CarolinaFredes_Flippingbook_Cap 07

Fitoquímicos

Fitoquímicos C a p í t u l o 7

Carol ina Fredes Fernanda Chandía Cr i st ián Hermos i l la

Carrera de Nutr i c ión y Dietét i ca, Departamento Cienc ias de la Salud, Facul tad de Medi c ina

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Ruta de aprendizaje

Palabras clave

Definición y clases de fitoquímicos Carotenoides en los alimentos

Estructura química y nomenclatura de carotenoides Contenidos de carotenoides en alimentos Efecto del procesamiento en el contenido de

carotenoides Polifenoles en los alimentos

Ácidos fenólicos, antocianinas, carotenoides, compuestos fenólicos, compuestos organosulfurados, fitoesteroles, flavanonas, glucosinolatos, isotiocianatos, mensajes saludables, sulfuros alílicos.

Estructura química y nomenclatura de polifenoles Contenidos de polifenoles en alimentos Efecto del procesamiento en el contenido de

polifenoles Compuestos organosulfurados en los alimentos

Estructura química y nomenclatura de compuestos

organosulfurados

Contenidos de compuestos organosulfurados en

alimentos

Efecto del procesamiento en el contenido de

compuestos organosulfurados Otros fitoquímicos: Ergosteroles Fitoquímicos presentes en los mensajes saludables Referencias

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Fitoquímicos

1. Definición y clases de fitoquímicos

“Fito-” de la palabra fitoquímico deriva del griego phyto, que significa planta. Liu define fitoquímicos como compuestos bioactivos no-nutritivos, presentes en plantas, que pueden tener importancia en la prevención de enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo. En este sentido, los vegetales no sólo aportan nutrientes esenciales, sino que también fitoquímicos bioactivos que pueden contribuir a la promoción de la salud y prevención de enfermedades. Los fitoquímicos son conocidos también como metabolitos secundarios o productos naturales de origen vegetal y son sintentizados a partir de varias rutas metabólicas descritas en los vegetales.

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De acuerdo con Liu (2004) existen cinco clases de fitoquímicos: carotenoides, compuestos fenólicos, alcaloides, compuestos nitrogenados y compuestos organosulfurados (Figura 1).

Figura 1. Clasificación de fitoquímicos.

Fitoquímicos

Carotenoides

Alcaloides

Compuestos fenólicos

Compuestos nitrogenados

Compuestos organosulfurados

Isotiocianatos Indoles Sulfuros alílicos

L caroteno B caroteno Carotenoides B-criptoxantina Luteina

Ácidos fenólicos

Estilbenos

Taninos

Cumarinas

Flavonoides

Flavonoles

Flavonas

Flavanoles (catequinas)

Flavanonas

Antocianidinas Isoflavanoides

Ácidos hidroxibenzoicos

Ácidos hidroxicinámicos

Zeaxantina Astaxantina Licopeno

Quercetina Kaempferol Miricetina Galangina Fisetina

Apigenina Crisina Luteolina

Catequina Epicatequina Epigalocatequina Epicatequin galato Epigalocatequin galato

Eriodictiol Hesperetina Naringenina

Cianidina Pelargonidina

Genisteína Daidzeína Gliciteína Formononetina

Gálico Protocatecuico

P-cumárico Cafeico Ferúlico Sinápico

Delfinidina Peonidina Malvidina

Vanílico Siríngico

Fuente: Adaptado de Liu (2004)

Pese a que la definición de Liu (2004) considera que los fitoquímicos son compuestos no-nutritivos, existen algunos carotenoides que tienen acción provitamina A. Asimismo, la clasificación no considera algunos fitoquímicos como los ergosteroles que son naturalmente abundantes en alimentos vegetales con mayor contenido de lípidos. A nivel científico se estima que existen más de 5.000 fitoquímicos y recientemente se está comenzando a entender el rol de protección que éstos tienen en la salud humana. Si bien no existe una dosis diaria de fitoquímicos recomendada, el consumo de las 5 al día, y una dieta variada en frutas y hortalizas de coloraciones diferentes favorece la ingesta diaria de fitoquímicos. Por otro lado, las recomendaciones de ingesta de fitoquímicos se orientan más a promover el consumo de alimentos de origen vegetal (agroalimentos) que al consumo de suplementos alimenticios que presenten fitoquímicos.

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Fitoquímicos

2. Carotenoides en los alimentos

Los carotenoides son pigmentos liposolubles encontrados en plantas fotosintéticas y algunos tejidos animales como respuesta protectora frente a los factores ambientales adversos. Los carotenoides provitamina A ( β -caroteno, α –caroteno y β -criptoxantina), así como los que no son provitamina A (licopeno, la luteína y zeaxantina), están presentes en la sangre y tejidos de los seres humanos cumpliendo una variedad de funciones biológicas, como el atrapamiento de radicales libres, el mejoramiento de la comunicación de las uniones “gap” (gap junction) y funciones de inmuno-modulación.

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Los carotenoides son compuestos isoprenoides biosintetizados por uniones “cola”-a-“cola” de dos moléculas geranil-geranil difosfato (C 20 ). Esto produce el esqueleto de carbono C 40 parental a partir del cual se derivan todos los carotenoides. La estructura básica de los carotenoides se puede ilustrar por el β -caroteno (Figura 2). Por lo tanto, los carotenoides poseen características químicas en común como la estructura poli-isoprenoide (C 40 ), una cadena conjugada larga de dobles enlaces en la porción central de la molécula y una simetría cercana alrededor del doble enlace central. La estructura básica puede ser modificada, principalmente por la ciclación de grupos terminales o bien por la introducción de funciones oxígeno. Es así como, se han aislado más de 600 carotenoides en formas de isómeros cis/trans a partir de fuentes naturales. Tradicionalmente, los carotenoides han recibido nombres comunes derivados generalmente a partir de la fuente biológica donde el carotenoide fue aislado la primera vez. Sin embargo, el nombre común no entrega información de la estructura química del carotenoide. El uso de un esquema semi-sistemático para definir y describir la estructura de los carotenoides recomienda como base el nombre caroteno precedido por prefijos de letras griegas para designar los dos grupos terminal. Cambios en el nivel de hidrogenación y la presencia de sustituciones que contienen oxígeno se indican por prefijos y sufijos usados en química orgánica. De esta manera se reconocen el fitoeno y la zeaxantina. La base de referencia de la USDA provee información sobre el contenido de carotenos ( α -caroteno, β -caroteno y licopeno) y xantofilas ( β -criptoxantina y luteína+zeaxantina). 2.1. Estructura química y nomenclatura de caro- tenoides

Muchos carotenoides se asocian con la promoción de diferentes efectos beneficiosos para la salud. El β -caroteno (Figura 2) y el licopeno se asocian con una reducción del riesgo de enfermedades coronarias. Por otro lado, carotenoides oxigenados como la luteína y zeaxantina, pudieran ser importantes en la protección del tejido ocular.

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

Fuente: PubChemCID5280489 Figura 2. Estructura química del β -caroteno.

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Fitoquímicos

2.2. Contenidos de carotenoides en alimentos

La presencia de carotenoides en alimentos –principalmente- se relaciona con frutas y hortalizas de coloraciones amarillas-anaranjadas, rojas y verde oscuras. Las principales fuentes alimentarias de carotenoides de alimentos consumidos en Chile son: → Hortalizas de color amarillo-anaranjado-rojo (tomate, pimentón rojo, zanahoria y zapallo) y de color verde oscuro (espinaca, brócoli y lechuga de algunas variedades) → Frutas de color amarillo-anaranjado-rojo (damasco, melón, pomelo rosado y rojo y sandia) → Alimentos de origen animal como el aceite de hígado de bacalao, hígado y yema de huevo. Los Cuadros 1 y 2 detallan los contenidos de α -caroteno, β -caroteno y licopeno de las principales hortalizas y frutas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo. Cuadro 1. Contenido de carotenos de hortalizas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo.

α -caroteno

β -caroteno

Fruta

Licopeno

µg por 100g de porción comestible

Alcachofa Betarraga Brócoli cocido

0 0 0 0 22

8 21 929 1 66 6 604

-- -- -- -- 0 -- 30

Cebolla Choclo Coliflor Espárrago Espinaca cocida Lechuga hojas verdes

0 0 0 0 4 0 8

6.288 4.442 299 5.226 31 1.624

-- -- --

Lechuga iceberg Lechuga romana Pepino (sin piel)

0 0 0 0 0 -- 2.573

Pimentón rojo fresco Pimentón verde fresco Porotos verdes cocidos Repollo Tomate fresco

20 21 22 0 101

208 470 600 449

Zanahoria fresca Zapallo (calabaza) Zapallo italiano (con piel) cocido

3.477 2.715 0

8.285 2.096 670

1 0 --

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

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Se observan grandes diferencias en el contenido de carotenos en las diferentes hortalizas consumidas en Chile, debido a la gran variedad de especies botánicas consumidas. La zanahoria presenta el mayor contenido de α -caroteno (3.477 µg/100 g) y β -caroteno (8.285 µg/100 g). Dentro de las hortalizas de hoja, la espinaca presenta el mayor contenido de β -caroteno en su forma fresca (5.627 µg/100 g). El contenido alto de β -caroteno en algunos tipos de lechuga da idea del efecto de diferentes variedades, en que tipos de hojas verde oscuras como la romana o costina (5.226 µg/100 g) y de “mix verdes” (4.442 µg/100 g) presentan mayores contenidos de este compuesto que variedades de tipo iceberg o escarola (299 µg/100 g) de hojas más claras. Dentro de las hortalizas de fruto, el zapallo tipo calabaza presenta el mayor contenido de α -caroteno (2.715 µg/100 g) y β -caroteno (2.096 µg/100 g). En el pimentón, la presencia de color rojo se asocia a un estado de madurez más avanzada del fruto que se traduce en la biosíntesis y acumulación de β -caroteno. Lo mismo podría observarse al comparar un tomate en estado “pintón” con un tomate rojo maduro, donde la presencia de color rojo se asocia a un estado de madurez más avanzada del fruto que se traduce en la biosíntesis y acumulación de licopeno.

Cuadro 2. Contenido de carotenos de frutas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo.

α -caroteno

β -caroteno

Fruta

Licopeno

µg por 100g de porción comestible

Cereza Ciruela

0 0 19 0 0 0 16 0 11 0 1 25

38 190 1.094 162 7 27 2.020

-- 0 0 -- -- -- 0 -- 0 -- 0 0 0

Damasco Durazno Frutilla Manzana (con cáscara) Melón calameño Melón tuna Naranja Nectarín Pera Plátano Pomelo (blanco) Pomelo (rosado, rojo) Sandia

30 71 150

13 25 14

8 3 0

686 303

1.419 4.532

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

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De manera similar a las hortalizas, se observan grandes diferencias en el contenido de carotenos en las diferentes frutas consumidas en Chile, debido a la gran variedad de especies botánicas consumidas. Sin embargo, existe menor número de especies botánicas de frutas con contenidos mayores a 1.000 µg/100 g en relación con las hortalizas que se consumen en el país. Asimismo, los contenidos de α -caroteno en frutas –en general- son muy bajos. El melón tipo calameño- característico por su pulpa anaranjada- es la fruta que presenta el mayor contenido de β -caroteno (2.020 µg/100 g), mientras que el melón tipo tuna-de pulpa verde clara- presenta un contenido bajo de este compuesto. El damasco es otra fruta con contenido alto de β -caroteno (1.094 µg/100 g). En cuanto al licopeno, la sandia destaca por su alto contenido (4.532 µg/100 g) al igual que el pomelo de pulpa rosada y roja (1.419 µg/100 g). La desventaja de estas frutas como fuentes de carotenos es que se producen estacionalmente y por lo tanto, su consumo se limita a la época estival (con excepción del pomelo). Los Cuadros 3 y 4 detallan el contenido de xantofilas presentes en frutas y verduras consumidas en Chile. Cuadro 3. Contenido de xantofilas de hortalizas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo.

β -criptoxantina

Hortaliza

luteína+zeaxantina

µg por 100g de porción comestible

Alcachofa Betarraga Brócoli cocido

0 0 0 0 161 0 0 0 0 0 0 18 490

464 -- 1.079 4 906 29 771 11.308 1.731 276 2.313

Cebolla Choclo Coliflor Esparrago Espinaca cocida Lechuga hojas verdes

Lechuga iceberg Lechuga romana Pepino (sin piel)

16 51 341 1.819 77

Pimentón rojo fresco Pimentón verde fresco Porotos verdes cocidos Repollo Tomate fresco

7 0 0 0 0 0 0

123 256

Zanahoria fresca Zapallo (calabaza) Zapallo italiano (con piel) cocido

1.014 1.150

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

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En cuanto al contenido de xantofilas en hortalizas, la espinaca cocida (11.308 µg/100g), lechugas de hojas verdes (1.731 µg/100g y tipo romana (2.313 µg/100g) y el zapallo tipo calabaza 1.014 µg/100g) nuevamente destacan por el contenido de carotenoides, en específico de luteína+zeaxantina. A éstas se suman, el brócoli cocido (1.079 µg/100g), porotos verdes cocidos (1.819 µg/100g) y el zapallo italiano cocido (1.150 µg/100g) por sus contenidos altos de luteína+zeaxantina.

Cuadro 4. Contenido de xantofilas de frutas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo.

β -criptoxantina

Fruta

luteína+zeaxantina

µg por 100g de porción comestible

Cereza Ciruela

0 35 104 67 0 11 1 0 116 98

85 73 89 91 26 29 26 27 40 22 5 10 8

Damasco Durazno Frutilla Manzana (con cáscara) Melón calameño Melón tuna Naranja Nectarín Pera Plátano Pomelo (blanco) Pomelo (rosado, rojo) Sandia

129 130

2 0 6 3 78

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2011)

En cuanto al contenido de xantofilas en frutas, los contenidos de β -criptoxantina y luteína+zeaxantina son bajos, indicando que las hortalizas consumidas en el país serían mejores fuentes de este tipo de compuestos.

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Fitoquímicos

2.3. Efecto del procesamiento en el contenido de carotenoides

Los carotenos como pigmentos vegetales se concentran en la piel de muchos frutos; por lo tanto, como se observa en la Tabla 5, la remoción de la piel puede disminuir el contenido de carotenos en el órgano de consumo. Las propiedades físico-químicas de los carotenos favorecen su retención durante la cocción. Es así como, el contenido de carotenos no disminuye en verduras cocidas en agua (Cuadro 5). Cuadro 5. Efecto del procesamiento (cocción y remoción de la piel) en el contenido de carotenos de hortalizas y frutas.

α -caroteno

β -caroteno

Hortaliza/ Fruta

Licopeno

µg por 100g de porción comestible

Espinaca cocida Espinaca fresca

0 0 0 0 7 8

6.288 5.627

-- -- -- -- 30

Manzana (con cáscara) Manzana (sin cáscara)

27 17 26 31

Pepino (con piel) Pepino (sin piel)

0 0 0 0 1 -- --

Pimentón rojo cocido Pimentón rojo fresco

18 20

1.525 1.624 8.330 8.285

Zanahoria cocida Zanahoria fresca

3.773 3.477

Zapallo italiano (con piel) cocido Zapallo italiano (con piel) fresco

0 7

670 120

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

En algunos casos, como se observa en la Cuadro 5, el contenido de carotenos puede aumentar en frutas cocidas por un efecto de concentración debido a la pérdida de agua de la verdura fresca durante la cocción.

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El efecto de la remoción de la piel en el contenido de xantofilas de frutas y hortalizas no es fácil de interpretar a partir de los datos informados por la USDA (Cuadro 6). Cuadro 6. Efecto del procesamiento (cocción y remoción de la piel) en el contenido de xantofilas de hortalizas y frutas.

β -criptoxantina luteína

Hortaliza/Fruta

+zeaxantina

µg por 100g de porción comestible

Espinaca cocida Espinaca fresca

0 0

11.308 12.197

Manzana (con cáscara) Manzana (sin cáscara)

11 13 16 18

29 18 13 16 47 51

Pepino (con piel) Pepino (sin piel)

Pimentón rojo cocido Pimentón rojo fresco

460 490

Zanahoria cocida Zanahoria fresca

0 0 0 0

691 256

Zapallo italiano (con piel) cocido Zapallo italiano (con piel) fresco

1.150 2.125

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2011)

Sin embargo, como se observa en la Cuadro 6, la cocción tiene un efecto negativo sobre el contenido de algunas xantofilas, donde el contenido de luteína+zeaxantina disminuye en la espinaca, pimentón rojo y zapallo italiano en su forma cocida.

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3. Polifenoles en los alimentos Los compuestos fenólicos o polifenoles son compuestos hidrosolubles sintetizados por las plantas como respuesta de defensa contra el estrés abiótico, la herbivoría y frente al ataque de microorganismos patógenos. Adicionalmente, algunos polifenoles son pigmentos vegetales que tienen una función de atracción de polinizadores y dispersores de semillas. La principal actividad biológica asociada a los polifenoles es la capacidad antioxidante estudiada en modelos in vitro, animales y en estudios de intervención en humanos. Por otra parte, algunos polifenoles tienen actividad anti-inflamatoria, cardioprotectora e hipoglucemiante en modelos in vitro y animales. 3.1. Estructura química y nomenclatura de polife- noles La estructura básica de un polifenol es un fenol (C 6 H 6 O) (Figura 3). En este sentido el término polifenol no es un término químico estricto ya que se usa para referirse a ácidos fenólicos, flavonoides, taninos y otros compuestos poliméricos derivados a partir de éstos.

H

O

Fuente: PubChemCID996 Figura 3. Estructura química de un fenol.

Existen muchas clasificaciones para los polifenoles. Manach et al. clasifica los polifenoles de acuerdo al número de átomos de C, el número de anillos aromáticos y la forma en que éstos se unen entre si. De esta manera, se observan (Cuadro 7) compuestos de bajo peso molecular como los ácidos fenólicos hasta compuestos poliméricos complejos de alto peso molecular como las ligninas.

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N° átomos de C Nombre de la estructura Cuadro 7. Clases de polifenoles.

Algunos polifenoles presentan propiedades sensoriales que otorgan aromas y sabores particulares, y atributos de astringencia y amargor. Adicionalmente, las antocianinas que corresponden a antocianidinas glicosiladas son las responsables de las coloraciones rojas, azules y moradas de muchos frutos y otros órganos comestibles como flores y hojas. La USDA cuenta con una base de referencia para el contenido de flavonoides en alimentos. La principal limitante del uso de estas bases de referencia es que los contenidos de flavonoides se expresan en la forma de agliconas. Sin embargo, en la naturaleza, los flavonoides se encuentran principalmente en formas glicosiladas (excepto los flavan-3-oles). Por otra parte, la base de referencia Phenol Explorer del INRA tiene información del contenido de polifenoles en sus formas glicosiladas y entrega además información sobre los metabolitos de degradación de algunos polifenoles.

C6 C6 -C1 C6 -C2 C6 -C3

Fenoles Acidos hidroxibenzoicos Acidos fenilacéticos Acidos hidroxicinámicos, cumarinas, isocumarinas, cromonas Naftoquinonas Flavonoides (flavanonas, flavonoles, antocianidinas, chalconas, flavanoles, flavonas e isoflavonas) Bioflavonoides, biflavanos Lignanos Proantocianidinas Ligninas Benzofenonas, xantonas Estilbenos, antroquinonas

C6 -C4 C6 -C1 -C6 C6 -C2 -C6 C6 -C3 -C6

(C6-C3-C6)n (C6-C3)n (C6-C3-C6)n (C6-C3)n

Fuente: Adaptado de Manach et al. 2004.

Los flavonoides son la clase de polifenoles más abundantes en frutas y hortalizas. Los flavonoides se caracterizan por poseer una estructura de dos anillos aromáticos unidos por un heterociclo oxigenado. Dentro de los flavonoides se encuentran subclases de compuestos químicos conocidos como flavanonas, flavonoles, antocianidinas, chalconas, flavanoles, flavonas e isoflavonas. La capacidad antioxidante de los flavonoides está muy relacionada al número de grupos hidroxilos (OH-) presentes en su estructura; a mayor número de grupos hidroxilos mayor bioactividad.

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3.2. Contenido de polifenoles en alimentos

Cuadro 8. Contenido de flavanoles de hortalizas y frutas consumidas enChile de acuerdo a su forma de consumo. La presencia de polifenoles en alimentos es extensiva a todos los alimentos de origen vegetal. Sin embargo, existen algunas (sub)clases de polifenoles que son particulares o más abundantes en ciertas especies botánicas. Por ejemplo, flavan-3-oles como la catequina y epicatequina son abundantes en hojas de té y el cacao, flavanonas como la hesperidina son abundantes en frutas del género Citrus, isoflavonas son abundantes en la Familia Fabaceae como el poroto de soya y las antocianinas son abundantes en frutas como el arándano, mora, frambuesa, frutilla, uva de variedades rojas. Por otra parte, existen polifenoles exclusivos de las algas pardas que se conocen como florotaninos. En este sentido, el cochayuyo (Durvillaea antarctica) surge también como una fuente de polifenoles. Los contenidos de las diferentes clases de polifenoles en hortalizas y frutas se detallan en los Cuadros 8 al 13.

Acelga Almendra Arandana Arándano Avellana Cereza Ciruela Hortaliza/ Fruta

Catequina

Epigalocatequina

Epicatequina

Epigalocatequina 3 galato

µg por 100g de porción comestible

2 1 0 5 1 4 3 4 5 1 3 2 2 2 1 2 1 37

-- 3 1 1 3 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 6 1 2 0 --

-- 1 4 1 0 5 3 5 2 4 0 0 1 0 6 7 1 5 1 4 1 0 1

-- 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 0 1

Damasco Durazno Frambuesa Frutilla Grosella Higo Mango Manzana Fuji Manzana G. Smith Membrillo Mora Pecana Pera Pistacho Plátano Ruibardo

7 0 4 6 2

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

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Cuadro 9. Contenido de flavanonas de hortalizas y frutas consumidas enChile de acuerdo a su forma de consumo.

Hortaliza/ Fruta

Eriodictiol

Hesperidina

Naringenina

µg por 100g de porción comestible

Lima Limón

2 5 -- -- -- --

9 15 22 0

0 1 7 33

Naranja Pomelo Repollito de Bruselas Tomate

-- --

2 1

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

Cuadro 10. Contenido de antocianinas de hortalizas y frutas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo.

Hortaliza/ Fruta

Cianidina Petunidina Delfinidina Malvidina Pelargonidina Peonidina µg por 100g de porción comestible

Arándana Arándano

30 9 30 6 2 46

0 32

8 35

0 68

0 0 0 0 0 1 25 -- 0 1 63 --

31 20

Cereza Ciruela Durazno Frambuesa Frutilla Grosella Manzana Fuji

0 0 0 0 0 -- 0 0 -- --

0 0 0 1 0 0 0 0 0 8

0 0 0 0 0 -- 0 0 -- --

2 0 0 0 0 1 0 0

2 9 1 100 0 127

Mora Nabo Radiccio

-- --

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

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Cuadro 11. Contenido de flavonas de hortalizas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo.

Hortaliza

Apigenina

Luteolina

µg por 100g de porción comestible

Achicoria Apio Apio de papa Espinaca Perejil Pimiento verde Radiccio Repollito de Bruselas

1 3 2 0 216 0

2 1 0 1 1 5 38 1

-- --

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

Cuadro 12. Contenido de flavonoles de hortalizas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo.

Hortaliza

Isorhamnetina

Kaempferol

Miricetina

Quercetina

µg por 100g de porción comestible

Acelga Achicoria Ajo Berro Brócoli Cebolla Ciboulette Cilantro Coliflor Espárrago Espinaca Kale Lechuga

-- -- -- 0 -- -- 7 0 -- -- 0 -- -- -- -- -- 4 0 --

6 3 0 23 1 1 10 0 1 -- 6 47 0 1 2 0 0 3 -- 1 35 0 --

3 0 2 0 0 1 0 -- -- --

2 7 2 30 1 15 5 53 0 15 4 23 4 0 0 2 3 0 32

-- -- -- 24

0 0 0 0 15

Nabo Perejil Pimiento verde Poroto verde Puerro Radiccio Repollito de Bruselas Rúcula Tomate Zapallo italiano

0 0 0 -- -- -- 0 --

4 8 1 1

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

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Cuadro 13. Contenido de flavonoles de frutas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo.

Fruta

Kaempferol

Miricetina

Quercetina

mg por 100g de porción comestible

Arándana Arándano Cereza Ciruela Damasco Durazno Frambuesa Frutilla Grosella

0 2 0 0 1 0 0 1 1 0 1 -- -- 0 0 0 -- 1 0

8 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -- 0 0 1 0 0 0 --

16 8 2 1 2 1 1 1 1 6 0 1 2 3 4 1 2 0 5

Higo Kiwi Lima Manzana Fuji Manzana Granny Smith Mora Pera Pistacho Sandía Tuna

--: no determinado. Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

De manera adicional a los métodos cromatográficos, existen métodos que permiten una cuantificación total del contenido de polifenoles de un alimento. Por ejemplo, la cuantificación de polifenoles totales por espectrofotometría usando el método de Folin Ciocalteu se basa en que los compuestos fenolicos reaccionan con el reactivo de Folin- Ciocalteu, a pH basico, dando lugar a una coloracion azul susceptible de ser determinada espectrofotometricamente a 765 nm. Algunos autores indican que la determinación de polifenoles por el método de Folin-Ciocalteu puede ser considerada un método de determinación de la capacidad antioxidante de un alimento. En este contexto, existen diferentes métodos de determinación de la capacidad antioxidante (radical DPPH, FRAP, TEAC, TRAP y ORAC) de un alimento. En general, se observa una alta correlación entre la cuantificación de polifenoles totales y los métodos de capacidad antioxidante in vitro.

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Las antocianinas se concentran principalmente en la piel de los frutos. Por lo tanto, es esperable que la remoción de la piel disminuya el contenido de antocianinas en el órgano de consumo. Los polifenoles se almacenan en la vacuola de la célula vegetal donde se mantienen estables en frutos intactos. Sin embargo, durante el procesamiento la célula pierde su integridad (compartimentalización celular) y los polifenoles quedan expuestos a una serie de factores físicos y químicos que hacen posible su degradación. Por lo tanto, los polifenoles son susceptibles a la degradación por la acción de polifenoloxidasas (PPO), O 2 , temperatura y cambios de pH. El pardeamiento enzimático se produce al estar en contacto el sustrato (polifenol) con la enzima PPO produciendo compuestos poliméricos de coloraciones pardas (quinonas) durante el pelado, troceado y/o la elaboración de jugos y purés. El efecto de la temperatura se traduce en la de-glicosilación de algunos polifenoles provocando su degradación a ácidos fenólicos. Por otra parte, durante la cocción en agua existe una pérdida de polifenoles por efecto de la alta temperatura y por lixiviación de compuestos fenólicos al agua de cocción. 3.3. Efecto del procesa- miento en el contenido de polifenoles

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4. Compuestos organosulfurados (glucosinolatos y sulfuros alílicos) en los alimentos

Los glucosinolatos ( β -tioglucosido-N-hidroximinosulfato) son metabolitos secundarios de plantas cuya estructura básica consiste en una fracción de β -D-glucopiranosa unida a través del átomo de azufre a un éster de (Z)-N- hidroximinosulfato y una cadena lateral de aglicona variable. Más de 120 glucosinolatos se distribuyen en el reino vegetal que se diferencian en su cadena lateral, derivando de β -aminoácidos. Según la cadena lateral, las estructuras se pueden clasificar en glucosinolatos alifáticos, aromáticos y heterocíclicos (como el indolmetil glucosinolato de la Figura 4). Entre los glucosinolatos alifáticos predominan los que contienen azufre; que pueden subdividirse en metilsulfanilalquilo, metilsulfinilalquilo y metilsulfonilalquil glucosinolatos de acuerdo con el estado oxidativo del átomo de azufre. La enzima mirosinasa ( β -tioglucosidasa) que se encuentra en todas las plantas que contienen glucosinolatos, hidroliza los glucosinolatos en una variedad de compuestos (isotiocianatos, epitionitrilos y tiocianatos). La hidrólisis de los glucosinolatos puede ocurrir también en el intestino humano por mirosinasas de la microflora intestinal. En este sentido, los isotiocianatos serían los compuestos con actividad biológica y responsables de la actividad antibacteriana a nivel intestinal. 4.1. Estructura química y nomenclatura de compuestos organosulfurados 4.1.1. Glucosinolatos

Los compuestos organosulfurados son los responsables de los atributos sensoriales que aportan pungencia a ciertos alimentos. En la actualidad, los compuestos organosulfurados son estudiados por su actividad antimicrobiana y anticancerígena. Dentro de los fitoquímicos y a diferencia de carotenoides y polifenoles, la presencia de compuestos organosulfurados es más restringida en reino vegetal. Los glucosinolatos están presentes exclusivamente en 16 familias botánicas, la mayoría del orden de los Brassicales. Los glucosinolatos son precursores de compuestos volátiles que aportan el aroma y sabor pungente a los alimentos de la familia Brassicaceae como el repollo, coliflor y brócoli. Por otra parte, los S-alcenil sulfóxidos de cisteína son aminoácidos azufrados no-proteicos e inodoros, que se encuentran típicamente en especies de la Familia Alliaceae y que son precursores de los compuestos que dan sabor, aroma (y un efecto lacrimógeno) a especies del Género Allium como la cebolla y ajo.

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La actividad biológica de algunos compuestos organosulfurados solubles en agua derivados del ajo, como la S-alil-L-cisteína y la S-alilmercapto-L-cisteína, se ha estudiado porque son compuestos estables, inodoros y seguros. Los estudios sobre la relación estructura-actividad han revelado que el grupo S-alilo juega un papel importante en la actividad biológica asociada a inmunomodulación o mejora de los sistemas inmunológicos.

Fuente: PubChemCID9601691 Figura 4. Estructura química de indolmetil glucosinolato.

4.1.2. Sulfuros alílicos

Existen muchas publicaciones que señalan que los alimentos del género Allium contienen péptidos γ -glutamil como el γ -L-glutamil-S-metil-L-cisteína. Se considera que la enzima transpeptidasa metaboliza estos péptidos a S-alk(en) il-L-cisteinas o sulfoxidos de S-alk(en)il-L-cisteina por la pérdida de glutamato. Dentro de los sulfoxidos de S-alk(en)il-L-cisteina se encuentra la aliina (sulfoxido de S-(2-propenil)-L-cisteina), precursora de los compuestos organosulfurados volátiles que otorgan el aroma y sabor al ajo. Los compuestos organosulfurados en alimentos del género Allium se ha estudiado principalmente en ajo. Aunque los dientes de ajo intactos contienen un número limitado de compuestos organosulfurados, como la aliina, la metina y la gamma-glutamil-S-alk(en), el procesamiento inicia una cascada de reacciones de transformación química que da origen a una serie de compuestos. Uno de los compuestos resultantes más conocidos es la alicina. Sin embargo, la alicina (Figura 5) es altamente inestable y reactiva, y se descompone rápidamente en otros compuestos organosulfurados. Por lo tanto, la alicina es un compuesto transitorio y es probable que sólo sus compuestos de transformación contribuyan a los potenciales efectos beneficios para la salud del ajo.

Fuente: PubChemCID65063 Figura 5. Estructura química de la alicina.

En la actualidad, no existen bases de referencia sobre el contenido de compuestos glucosinolatos y sulfuros alílicos en los alimentos. Sin embargo, de acuerdo con estudios de la Oregon State University (OSU), el contenido de glucosinolatos totales fluctúa entre 44 mg/100 g para la coliflor picada hasta 236 mg/100 g para el repollito de Bruselas. 4.2. Contenido de compuestos organosulfu- rados en alimentos

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En los tejidos vegetales intactos, los glucosinolatos no están en contacto con la enzima mirosinasa. Durante el procesamiento de los alimentos, la enzima entra en contacto con los glucosinolatos provocando su hidrólisis. Los productos de descomposición individuales dependen del glucosinolato parental, las condiciones de reacción (por ejemplo, pH e iones metálicos) y la presencia de otros compuestos reactivos. Los productos de descomposición más comunes son los isotiocianatos, que son responsables de la pungencia de la mayoría de los alimentos de las Brassicas. El procesamiento como la cocción, escaldado, microondas y enlatado, afectan considerablemente el contenido de glucosinolatos y la actividad de la mirosinasa. La pérdida de glucosinolatos puede deberse a la lixiviación en el medio de calentamiento (por ejemplo, agua de cocción), hidrólisis enzimática o descomposición térmica de los glucosinolatos. 4.3. Efecto del procesa- miento en el contenido de compuestos organo- sulfurados 4.3.1. Glucosinolatos

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5. Otros fitoquímicos: Esteroles y estanoles Los esteroles y sus formas reducidas, los estanoles, son compuestos químicos de origen vegetal ampliamente distribuidos en la naturaleza y cuya estructura es muy similar a la del colesterol. Los esteroles tienen efectos hipocolesterolémicos cuando son ingeridos en un rango de 1-3 g/día. De esta manera los fitoesteroles y fitoestanoles pueden tener un rol en la prevención de las enfermedades cardiovasculares, siendo su consumo indicado para individuos con hipercolesterolemia leve o moderada. De acuerdo con Valenzuela y Ronco, el efecto hipocolesterolémico de fitoesteroles y fitoestanoles es atribuido a tres acciones metabólicas: inhiben la absorción intestinal de colesterol por competencia en la incorporación del colesterol a las micelas mixtas; disminuyen la esterificación del colesterol en los enterocitos al inhibir la actividad de la enzima acilCoA-colesterol-acil transferasa, y; estimulan el eflujo de colesterol desde los enterocitos hacia el lumen intestinal al aumentar la actividad y la expresión de un transportador de tipo ABC. La base de referencia de la USDA entrega información sobre el contenido de esteroles en alimentos frescos de origen vegetal.

Cuadro 14. Contenido de esteroles de hortalizas y frutas consumidas en Chile de acuerdo a su forma de consumo.

Hortaliza/ Fruta

Stigmasterol

Campesterol

Betasitosterol

mg por 100g de porción comestible

4 1 0 3 0 0 2 3 5

Almendra Avellana Cajú Cilantro Granada Nuez Palta Pecana Pistacho

5 7 9 0 1 5 5 6 10

130 102 113

2 4

87 76

117 198

Fuente: USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 26 (2018)

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6. Fitoquímicos presentes en los mensajes saludables

El Ministerio de Salud define las normas técnicas sobre directrices nutricionales para los mensajes que se utilicen para declarar propiedades saludables y funcionales de los alimentos. Estas consisten en la asociación entre un alimento, un nutriente u otra sustancia y una condición de salud. La normativa vigente contempla 18 mensajes dentro de los cuales se destaca la asociación entre fitoesteroles, fitoestanoles y enfermedad cardiovascular.

Cuadro 15. Extracto Resolución Exenta 764/09, Mensajes saludables.

Requisitos obligatorios

Asociación

Descriptores,Artículo 120 RSA

Condiciones específicas

Marco para los mensajes

11.- Fitoesteroles, fitoestanoles y enfermedad cardio- vascular

“Bajo en grasa saturada” “Bajo en colesterol” “Libre de ácidos grasos trans”

Que el alimento tenga un mín. de 0,65 g de ésteres de fitoeste- roles y/o un mínimo de 1,7 g de ésteres de fitoestanoles. Se eximen de las condiciones de ser: “Bajo en grasa satura- da” los aceites, aderezos de ensaladas y margarinas, que sean exclusivamente de origen vegetal. Si el contenido de grasa total supera los 13g por cada 50 g de producto, deberá decir en el panel principal ”ver conteni- do de grasas en la información nutricional”. La recomendación de consumo es al menos de 1,3 g/día de éste- res de fitoesteroles y/o 3,4 g/día de ésteres de fitoestanoles.

Entre muchos factores que afec- tan las enfermedades cardiovas- culares, las dietas que contengan ésteres de fitoesteroles y/o ésteres de fitoestanoles y que sean bajas en grasas saturadas y colesterol y sin ácidos grasos trans, pueden contribuir a redu- cir los niveles de colesterol y el riesgo de estas enfermedades.

Fuente: Ministerio de Salud 2009

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Fitoquímicos

Referencias

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Probst YC, Guan VX, Kent K. 2017. Dietary phytochemical intake from foods and health outcomes: A systematic review protocol and preliminary scoping. BMJ Open 7, e013337. Upadhyay S., Dixi, M. 2015. Role of polyphenols and other phytochemicals on molecular signaling. Oxid Med Cell Longev 2015, 1–15. United States Department of Agriculture-USDA. USDA Food Composition Databases. Disponible en: https://ndb. nal.usda.gov/ndb/ Valenzuela A., Ronco AM. 2004. Fitoesteroles y fitoestanoles: Aliados naturales para la proteccion de la salud cardiovascular. Rev Chil Nutr 21, 161-169. Yoo S., Kim K., Nam H., Lee D. 2018. Discovering health benefits of phytochemicals with integrated analysis of the molecular network, chemical properties and ethnopharmacological evidence. Nutrients 10, 1042, doi:10.3390/nu10081042

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