular y el aumento de la masa muscular a largo plazo.

Péptidos Bioactivos y su Papel en la Reducción de la Hipertensión

Los péptidos bioactivos son secuencias inactivas dentro de una proteína intacta que pueden liberarse y activarse por enzimas proteolíticas nativas de la leche, enzimas de bacterias ácido lácticas o fuentes exógenas durante la digestión o el procesamiento de alimentos. Tienen efectos fisiológicos y, una vez activados en el intestino, se absorben y pueden producir efectos locales o llegar a la sangre. Son péptidos derivados de las proteínas caseínicas y séricas de la leche con propiedades bioactivas como opioide, antimicrobiana, antioxidante, hipocolesterolemiante, inmunomoduladora, transporte de minerales, antitrombótica y antihipertensiva. Los péptidos antihipertensivos inhiben la enzima convertidora de angiotensina (ECA), una enzima multifuncional que puede aumentar la presión sanguínea al convertir la angiotensina I en angiotensina II.

Melatonina y Trastornos del Sueño Causados por el Jet Lag

El jet lag es un trastorno relacionado con viajes en avión de más de 4 horas, causado por un fallo en la sincronización entre el reloj biológico y el horario externo. Produce cansancio, dificultad para dormir y falta de concentración. Se tarda un día en recuperar el ritmo biológico. La melatonina es una molécula natural que ayuda a regular los ritmos circadianos del sueño y tiene un efecto sedante. Más de 600 estudios indican que la melatonina y el tiempo de recuperación son factores importantes en la reducción del jet lag. Se recomienda usar 5 mg antes y después del viaje con un tiempo de recuperación adecuado. Los mecanismos incluyen el aumento de neurotransmisores que inducen el sueño y la regulación de la temperatura corporal.

Nutracéuticos y Salud Gastrointestinal

Probióticos

Son microorganismos vivos que, cuando se consumen en cantidades adecuadas como parte de un alimento, confieren un beneficio para la salud del huésped. Realizan una modulación nutricional de la microbiota intestinal, aumentando el aporte de microorganismos exógenos. La disminución de la población de probióticos puede ser causada por el envejecimiento, el estrés, los antibióticos, los anticonceptivos y el alcohol. Los mecanismos de acción incluyen la adhesión a patógenos, la fermentación de lactosa, la producción de sustancias antimicrobianas, la formación de capas protectoras frente a la inflamación del epitelio. Los tipos incluyen los naturales (yogur), los comercializados y los suplementos alimenticios. La actividad antimicrobiana se debe a la producción de ácidos, H2O2 y bacteriocinas. Los beneficios para la salud incluyen la prevención y el tratamiento de la diarrea, las úlceras y las enfermedades inflamatorias crónicas del tracto gastrointestinal, la modulación de la inmunidad, la prevención y la disminución de los efectos proinflamatorios y el aumento de la digestibilidad de la lactosa. Los criterios de seguridad incluyen la inocuidad, la identificación taxonómica, la estabilidad genética y la resistencia a los antibióticos. Los criterios tecnológicos incluyen la resistencia a los fagos, la viabilidad en el producto, la facilidad de reproducción a gran escala y la estabilidad durante la vida útil. Los criterios funcionales incluyen la resistencia a las condiciones del tracto gastrointestinal, la capacidad de adherirse y colonizar, la actividad antagónica frente a patógenos, la sinergia entre cepas y los beneficios para el huésped.

Prebióticos

Son fibra alimentaria, parte de las plantas comestibles que resiste la digestión y la absorción en el intestino delgado humano y que experimenta una fermentación total o parcial en el intestino grueso. Realizan una modulación nutricional de la microbiota intestinal, aumentando el aporte de sustratos utilizables por problemas endógenos. No se degradan en el estómago ni en el intestino delgado, se transfieren intactos al colon y estimulan el crecimiento y la actividad de bifidobacterias y lactobacilos. Se clasifican en fibra soluble (inulina, FOS, GOS) y fibra insoluble (celulosa, pectina y hemicelulosa). Disminuyen el riesgo de cáncer de colon, enfermedades cardiovasculares y diabetes. Los efectos sobre la microflora incluyen el aumento del recuento fecal de lactobacilos y la disminución del recuento de clostridios, el aumento de la resistencia a la colonización por patógenos y el bloqueo de los sitios de unión a patógenos. Los efectos de la fermentación en el intestino incluyen la producción de ácidos grasos de cadena corta y lactato, el descenso del pH fecal, la mejora en la absorción de calcio, hierro y magnesio, la estimulación del contenido energético y nitrogenado fecal y ligeras propiedades laxantes. Otros efectos incluyen la protección frente a la caries, la reducción del contenido calórico y el índice glucémico, la posible prevención del cáncer de colon e indicios de reducción de la concentración de colesterol y triglicéridos en sangre.

Prevención y disminución de efectos proinflamatorios en alergias: La producción de citoquinas e interleucinas inflamatorias causa inflamación del epitelio intestinal, pérdida de la capacidad de absorción de nutrientes. Los probióticos ayudan a reducir la intolerancia por la producción de enzimas y el aumento de la digestibilidad de la lactosa. La intolerancia parcial a la lactosa se debe a los péptidos.