En este documento se revisan las aplicaciones de compuestos fenólicos y polifenólicos presentes en las plantas, que forman parte de la dieta humana y se consideran de interés debido a sus propiedades antioxidantes y beneficios a la salud. Estos compuestos se estructuran a partir de un complejo fenólico simple, formando polímeros complejos de alto peso molecular. El consumo de compuestos fenólicos presentes en los alimentos puede reducir riesgos en la salud, debido a su actividad antioxidante, así mismo, los antioxidantes controlan la rancidez, retardan la formación de productos por oxidación, manteniendo la nutrición, calidad y prolongando la vida útil de los alimentos. Esta contribución resume el efecto en la salud de los compuestos fenólicos y polifenólicos, así como su metabolismo, degradación y toxicología. Además, se presentan algunas fuentes de antioxidantes fenólicos.
Palabras clave: alimentos funcionales, fenoles, flavonoides, salud, metabolismo
Estudios epidemiológicos y clínicos han demostrado la relación entre la dieta y el estado de salud. Por lo que, gran parte de las poblaciones en el mundo han optado por consumir alimentos obtenidos de fuentes vegetales tales como, plantas, frutas y hortalizas, debido a la evidencia científica que ha demostrado que pueden disminuir la prevalencia y control de algunas enfermedades cardiovasculares y algunos tipos de cáncer (Block et al., 1992; Shahidi & Ho, 2000; Shahidi & Finley, 2001). Por lo anteriormente mencionado, en la actualidad, los fabricantes de alimentos y profesionales de la salud, se han enfocado en el estudio de alimentos que además de aportar componentes como proteínas, carbohidratos, lípidos y azúcares, aporten un beneficio a la salud de los consumidores, a este tipo de alimentos se les han llamado “alimentos funcionales”. Los alimentos funcionales han demostrado proporcionar protección contra enfermedades crónicas como diabetes, obesidad, hipertensión, enfermedades cardiovasculares, algunos tipos de cáncer, entre otras. El objetivo a corto plazo es minimizar el riesgo de desarrollar enfermedades crónico-degenerativas, así como el control de éstas; a largo plazo se pretende alargar la vida saludable más allá de sus límites actuales. Actualmente muchos de los estudios se ha enfocado en alimentos que contengan compuestos polifenólicos, a los que se les ha atribuido la capacidad de donar electrones para neutralizar los radicales libres (FRS) formados por el consumo excesivo de alcohol, tabaco y dietas elevadas en grasas (Alamed et al., 2009; Kiokias et al., 2008; Naczk & Shahidi, 2004; Nanditha & Prabhasankar, 2009; Shahidi & Naczk, 2004; Shahidi et al., 1994).
La ingesta de compuestos fenólicos en la actualidad se ve afectada por los hábitos alimenticios y las preferencias de los individuos (Shahidi & Naczk, 2004), la ingesta diaria de estos compuestos dentro de la dieta, es de aproximadamente 1 g por persona y las fuentes principales son bebidas de extractos naturas de plantas, flores, raíces, frutas y en menor medida, hortalizas y legumbres (Scalbert & Williamson, 2000). Los compuestos fenólicos simples y conjugados del ácido hidroxicinámico y los flavonoides, son componentes importantes que muestran una amplia gama de actividades antioxidantes in vitro (Rice-Evans et al., 1995) y se cree que ejercen actividad contra enfermedades como el cáncer (Boudet, 2007). El estrés oxidativo impuesto por las especies reactivas de oxígeno (ROS) desempeña un papel crucial en la fisiopatología asociada con neoplasia (formación de tejido anormal: tumores malignos o benignos), aterosclerosis y enfermedades neurodegenerativas. El mecanismo potencial de los efectos protectores de los compuestos fenólicos, incluyendo flavonoides, se cree que se debe a la eliminación directa de radicales libres (Heim et al., 2002). Lee & Lee (2006), demostraron que la eficacia del consumo de antioxidantes fenólicos en la disminución de los niveles de ROS era equívoca, ya que, algunos antioxidantes exhiben actividad prooxidante bajo ciertas afecciones y posible carcinogenicidad bajo otras, la suplementación dietética con grandes cantidades de un solo antioxidante puede ser perjudicial para la salud (Boudet, 2007). Una de las conclusiones más recientes, ha sido, que dietas ricas en múltiples antioxidantes disminuyen el riesgo de desarrollar cáncer, debido a que no todos los compuestos antioxidantes ejercen el mismo modo de acción, por lo que se cree que la mezcla de ellos incrementa la eficacia y minimiza la toxicidad de estos (Lee y Lee, 2006). Liu et al. (2000), han encontrado efectos sinérgicos de los fitoquímicos obtenidos de la dieta, a partir de una combinación de frutas tales como naranja, manzana, uva y arándano.
Los polifenoles son estructuras químicas importantes como constituyentes de frutas, vegetales, semillas, flores y bebidas (Wollgast & Anklam, 2000). El efecto antioxidante de los compuestos fenólicos en los alimentos se debe a una actividad directa en la eliminación de radicales libres (Halliwell, 1996; Shahidi, 2000; Wettasinghe & Shahidi, 1999) y al efecto indirecto ejercido por la propiedad de quelar iones metálicos prooxidantes. La quelación de iones metálicos, generalmente requiere una orto-dihidroxilación del anillo fenilo de los ácidos fenólicos y flavonoides, o la presencia de un grupo 3- o 5-hidroxilo, en los flavonoides (Wettasinghe & Shahidi 2002). Generalmente, cuando se habla de compuestos fenólicos en los alimentos vegetales, los flavonoides son la clase predominante, ocupando aproximadamente dos tercios de los fenoles dietéticos (Robbins, 2003). Se han identificado más de 6000 flavonoides (Harborne & Williams, 2000), los cuales incluyen flavonas, flavonoles, isoflavonas, flavanonas, flavanonoles, flavanoles y antocianidinas. Las flavanonas sufren transformaciones que afectan al carbono del anillo heterocíclico para dar lugar a antocianinas y catequinas (Das, 1994). En General, todos los flavonoides son derivados del compuesto principal 2-fenilcromona, formado por tres anillos fenólicos A, B y C (Figura 1), todos exhiben diversos niveles de hidroxilación y metoxilación (Yao et al., 2004). Las actividades bioquímicas de los flavonoides y sus metabolitos, dependen de su estructura y la orientación relativa de los distintos restos las moléculas. En general, la capacidad de los flavonoides para ser antioxidantes eficaces depende de tres factores: 1) el potencial quelante de metales, que depende de la disposición de los grupos hidroxilos y del grupo carbonilo de la molécula, 2) la presencia de sustituyentes donadores de hidrógeno o de electrones, capaces de reducir la cantidad de radicales libres, y 3) la capacidad del flavonoide para desestabilizar la pared que conduce a la formación de un radical fenoxilo estable (Musialik et al., 2009).
Después del consumo de alimentos que contienen flavonoides, estos se liberan de la matriz alimentaria por la masticación. La absorción de flavonoides podría comenzar en el estómago, sin embargo, una vez ingeridos aparecen inmediatamente en la sangre después de la ingestión (Piskula et al., 1999). La mejor absorción de flavonoides se lleva a cabo en el intestino delgado. Las β-glucosidasas endógenas, están implicadas en la etapa de absorción para liberar agliconas (moléculas de favonoides desprovistas de un azúcar), las agliconas libres son más hidrófobas y de menor tamaño que los glicósidos, por tanto, son más propensos a penetrar la capa epitelial pasivamente. En contraste, los glicósidos intactos, también son absorbidos por el intestino delgado, ya sea por difusión pasiva o por el transportador de glucosa dependiente de sodio (SGLT1). Los flavonoides acilados, se reconocen generalmente como no absorbibles en el intestino delgado, debido a su tamaño molecular y a la falta de un azúcar para ser transportado. Los flavonoides no absorbidos viajan hasta el colon, donde son degradados por los microorganismos presentes ahí, para que se lleve a cabo una hridrolisis de los falavonoides se necesitan alrededor de 1012 cm-3 (Scheline, 1973). Las agliconas sufren una ruptura del anillo, generando compuestos más simples, tales como ácidos fenólicos, los cuales son absorbidos por el colon, sin embargo, el colon absorbe de manera menos eficiente a los flavonoides que el intestino delgado. Por esta razón, se cree que los glucósidos generan la absorción y biodisponibilidad de las agliconas de muchos flavonoides. Los flavonoides, incluidas las antocianinas tomadas desde el lumen del tracto gastro intestinal se metabolizan posteriormente por enzimas de metabolismo de fármacos de fase II a glucurónidos, sulfatos y metilatos en el epitelio del intestino, hígado y riñón (Felgines et al., 2003; Kroon et al., 2004). Los metabolitos conjugados pueden ser excretados por el yeyuno, a través de la bilis y posteriormente reciclado en el intestino y/o colon por el proceso denominado vía de circulación enterohepática (Ichiyanagi et al., 2005, 2006).
Los flavonoides no absorbidos se excretan a través de las heces fecales (Griffiths & Barrow, 1972; He et al., 2005; Wiseman et al., 2004), mientras que las antocianinas y las agliconas de los flavonoides son excretados en la orina (Felgines et al., 2002; McGhie et al., 2003),
Los alimentos funcionales proporcionan un camino de prevención y/o control de algunas enfermedades crónico degenerativas, debido a la cantidad de fitoquímicos y compuestos bioactivos presentes en los alimentos de origen vegetal. La combinación de compuestos bioactivos presentes en frutas y hortalizas, pueden actuar de manera sinérgica para producir un efecto benéfico a la salud, por lo que son un factor importante a tomar en consideración en la formulación y desarrollo de nuevos alimentos funcionales, así como en la elección de una dieta saludable.
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[a] Maestría en Ciencia de los Alimentos, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Av. Universidad Km.1, Ex hacienda de Aquetzalpa, Tulancingo, Hidalgo. México.