Sustancias bioactivas o fitoquímicos de las frutas
Los alimentos de origen vegetal (frutas, hortalizas, cereales y alimentos derivados de ellos) son productos de gran interés, ya que, además de aportar macronutrientes y micronutrientes (hidratos de carbono, minerales, ácidos orgánicos, vitaminas y fibra), contienen una serie de sustancias que, aunque no tienen una función nutricional clásicamente definida, o no se consideran esenciales para la salud humana, pueden tener un impacto significativo en el curso de alguna enfermedad y ser indispensables a largo plazo para nuestra salud1-6. Estas sustancias bioactivas o metabolitos secundarios de origen vegetal se denominan también fitoquímicos o fitonutrientes. Gracias a sus importantes propiedades, efectos biológicos y a sus atributos sensoriales7,8, actualmente ocupan un área de investigación emergente y con un gran futuro, dada la enorme variedad de alimentos que los contienen6.
En el reino vegetal, se pueden distinguir 4 grandes grupos de compuestos bioactivos, entre los que se incluyen sustancias de diversas familias químicas, como son las sustancias nitrogenadas, las azufradas, las terpénicas y, las más ampliamente estudiadas, las fenólicas9. Los compuestos nitrogenados suelen ser biológicamente muy activos, y pueden dar problemas de toxicidad aun en cantidades muy bajas, como en el caso de la solanina de la patata9. Las sustancias azufradas predominan en algunas verduras de la familia de la col, cebollas, ajos, etc. Sin embargo, los presentes en las frutas pertenecen en su mayoría a los últimos 2 grupos: sustancias terpénicas y fenólicas.
Entre los terpenos se encuentran el d-limoneno, los carotenoides y los fitosteroles. Los carotenoides agrupan a compuestos como el alfacaroteno y betacaroteno, la luteína, el licopeno, la β-cryptoxanthina y la zeaxanthina, y son abundantes, entre otras frutas, en cítricos, cerezas, albaricoque, níspero, ciruela amarilla, mango, melocotón y papaya10-12. Los fitosteroles, entre ellos el sitosterol, estigmasterol y campesterol, son menos importantes en las frutas que en otros alimentos, como los aceites de origen vegetal, los cereales o los frutos secos.
Los compuestos fenólicos, presentes fundamentalmente en las frutas rojas, en las moradas, en los cítricos y en la manzana9,10,12-14, se pueden clasificar en flavonoides (antocianinas, flavonoles y flavonas, flavanonas, chalconas y dihidrochalconas, isoflavonas —aunque éstas se encuentran casi exclusivamente en legumbres— y flavanoles), fenilpropanoides (derivados de ácidos hidroxicinámicos, como el cafeico, ferúlico sinápico y p-cumárico), estilbenoides (resveratrol y piceatanol) y derivados del ácido benzoico (ácidos gálico y elágico). De todas estas sustancias bioactivas, el grupo mayoritario es el de los flavonoides, del que se conocen más de 5.000 compuestos diferentes15. Además de los efectos en la salud que se comentan más adelante, muchos compuestos fenólicos tienen un impacto directo en la calidad de los productos que los contienen, pues en parte se encargan de sus propiedades sensoriales. Así, entre estos compuestos se encuentran pigmentos como las antocianinas (encargados de los tonos rojizos-azulados) o los flavonoles (tonos amarillentos), sustancias que transmiten el sabor amargo de algunos cítricos (la naringina en los pomelos o la neohesperidina en naranjas amargas) o del aroma intenso de los plátanos (debido al eugenol), por ejemplo. Otros, como los derivados de los ácidos hidroxicinámicos, son susceptibles de ser oxidados por las enzimas presentes en los tejidos vegetales, y dar lugar a productos pardos.
Actividad biológica de los fitoquímicos
En relación con su impacto en la salud, numerosos estudios aportan datos que apoyan una correlación negativa entre la ingesta de fitoquímicos y el riesgo de presentar determinadas enfermedades, como las cardiovasculares, las cerebrovasculares y el cáncer16-18, además de la enfermedad de Alzheimer, cataratas y algunas otras disfunciones asociadas a la edad19.
No obstante, aún no se han identificado claramente los mecanismos de acción por los que estas sustancias parecen ejercer su actividad en la prevención de estas enfermedades. En estudios de laboratorio, se han puesto de manifiesto efectos y actividades biológicas muy variadas, como cabe esperar para un grupo tan amplio y diverso de estructuras químicas9. A continuación se enumera, más en concreto, el papel de los fitoquímicos en la prevención de las citadas enfermedades.
1. Papel de los fitoquímicos en la prevención de enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares
— Modificación oxidativa de las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y su papel en la aterogenia.
— Atenuación de los procesos inflamatorios en la aterosclerosis.
— Reducción de la trombosis12.
— Promoción de una función normal del endotelio.
— Bloqueo de la expresión de las moléculas que controlan la adhesión celular.
— Aumento de la capacidad antioxidante del plasma y reactividad de las plaquetas.
2. Papel de los fitoquímicos en su actividad anticarcinógena
— Propiedades antioxidantes y neutralizadoras de radicales libres.
— Aumento de la actividad de enzimas relacionadas con la detoxificación de carcinógenos (enzimas de fase II) y con la transformación de procarcinógenos en carcinógenos (enzimas de fase I)10,20.
— Bloqueo de la formación de nitrosaminas cancerígenas.
— Acción en el metabolismo de los estrógenos21, lo que supone que puedan tener un papel en la prevención de la osteoporosis, en la mejora de los síntomas de la menopausia y en la disminución de los valores de colesterol sérico. Además, muchas de estas sustancias pueden competir con las hormonas endógenas a través de la unión competitiva con los receptores estrogénicos, lo que podría contribuir a la inhibición del desarrollo de tumores dependientes de estrógeno.
— Modificación del medio colónico (flora bacteriana, composición de ácidos biliares, pH, volumen fecal).
— Preservación de la integridad celular.
— Mantenimiento de los mecanismos de reparación del ácido desoxirribonucleico.
— Acción en los procesos de diferenciación y proliferación celular y aumento de la apoptosis (muerte controlada) de las células cancerígenas10,22,23.
3. Papel de los fitoquímicos en la prevención de enfermedades neurodegenerativas
— Hay estudios de laboratorio que indican que el estrés oxidativo puede contribuir a la patogenia de la enfermedad de Alzheimer. En este sentido, se han llevado a cabo estudios para analizar en qué medida el consumo de antioxidantes, como las vitaminas C y E, el beta-caroteno y los flavonoides pueden repercutir en un menor riesgo de desarrollar la enfermedad. Actualmente, esta relación parece poder confirmarse en el caso de la vitamina E, pero hay resultados contradictorios para los otros antioxidantes estudiados24,25.
Fitoquímicos y estrés oxidativo
Desde el punto de vista de la intensa actividad biológica de los fitoquímicos descrita en el punto anterior, puede destacarse su papel en el metabolismo de algunas sustancias, como el colesterol, los triglicéridos o la glucosa. En este sentido, la ingesta de estos compuestos se asocia a un descenso proporcional en el riesgo relativo de presentar enfermedades coronarias y accidentes cerebrovasculares26 y parece que intervienen ejerciendo un efecto vasodilatador10,27,28, reductor de la presión sanguínea, regulador de la glucemia y la colesterolemia, y con la mejora de la respuesta defensivo-inmunitaria de nuestro organismo16-18. No obstante, lo más estudiado son sus propiedades captadoras de radicales libres, lo que les confiere actividad antioxidante14,29-32. La respiración en presencia de oxígeno resulta esencial en la vida celular de nuestro organismo, pero como consecuencia de ésta se producen unas moléculas conocidas como radicales libres, que pueden producir desde alteraciones genéticas de determinadas células —con lo que así aumenta el riesgo de tener cáncer—, hasta reducir la funcionalidad de otras, hecho característico en el envejecimiento. En este sentido, la presencia de sustancias que bloqueen los denominados radicales libres (antioxidantes) contribuirá a reducir su efecto perjudicial.
Los antioxidantes del organismo incluyen a las vitaminas (E y C), algunas enzimas (superóxido dismutasa, glutatión peroxidasa, etc.) y otros captadores de radicales no vitamínicos de la dieta, entre los que destacan los polifenoles33. Por lo tanto, la eficacia de estos antioxidantes depende de cuestiones genéticas (enzimas) y de la nutrición (captadores de radicales vitamínicos y no vitamínicos). En este sentido, teniendo en cuenta que entre los antioxidantes naturales se encuentran muchas vitaminas y colorantes naturales con actividad polifenólica presentes en muchas frutas, como se ha comentado en el punto anterior, se evidencia el beneficio de incluir frutas, legumbres, verduras y hortalizas en nuestra dieta.
En estos últimos años, se ha investigado el papel que desempeñan los antioxidantes en enfermedades cardiovasculares, en numerosos tipos de cáncer, en el sida e incluso en otras enfermedades directamente asociadas con el proceso de envejecimiento, como son las cataratas o las enfermedades degenerativas del sistema nervioso, lo que indica la posibilidad de que el consumo de antioxidantes pueda reducir el riesgo de tener enfermedades como la enfermedad de Alzheimer9. La relación entre los antioxidantes y las enfermedades cardiovasculares y, probablemente, las cerebrovasculares, está hoy suficientemente demostrada. Uno de los principales mecanismos de producción de aterosclerosis, origen de la mayoría de enfermedades cardiovasculares, es la oxidación de una de las proteínas que transportan colesterol por la sangre (LDL). Los antioxidantes pueden bloquear los radicales libres que modifican esta fracción del colesterol, con lo que así se reduce el riesgo aterogénico.
Sin embargo, a pesar de lo dicho, numerosos autores coinciden en afirmar que los estudios realizados hasta el momento no permiten evidenciar claramente sus efectos beneficiosos en humanos, para lo que sería necesaria la realización de estudios epidemiológicos: en muchos casos se ha demostrado la actividad in vitro, pero hay que ver los estudios clínicos que ayuden a confirmar los efectos de estos compuestos, además de esclarecer otras cuestiones, como son la cantidad en que se absorben, la cantidad en que deben ingerirse para conseguir efectos positivos e, incluso, si hay un riesgo de ingesta excesiva o toxicidad, como ya se ha demostrado para algunos de ellos. En este caso, al tratarse de moléculas con una actividad biológica relativamente baja, ésta sólo se hace evidente a largo plazo, por lo que se ve dificultada la posibilidad de probar su actividad en experimentos llevados a cabo durante períodos limitados.
Las frutas como elementos de una nutrición adecuada
Según se ha comentado, los beneficios del consumo de frutas para la salud parece estar relacionado con la presencia de este amplio grupo de sustancias bioactivas denominadas fitoquímicos. En las tablas 1 y 2 se recogen algunos de los fitoquímicos presentes de forma mayoritaria en diferentes frutas (compuestos fenólicos y terpénicos, respectivamente), los efectos metabólicos y beneficiosos en la salud que se han descrito para ellos y algunas referencias bibliográficas en las que se puede ampliar información al respecto.
En cualquier caso, conviene dejar claro que todos estos efectos sólo tienen reflejo en la fisiología cuando forman parte de un hábito alimentario que hace que se ingieran estas sustancias durante un período largo, cuando los síntomas de la enfermedad que ayudan a combatirla todavía no han aparecido. Por otra parte, hay que tener en cuenta que los alimentos que los contienen previenen, pero no curan por sí solos, las enfermedades citadas en este texto. Desde este punto de vista, el concepto clásico de «nutrición adecuada» que aporta los nutrientes suficientes (hidratos de carbono, proteínas, grasas, vitaminas y minerales) para satisfacer las necesidades orgánicas tiende a ser sustituido por el de «nutrición óptima», que incluye, además, la potencialidad de los alimentos para promocionar la salud, mejorar el bienestar y reducir el riesgo de desarrollar enfermedades. En este ámbito es donde, desde finales del siglo XX, aparecen los alimentos funcionales.
La intensa actividad biológica de los fitoquímicos, junto con la que muestran algunos micronutrientes, hace que ambos tipos de compuestos contribuyan a la denominación de determinados alimentos como funcionales. El boom de los alimentos funcionales surge en el momento en que el consumidor muestra su interés por contribuir a mantener una buena salud a través de la alimentación. Todavía no hay una definición clara para este tipo de alimentos, aunque sí hay un acuerdo en considerar dentro de este grupo a los alimentos que contienen componentes que, más allá de su valor nutritivo, se puede demostrar que tienen efectos beneficiosos en alguna función del organismo, de modo que mejoran el estado de la salud o contribuyen a reducir el riesgo de desarrollar determinadas enfermedades34. Esto incluiría la presencia de determinadas vitaminas, ácidos orgánicos, fibra, minerales, fitoquímicos y microorganismos en cantidades que contribuyan a tal efecto. Sin embargo, hay estudios que plantean dudas respecto a si la adición de alguno de estos componentes purificados a un alimento tiene el mismo efecto en la salud que un alimento completo o mezcla de alimentos en los que el componente en cuestión esté presente19. En relación con esto, este autor propone que los efectos aditivos y sinérgicos de los fitoquímicos en frutas y vegetales son los encargados de su potencial actividad antioxidante y anticancerígena, y que el beneficio de una dieta rica en frutas y vegetales ha de atribuirse a la compleja mezcla de fitoquímicos presentes en ellas. No obstante, a pesar de que la ingesta de alimentos ricos en antioxidantes disminuye el riesgo de ciertas enfermedades, éstos no modifican el deterioro normal que conlleva la vejez, ni permiten que vivamos más años. Además, se ha demostrado que la suplementación a altas dosis con preparados de antioxidantes puede resultar contraproducente. Por ello, lo más adecuado es seguir una alimentación variada y equilibrada, en la que no falten las frutas, para poder evitar, en la medida de lo posible, los suplementos y los alimentos enriquecidos con antioxidantes. En este sentido, la Organización Mundial de la Salud recomienda el consumo diario de más de 5 raciones de frutas y hortalizas.
Conflicto de intereses
Los autores agradecen al Ministerio de Ciencia y Tecnología y al Fondo Europeo de Desarrollo Regional la financiación concedida, a través del proyecto AGL2005-05994.
Correspondencia:
N. Martínez Navarrete.
Departamento de Tecnología de Alimentos (ETSIA). Universidad Politécnica de Valencia. Camino de Vera, s/n. 46022 Valencia. España.
Correo electrónico: nmartin@tal.upv.es; mdmcamvi@tal.upv.es; jmartinezl@meditex.es
Historia del artículo:
Recibido 8-4-2008
Aceptado 12-9-2008