Download Cómo conseguir una mayor salud por medio de la alimentación. Los
Document related concepts
Transcript
Cómo conseguir una mayor salud por medio de la alimentación. Los compuestos bioactivos (fitoquímicos) y la alimentación. Dra. Amanda Gálvez Mariscal Programa Universitario de Alimentos Facultad de Química UNAM Para obtener los NUTRIMENTOS • Se ingieren organismos de otras especies (sus restos o sus secreciones) = alimentos • La digestión libera compuestos de la matriz • Que se absorben para utilizarlos como nutrimentos • La dieta: conjunta alimentos y bebidas (al natural o procesados, culinaria o industrialmente) consumidos en un día • Mecanismos fisiológicos: digestión, absorción, transporte y metabolismo = NUTRICIÓN UNA BUENA NUTRICIÓN ES CENTRAL PARA LA VIDA Y LA SALUD Historia Cultura ancestral- Tenía buen conocimiento de la relación alimentación/salud Hasta el Siglo XX- Se estudia a los alimentos desde la perspectiva de nutrición A finales del Siglo XX y siglo XXI- Se plantea el estudio de la promoción de salud a través de la alimentación Hipócrates 500 años a.C. “Que nuestra medicina sea nuestro alimento y que nuestro alimento sea nuestro medicamento” 3 Conceptos y actitudes actuales frente a la “buena nutrición”* • Dieta: contribuye a la reducción del riesgo a enfermarse • Se requiere concientizar al consumidor – Más larga expectativa de vida – Con mejorar calidad de vida – Costo cada vez más alto de servicios médicos • Extremos: “productos milagro” • Nueva frontera: mercado potencial para alimentos funcionales por las posibilidades de extraer y concentrar algunas moléculas de OGMs * British Journal of Nutrition (1999), 81, S1–S27 Scientific Concepts of Functional Foods in Europe 4 NUTRACÉUTICO • Término acuñado por el Dr. Stephen DeFelice, Director de la Fundación para la Innovación en Medicina, en 1989 • Viene de Nutrimento y Farmacéutico • “un alimento o parte de un alimento que proporciona beneficios a la salud, incluyendo la prevención o el tratamiento de una enfermedad • En Francia: Alicamentos ALIMENTOS FUNCIONALES • FAO- Alimento funcional= Alimento que posee un efecto saludable más allá de su efecto puramente nutricional, mostrando ventajas específicas médicas o sanitarias que incluyen la prevención o el tratamiento de enfermedades. 6 Substancias BIOACTIVAS Se clasifican como: nutracéuticos y tóxicos • Nutracéuticos: con propiedades que mejoran la salud, previenen enfermedades y/o tienen propiedades medicinales con un impacto en la salud humana • Tóxicos: también son compuestos naturales. Tienen efectos adversos para la salud humana Ho, Rafi & Ghai. Ch. 12 Fennema’s Food Chemistry. 4th ed. 9 Nutracéuticos y Tóxicos • Los alimentos contienen ambos (nutracéuticos y tóxicos ) casi siempre simultáneamente • La cantidad de bioactivos que poseen depende de la fuente • Si la fuente tiene menos tóxicos que nutracéuticos: potencial protector vs. enfermedades crónicas Ho, Rafi & Ghai. Ch. 12 Fennema’s Food Chemistry. 4th ed. 10 De los alimentos tradicionales En estudios epidemiológicos: • Se observan ventajas para la salud cuando se comen más verduras y frutas • Aislar el efecto de uno solo, o pocos componentes, modifica el entorno del nutracéutico en cuestión: evolutivamente, comemos alimentos variados en la dieta, no nutrimentos aislados. • De hecho evolucionamos con los organismos que nos alimentan. • Además existen efectos “ambientales”: matriz alimentaria, genética del individuo, microbiota intestinal 11 Las nuevas tendencias • • • • • Obtener de los alimentos las substancias benéficas Aislarlas, concentrarlas y venderlas separadamente Se han identificado muchas de ellas, PERO… Pocas reivindicaciones han sido aprobadas “Nutracéuticos” se venden en forma de suplementos alimenticio, pero se pierden efectos sinérgicos de otros compuestos y/o de sus matrices alimentarias • Caen en un vacío legal: no son alimentos pero tampoco medicamentos (en Mx, US, CA, UE…) ¿Verduras y frutas, o píldoras? • No todos los compuestos benéficos pueden comprarse en píldoras • No todos los extractos están estandarizados • No todos los productos son “puros” La nueva concepción de los alimentos requiere de: • Nuevas metodologías y nuevos instrumentos para evaluar e investigar los efectos funcionales de la comida Antes: Se evaluaba composición y biodisponibilidad de componentes de un alimento Ahora: Además evaluar el efecto funcional, estimar su magnitud, exposición requerida, identificar personas o grupos de personas suceptibles 14 Para generar información sobre sus bondades • Aislar el efecto de uno, o pocos componentes, pero esto modifica el entorno del nutracéutico en cuestión • Sin embargo para su estudio se requiere de un cierto grado de aislamiento de los componentes de interés • Además existen efectos “ambientales”: matriz alimentaria, genética del individuo, microbiota intestinal 15 16 17 Alimentos funcionales en Europa: documento de consenso ‘99 • Functions of Food: It has become very clear that a large part of the known functions of vegetables, fruits and grains are not only due to the well known vitamins and minerals, but that a large variety of other non-nutritive biologically active compounds in these foods have also specific actions on human health. An increasing number of these food ingredients are now known. 18 Abordaje científico a los alimentos funcionales en Europa A través de un 1er proyecto de consenso ’99 llamado: FUFOSE, “Functional Food Science in Europe” • Bases y fundamentos apropiados para desarrollo científico de la alimentación funcional • Define que un alimento se considera funcional si: se demuestra satisfactoriamente que, además de los efectos nutritivos, afecta beneficiosamente a una o más funciones del organismo de modo que mejora el estado de salud o bienestar o reduce el riesgo de enfermedad. 19 FUFOSE • Un alimento funcional debe ser alimento (se excluyen píldoras o cápsulas) • Puede ser natural o transformado tecnológicamente (retirar, modificar o añadir un nuevo elemento), pero se debe demostrar el efecto benéfico debido a la transformación. • Identificar y validar marcadores biológicos relevantes para evaluar las funciones biológicas del organismo e investigar la modulación de estos marcadores mediante los alimentos. 20 2do proyecto: PASSCLAIM en Europa FINALIDAD: Revisar metodología existente y proponer instrumentos adecuados para la investigación. Evaluar los críticamente los marcadores biológicos. “Proccess of the Assesment of scientific support for claims in food” 21 Áreas temáticas en las que la alimentación funcional puede demostrar efectos relevantes 24 Criterios de PASSCLAIM para la fundamentación científica de los datos 25 Criterios de PASSCLAIM para la fundamentación científica de los datos 26 En Japón • Existe una amplia variedad de alimentos a elegir que han sido aprobados por los oficiales reguladores de su sector salud. La legislación de estos alimentos se implementó con: • El término “FOSHU” (Foods for Specific Health Use”) • Desde que iniciaron este sistema en 1993, se han aprobado 69 alimentos que pueden llevar una etiqueta FOSHU • Se categorizan como: carbohidratos, proteínas, minerales, etc. Ver tabla siguiente. 27 FOSHU Foods / I ngredients CARBOHYDRATES PROTEI NS casein phospho peptide polydextrose casein dodeca peptide indigestible dextrin soy protein galacto oligosaccharides lactulose M I NERALS lactosucrose phosphorus isomalto oligosaccharides calcium as citrate malate maltitol heme iron palatinose OTHER soybean oligosaccharides fructo oligosaccharides rice globulin xylo oligosaccharides eucommia leaf glycoside wheat bran lactobacillus GG 28 Table 2 FOSHU Foods in Japan FOSHU Foods and Ingredients in Japanese Food Products Food or ingredient with FOSHU status http:/ / www.medicinalfoodnews.com/ vol01/ issue3/ foshu rice globulin phosphorus xylo oligosaccharides calcium as citrate malate fructo oligosaccharides soybean oligosaccharides palatinose maltitol isomalto oligosaccharides soy protein wheat bran lactosucrose casein dodeca peptide casein phospho peptide lactulose galacto oligosaccharides citosan indigestible dextrin polydextrose partially hydolyzed guar gum green tea polyphenols ertthritol heme iron lactobacillus gg eucommia leaf glycoside Number of approved products 29/ 11/ 11 00:59 Página 1 de 2 3 products 3 products 10 products 8 products 4 products 3 products 2 products 5 products 15 products 2 products 3 products 4 products 3 products 3 products 29 http://www.foodinsight.org/Resources/Detail.aspx?topic=Background_on_Functional_Foods 30 En los EEUU: IFIC 31 Componentes funcionales considerados en la lista de IFIC • Carotenoides • Fibra dietaria (funcional y total) • Ácidos grasos • Flavonoides • Isotiocianatos • Minerales • Ácidos fenólicos • Estanoles y esteroles vegetales • • • • • • • Polioles Prebióticos Probióticos Fitoestrógenos Proteína de soya Sulfuros y Tioles Vitaminas 32 Ejemplos¹ de componentes funcionales *Fuente: International Food Information Council Foundation (IFIC) 1 Lista de ejemplos no es exhaustiva 33 Algunos resultados controvesiales • La quimioprevención con carotenos con y sin Vits. A/E: – Incrementaron incidencia de cáncer de pulmón: carotenoides oxidados pueden facilitar la carcinogénesis • Se halló en ambientes ricos en radicales libres: e.g. pulmones de fumadores, y por otros factores ambientales – – – – J Natl Cancer Inst (1996) 88:1550-59 Methods Enzymol (1996) 213:403-420 Nature (1999) 398: 760-761 Carcinogenesis (2002) 23:1677-1684 • Crucial conocer a fondo la química de las moléculas • Verificar pureza de extractos para: – los estudios que se realizan – las aplicaciones propuestas Fibra dietaria (funcional y total) 35 ** FDA approved health claim established for component. 36 Ácidos grasos: MUFA, PUFA y CLA 37 ** FDA approved health claim established for component 38 39 Ácido Linoléico Conjugado (CLA) • Al parecer en humanos el CLA puede afectar la composición corporal, pero no el peso Kovacs & Mela. Obesity Rev 7, 59-78 (2006) • Se requieren ensayos al azar y de largo plazo para determinar su eficacia y la seguridad del CLA 40 Enriquecidos con Ω-3 • En Japón adicionan Ω-3 desde pan hasta cárnicos y refrescos • Énfasis en función cerebral más que ECV • Distintas fuentes: – arenque y lacha son altos en EPA – Atún y salmón bajos en EPA • Distintas aplicaciones: – Fórmulas infantiles: deben usar aceites bajos en EPA porque producen efectos negativos como disminución de peso del niño – O usar Aceite del alga Chryptecodinium cohnii que tiene 40% de DHA y no EPA • Problemas con el enranciamiento: mejor microencapsular • ALA de linaza en panes, pasteles, cereales y barras hasta 1g/porción • Ω-3 en huevos ha dado buemos resultados en alimentación de seres humanos 41 Ω-3 en piensos • Para carne, leche y huevos se adiciona en piensos • Incorporación varía con la especie • Mayor incorporación en monogástricos: aves y no en rumiantes (por el rumen que hidrogena) • No pasan fácil a la leche • Con linaza o con colza ALA aumenta en huevos 20-40x, pollo 10x, puerco 6x y res 2x • Con algas o extractos de pescado: DHA aumenta en pescado 20x, pollos 7x, huevos 3-6x y en res 2x • ALA adicionado a comida de peces es más eficiente para incorporar EPA/DHA en peces vegetarianos (pero son más comerciales los carnívoros) • Para carne: añadir ALA eleva EPA pero no DHA 42 Flavonoides 43 44 Flavonoides 45 Flavonoides son ubicuos en las plantas • Hay 2mil tipos identificados (naturales) • Propiedades variadas: antioxidantes, atrapa especies activas de oxígeno, atrapa especies electrofílicas, inhibe nitrosación, quelatan metales (Fe, Cu, etc.), reducen H2O2 en presencia de algunos metales, modulan algunas actividades enzimáticas, por lo que actúan previniendo ECV y algunas formas de cáncer • No están caracterizadas las plantas de la dieta tradicional mexicana: quelites, quintoniles, flores de calabaza, huitlacoche… 46 Lámina proporcionada por Dr. José Pedraza. FQ-UNAM, 2011. ENZIMAS ANTIOXIDANTES Lámina proporcionada por Dr. José Pedraza. FQ-UNAM, 2011. Protección contra el estrés oxidante ANTIOXIDANTES Directos Ácido ascórbico Indirectos Sulforafano Bifuncionales α- mangostina Curcumina Ácido alfa lipoico (ALA) Acido norhidroguayarético (NDGA) Resveratrol) Lámina proporcionada por Dr. José Pedraza. FQ-UNAM, 2011. Larrea tridentata Isotiocianatos 51 52 Fuentes de minerales 53 ** FDA approved health claim established for component 54 Fuentes de ácidos fenólicos 55 56 Fuente de estanoles y esteroles 57 ** FDA approved health claim established for component ECC= Enf. Coronarias y 58 del corazón Prebióticos: Inulina y fructooligosacáridos 59 60 Fitoestrógenos 61 ** FDA approved health claim established for component 62 Absorción de fitoestrógenos • Remoción de metilos de lignanas por bacterias del colon: forman difenoles-enterodioles que se oxidan a enterolactonas • Se hidrolizan azúcares asociados a los fitoestrógenos dietarios por βglucosidasas de bacterias del tracto GI, las de los alimentos, y el HCl • Ya en el intestino, isoflavonas y lignanas se conjugan con ác. glucurónico y sulfato; se excretan por orina y bilis y pasan a circulación enterohepática • Y las bacterias las desconjugan otra vez cuando se excretan en la bilis • Por lo tanto el metabolismo de los fitoestrógenos está determinado por el tipo de microbiota intestinal, toma de antibióticos, enfermedades intestinales y el género • Además influyen importantemente: el consumo concurrente de fibra dietaria, el consumo de frutas y verduras, y la duración de la exposición • En lactantes que toman leche de soya hay efectos en función tiroidea Oomah and Hosseinian. Phytoestrogens. In, Hurst. 2nd ed. 2008 Fuentes de tioles y sulfuros 64 65 Fuentes vegetales de vitaminas 66 *** La Vit. A preformada se encuentra en alimentos provenientes de animales. La provitamina A o carotenoides se 67 encuentran en muchas frutas y verduras de colores oscuros y es una fuente importante de vitamina A para vegetarianos 68 ** 69 También son una fuente importante de agua 70 Y en México…….. 71 ALIMENTOS FUNCIONALES • En México no hay definición legal, porque se trata de alimentos cuyas bondades se conocen tradicionalmente. • En el mundo “globalizado”, términos como FOSHU, nutraceútico, productos milagro requiren de mejorar reglamentos y leyes • No son fármacos: ¿qué clase de estudios se requiren para generar mayor conocimiento sobre sus componentes o substancias bioactivas? 72 Suplementos “funcionales”, de nuevo… • No todos los compuestos benéficos pueden comprarse en píldoras • No todos los extractos están estandarizados • No todos los productos son “puros” • Consumir suplementos no sustituye a una buena dieta: pues se evita consumir otros compuestos benéficos que los acompañan en el alimento y por ende se evitan efectos sinérgicos con otros compuestos y/o de las matrices alimentarias TENDENCIAS EN INVESTIGACIÓN GENES NUTRIMENTOS • Control de expresión génica • Nutrigenética: SNPs (single nucleotide polimorphisms) responsables de respuestas personales a la dieta • Nutrigenómica: expresión génica en respuesta a los alimentos El redescubrimiento de la relación Nutrición / Salud • Se perfila una “nutrición personalizada” • Investigación en México: – Diabetes – Síndrome metabólico (obesidad) • Importante no pretender curar enfermedades sino desacelerar los factores que las disparan: estrés por inflamación, estrés metabólico y estrés oxidativo • Procesos complejos, con componentes individuales del sujeto • Importante prevenir desde la infancia Variabilidad de SNPs en poblaciones mestizas de México Irma Silva-Zolezzi et al. 76 Y LA NUEVA TENDENCIA: • Modifican su valor nutricional, o expresan nutracéuticos Arroz “dorado” expresa provitamina A, con genes de diente de león document being developed for the September high-level meeting on NCDs. As was communicated to 17 health and nutrition leaders before the First Global Ministerial Conference on Healthy Lifestyles and NCDs3 in Moscow, the IFIC Foundation requests that all UN Member States consider inclusion of the following outcomes during negotiations for the Zero Draft of the UN High-level Meeting on NCDs Outcomes Document. · Emphasize that prevention, control, and management of NCDs requires a wide range of intersectoral measures to create the necessary conditions for leading healthy lives. This includes communicating science-based messages to help individuals and families achieve healthful, active lifestyles. · Recognize that a paradigm shift is an imperative in dealing with NCDs’ challenges, and that NCDs are caused not only by biomedical factors but also by social, economic, environmental, and behavioral factors, emphasizing the necessity of a multifactorial, multisector approach to deal with NCDs. · Interventions should be complemented by science-based communications and consumer insights that promote a healthful diet, physical activity, and reduction of obesity. 79 ! June 10, 2011 H.E. Mr. Joseph Deiss Office of the President of the 65th session of the United Nations General Assembly United Nations New York, NY RE: Suggestions for the Informal Interactive Hearing on NCDs Outcomes Report and the Zero Draft United Nations High-level Meeting Outcomes Document: Emphasis on ScienceBased Communication, Consumer I nsights, and Behavior Your Excellency: It is our honor to provide input for the report on the outcomes of the Informal Interactive Hearing 80 on Non-communicable Diseases (NCDs) on June 16, 2011, and the subsequent High-level meeting Faltan las leguminosas!! IFIC http://www.foodinsight.org/Resources/Detail.aspx?topic=2011_Functional_Foods_F 81 oods_For_Health_Consumer_Trending_Survey Fuente: NORMA Oficial Mexicana NOM-043-SSA2-2005 Y LA NUEVA TENDENCIA: • Modifican su valor nutricional, o expresan nutracéuticos Arroz “dorado” expresa provitamina A, con genes de diente de león 86 Maíz alto en Lisina • Para alimento de pollos y ganado • Ha sido aprobado en país de origen y en México para alimento de animales, humano y proceso en 2007 • Gen cordapA codifica para forma no sensible a inhibición por Lys de dihidropicolinato sintasa (cDHPS) • Se evaluaron catabolitos de la Lys que aumentaron: sacaropina y ác. -aminoadípico Y LA NUEVA TENDENCIA: Modifican su valor nutricional, o expresan nutracéuticos Arroz “dorado” expresa pro-vitamina A, desarrollado con genes de diente de león / de narciso Arroz dorado 2 • Golden rice primera versión: 1.6 g de carotenoides/g peso seco de grano • Golden rice segunda versión: 37g/g • Cubriría el 60% de la IDR de Vit. A • Su biodisponibilidad no se ha determinado • Se considera seguro: – ruta metabólica de compuestos de baja conc. – Se conserva fenotipo, peso de semilla y germinación Fronteras difusas • Los cereales son ahora biocombustibles – Primera generación de azúcar o almidón – Segunda generación de celulosa o lignina • Los cereales son ahora fuentes de biomateriales: – Espumas para cojines y asientos de coche – Plásticos biodegradables • Importante evitar la competencia de la tierra e insumos de alimentos con producción de no-comestibles Nutracéuticos • Conocimiento tradicional: ya se sabía • No todos los alimentos le sientan bien a todas las personas… • Bioseguridad y cuidado especial para: – OGMs que sobreexpresen nutracéuticos • e.g. ácido fólico y cáncer – O sobreexpresar en un alimento de muy alto consumo, diferente del original • e.g. isoflavonas de soya en maíz NUEVOS HALLAZGOS GENES NUTRIMENTOS • Control de expresión génica • Nutrigenética: SNPs (single nucleotide polimorphisms) responsables de respuestas personales a la dieta • Nutrigenómica: expresión génica en los alimentos ¿Y entonces?? • ¿Qué control deben tener los alimentos que sobreexpresen nutracéuticos? • ¿Qué sucede con cambios nointencionados y su posible expresión? ¿RIESGOS A LA SALUD? • • • • • • • • • • ¡Su evaluación de riesgos es importantísima! ¿Hay modelos animales apropiados? ¿Los estudios deben hacerse a largo plazo? ¿O a corto plazo? ¿Con el elemento a evaluar concentrado como con los aditivos alimentarios? ¿Debe estudiarse aislados del resto del alimento que los contiene ? ¿O deben incluirse mejor en una dieta normal? ¿Extraído de la planta GM que los produce? ¿O sobreexpresado en bacterias con la cosntrucción genética clonada? ¿Y que pasa si no se sabe qué secuencias activas hay en los alimentos? ¿CÓMO DIFERENCIAR FUENTES GM DE LAS NATIVAS? ¿Se requieren nuevos métodos de contención biológica? ¿Y algunos de detección visual? • • • • Por ejemplo: Transplastómicas vs. Transgénicas GFP Proteína verde fluorescente ¿Algo novedoso? ¿A alguien le interesa hacerlo? Vacunas desarrolladas para ser expresadas en maíz • Hepatitis B • Newcastle (pollos) (CINVESTAV) • HIV Se usan también verduras: zanahorias, alfalfa, por ejemplo. INTERROGANTES • ¿Si se escapan transgenes como en Oaxaca, o como se sembraron en Chihuahua, puede evaluarse su impacto? • Los desarrolladores de los OGMs no generan información para el caso de que se hereden temporada tras temporada: consideran que todos van a comprar la semilla para la siguiente temporada (sistema cerrado de semillas). Empresas transnacionales MÁS INTERROGANTES ¿Cómo saber qué se importa y a dónde va en la cadena de producción? ¿Cómo monitorear si no todos los desarrolladores someten a las autoridades competentes la información para detectarlos? Empresas transnacionales TENDENCIAS • Regreso al tabaco como hospedero para vacunas GM • Sistema bien estudiado • Buen nivel de expresión • Rápido crecimiento y en invernadero • Extracción fácil del tejido verde • Se evitan riesgos de escape de genes • No es comestible y menor riesgo de escape hacia la cadena alimentaria • Empresas con sistemas comerciales es una realidad Empresas transnacionales BUENAS NOTICIAS • Hay nichos para suplementos bien estudiados y para el descubrimiento de moléculas anticancarígenas, antidiabéticos • Habrá que esperar a que madure el mercado • Pero la prevención es importante: • Para mantener una buena salud hay que comer… •…. Alimentos • Como bien lo sabían nuestras abuelas… Sitios web de bioseguridad (cont.) • Liga reporte APHIS / USDA http://www.usda.gov/oig/webdocs/ 50601-08-TE.pdf • http://www.cera.com/ Sitios web de bioseguridad Eventos aprobados: • Sector SALUD. COFEPRIS Eventos aprobados http://www.cofepris.gob.mx/inf/pdf/biotecnologicos.zip • Autorizaciones en Europa http://ec.europa.eu/food/dyna/gm_register/index_en.cfm • Biosafety Clearing House http://bch.cbd.int/ • Base datos canadiense interesante para evaluaciones de riesgos y datos www.agbios.com • http://www.ific.org/nutrition/functional/uplo ad/functionalfoodsbackgrounder.pdf 121 Otros sitios de bioseguridad • Para revisar consultas públicas sobre OVMs (México) http://web2.senasica.sagarpa.gob.mx/xportal/inocd • En “declaraciones” buscar “arreglo trilateral” www.cibiogem.gob.mx • Protocolo de Cartagena www.biodiv.org/bioasafety/default.asp Referencias • Ho, Chi-Tao; Rafi, M.M. & Ghai, G. (2008) Bioactive substances: nutraceutical and toxicants. In: Damodaran S. Et al. (Editors) Fennema’s Food Chemistry. 4th Edition. CRC Press 123 ¡Gracias por su atención www.alimentos.una [email protected]