Fitoquímicos y compuestos no nutritivos

Introducción.

Las sustancias fitoquímicas son compuestos orgánicos presentes en los alimentos de origen vegetal, que no son nutrientes y que proporcionan al alimento unas propiedades fisiológicas que van más allá de las nutricionales propiamente dichas. Estas sustancias parecen ser responsables, al menos en parte, del papel beneficioso para la salud asociado al consumo de frutas, hortalizas y alimentos derivados de ellas. Dentro de ellas, hay sustancias de diversas familias químicas con estructuras y propiedades muy diversas, como son los polifenoles, entre los que se incluyen las antocianidinas, taninos, flavonoles, isoflavonas, lignanos, estilbenos y derivados de ácidos aromáticos. Además, también compuestos azufrados como los glucosinolatos, los azufrados de las Aliáceas, y compuestos terpenoides, como los carotenoides y el limoneno.

El ajo, la salsa de tomate, el tofu o queso de soja y la harina de avena, entre otros, son alimentos que no pertenecen al mismo grupo, ni tienen la misma composición nutritiva, sin embargo, tienen la particularidad común de que todos ellos son considerados alimentos funcionales

Muchos de los alimentos funcionales deben sus propiedades beneficiosas a los compuestos naturales que los constituyen, los cuales no son considerados nutrientes, sino que son llamados fitoquímicos. Este tipo de sustancias, a diferencia de las vitaminas por ejemplo, no son esenciales para la vida de las plantas y además varían de unas a otras. Sin embargo, su presencia en los alimentos es importante, no sólo porque contribuyen a definir las características organolépticas y a preservar su calidad nutricional, sino porque al ser ingeridos, ayudan a preservar -de forma considerable- la salud de los individuos que las consumen.

Clasificación:

Los componentes no nutricionales o fitoquímicos se pueden clasificar en tres grandes grupos: terpenoides (carotenoides y esteroles), compuestos fenólicos (flavonoides como los fitoestrógenos o la quercetina, y no flavonoides) y los compuestos azufrados. A continuación, se describen los principales grupos de compuestos fitoquímicos presentes en los alimentos y sus actividades más destacadas:

Terpenoides

Los terpenos se encuentran mayoritariamente en los alimentos de color verde, en productos derivados de la soja y en cereales. En estudios experimentales, los terpenos han demostrado prevenir la aparición del cáncer en muchos órganos como los pulmones, las glándulas mamarias, el colon, el estómago, la próstata, el páncreas, el hígado y la piel.

Carotenoides

Los carotenoides son pigmentos liposolubles cuya principal actividad en las plantas es la fotoprotección del sistema fotosintético, y en el organismo humano destaca su actividad provitamínica A. La vitamina A o retinol, es esencial para asegurar el crecimiento normal de los tejidos, y para un adecuado funcionamiento del sistema inmune y de la visión. Así pues, la función provitamina A de dichos carotenoides es la única función actualmente reconocida como esencial. En la dieta humana, los carotenoides se concentran mayoritariamente en frutas y hortalizas; también se encuentran en menor proporción en fuentes animales y aditivos alimentarios (colorantes). 

De entre los casi cincuenta carotenoides disponibles en la dieta, solo seis son los habitualmente estudiados en el contexto de salud humana y dieta. Desde un punto de vista estructural, tres de ellos son carotenos: α-caroteno, β-caroteno y licopeno, y otros tres son xantofilas: luteína, zeaxantina y β-criptoxantina. Desde el punto de vista nutricional, tres de ellos poseen actividad provitamínica A: β-caroteno, α-caroteno y β-criptoxantina, siendo el β-caroteno el que tiene un mejor rendimiento en retinol. En general, exhiben una baja biodisponibilidad. Sin embargo, los procesos de cortado, homogenización y cocción de los alimentos que los contienen incrementa su biodisponibilidad. Además, una cantidad mínima de grasas (3-5 g) en una comida es requerida para asegurar su eficiente absorción intestinal. Por ejemplo, en el caso del licopeno, su biodisponibilidad desde el tomate se ve sustancialmente aumentada al someter a un proceso de cocción en aceite. Las verduras y hortalizas de color amarillo o naranja, tales como la zanahoria y la calabaza, son una muy buena fuente de α y β-caroteno. Por su parte, la espinaca es también una buena fuente, aunque no se observa a simple vista, ya que la clorofila enmascara los demás colores en los vegetales.   

Esteroles

Los esteroles vegetales o fitoesteroles son compuestos estructuralmente similares y con funciones análogas al colesterol. De hecho, se consideran los “rivales del colesterol”, ya que, por su similitud, tienen un efecto hipocolesterolémico. La mayor parte de las investigaciones acerca de estos fitonutrientes se han llevado a cabo en semillas de calabazas, soja, arroz y hierbas, y han demostrado que el consumo a través de la dieta de entre 2 y 3 g/día de fitoesteroles, reduce entre un 10-15% los niveles de LDL-colesterol(4). Se han descrito más de 250 tipos diferentes, clasificados en dos grandes grupos: esteroles y estanoles. Dentro de estos grupos, el más abundante es el sitosterol o β-sitosterol, seguido por el campesterol y el estigmasterol. Prácticamente todos los alimentos vegetales contienen de forma natural cantidades apreciables de esteroles, sin embargo, la fuente más abundante son los aceites vegetales, como los de maíz, girasol, soja y oliva. También se encuentran en legumbres y en menor cantidad, en frutos secos, pan y vegetales.

Compuestos fenólicos  

A ellos se les atribuye en gran parte la actividad antioxidante que exhiben las frutas, vegetales y bebidas obtenidas de plantas como el té, vino tinto y aceite de oliva.

Sin embargo, aunque dentro del mismo tipo de fruta o vegetal hay una variación en la concentración de compuestos fenólicos, debido a factores como la estación del año de la cosecha, la variedad, las condiciones ambientales y climáticas, etc., por lo general las frutas tienen una mayor proporción de polifenoles totales y actividad antioxidante que los vegetales. 

Dentro de este grupo, es posible distinguir dos subtipos: 

1. Los flavonoides, que a su vez se subdividen en seis grupos: antocianidinas, flavanoles, flavanonas, flavonoles, flavonas e isoflavonas. 

2. Los llamados no-flavonoides, que incluyen alcoholes monofenólicos (ej. hidroxitirosol), ácidos fenólicos simples y estilbenos (ej. resveratrol). En el caso de los ácidos fenólicos simples, que constituyen el grupo mayoritario, se encuentran los derivados del ácido benzoico (ej. gálico, p-hidroxibenzóico) y los del ácido cinámico (clorogénico, sináptico, cafeico, ferúlico, p-cumárico). 

De entre ambos grupos, los más abundantes en la dieta son los ácidos fenólicos, y los flavonoides (30 y 60% del total, respectivamente). En general, los polifenoles se hallan preferentemente en las capas más superficiales de los alimentos, para proteger de la oxidación los tejidos de las capas inferiores. 

A parte de sus propiedades antioxidantes, estos compuestos han demostrado tener propiedades antiinflamatorias, antiagregantes plaquetarias, antibacterianas, actividad estrogénica y moduladora de la actividad de numerosas enzimas, incluyendo la de enzimas digestivas. 

Además, se ha descrito su papel en la prevención de numerosas enfermedades cardiovasculares, infarto cerebral, hipertensión arterial, diferentes tipos de cáncer, enfermedades neurodegenerativas, inflamatorias, oculares, obesidad, diabetes, osteoporosis, longevidad, y un largo etc. Sin embargo, a pesar de todas las propiedades beneficiosas demostradas, todavía no se ha evidenciado que el consumo de compuestos fenólicos sea “esencial” . En cambio, cada vez más, la evidencia da cuenta que el consumo de productos ricos en polifenoles, como el cacao (bajo la forma de chocolate negro/amargo), el té verde (en bebidas/jugos que lo contengan) o el vino tinto (en forma moderada) conlleva efectos que serían potencialmente favorables para la conservación y/o la normalización de parámetros fisiológicos relevantes o indicativos de la salud cardiovascular. Sin embargo, el consumo de estas bebidas debe estar limitado a adultos, y de ser abundante y sostenido, debe considerar el potencial inconveniente que puede suponer la co-ingesta obligada de cafeína en el caso del té y del café, de compuestos capaces de afectar la biodisponibilidad del hierro en la dieta en el caso del té, y del consumo de alcohol y de las calorías correspondientes en el caso del vino tinto.

Flavonoides

Flavonoides De todos los compuestos fenólicos, el grupo de los flavonoides es el más extendido en la naturaleza y dentro de ellos, los flavonoles como la quercetina son los que poseen una mayor actividad antioxidante. En los alimentos, los flavonoides suelen estar presentes como compuestos conjugados (unidos a azúcares) o libres (agliconas), en diferente proporción según el tipo de alimento. 

A su vez, el tracto gastrointestinal se expondrá a una proporción de libre/conjugado diferente, según sea el estado de cocción del alimento, y de la acción que hayan sufrido a lo largo del proceso de digestión. Esto último es importante, ya que la presencia o no de azúcares determina su solubilidad y potencial para ser absorbidos. Además, a nivel intestinal, las bacterias favorecen su absorción al promover su hidrólisis dando ácidos fenólicos más simples. Así pues, la capacidad para hidrolizar y absorber un determinado flavonoide podrá diferir entre distintos individuos en función de las diferencias existentes en su microflora intestinal. También existen los polímeros de flavanoles llamados taninos, que pueden encontrarse como condensados de taninos o proantocianidinas, de éstos las procianidinas son las más relevantes de la dieta (monómeros de catequina y epicatequÍna). Las frutas con mayor cantidad en flavonoides son las bayas, en particular las rojas, azules y púrpuras. Las bayas más oscuras y maduras tienden a tener más flavonoides y procesarlas pude reducir esos niveles. Los arándanos y los arándanos rojos son ricos en flavonoles, incluyendo quercetina y miricetina. Las moras y uvas negras son ricas en los flavonoides epicatequÍna y catequina, mientras que las frambuesas, cerezas y uvas rojas son ricas en antocianidinas y cianidinas. 

Dentro del grupo de los flavonoides, destacan los fitoestrógenos. Por su similitud estructural con los estrógenos, los fitoestrógenos pueden tener acciones similares en los humanos y los animales. Pueden actuar como agonistas y antagonistas de estrógenos debido a que se unen a sus receptores. Tienen, además, una buena acción antioxidante. Los grupos principales de fitoestrógenos son: isoflavonas, lignanos y cumestanos. En cuanto a las isoflavonas, se presentan casi exclusivamente en plantas leguminosas, siendo la soja y sus derivados la fuente principal, en especial de genisteína, daidzeína y gliciteína. Se pueden presentar como agliconas, o a menudo conjugadas con glucosa, pero son termosensibles y pueden hidrolizarse durante su procesamiento industrial y durante su conservación. Su ligera actividad estrogénica explicaría el alivio de los síntomas vegetativos climatéricos, así como sus posibles efectos beneficiosos en la prevención de la osteoporosis postmenopáusica mediante la modulación de citocinas y factores de crecimiento mediada por receptores estrogénicos. 

Además, el consumo de alimentos ricos en isoflavonas ha demostrado cierto interés para la prevención de arteriosclerosis postmenopáusica y distintos carcinomas como el de mama o próstata. Sin embargo, existe una especial preocupación en cuanto a la posible aparición de efectos adversos en algunas subpoblaciones. Al respecto, la evidencia indica que los alimentos de soja pueden ser consumidos con total seguridad por todos los individuos, excepto los que son alérgicos a la proteína de soja, que es relativamente poco común en comparación con el número de personas alérgicas a muchos otros alimentos de consumo común. Los lignanos vegetales son compuestos glicosilados presentes en salvados, semillas oleaginosas como el lino, girasol y amapola, cereales como el centeno, avena y cebada, y fruta. Los principales lignanos son la enterolactona y el enterodiol, los cuales se producen por acción de las bacterias intestinales. Tienen efectos beneficiosos sobre la salud, en especial en enfermedades coronarias y la prevención de determinados tipos de cáncer. La fuente vegetal más rica de lignanos es la semilla del lino. 

No flavonoides 

Entre los monofenoles encontramos el p-cresol, presente en frambuesas y zarzamoras; el 3-etilfenol y 3,4- dimetilfenol responsables del gusto ahumado en ciertas semillas de cacao. Entre los polifenoles existen: los difenoles, como la hidroquinona, el fenol simple más ampliamente distribuido; y los trifenoles como el ácido gálico, que está presente en forma esterificada en las catequinas del té, en forma soluble como ésteres del ácido químico, o condensado en taninos hidrolizables (ácidos tánicos), o derivados del ácido elágico. La vainillina es otro componente del grupo de los fenoles simples, y es un saborizante popular. Ejemplos de los derivados del ácido hidroxicinámico son los ácidos p-cumárico, cafeico y ferúlico. El miembro más importante de este grupo, en los alimentos, es el ácido clorogénico, el cual representa el 15% del café instantáneo seco. 

Incluido dentro de este grupo de compuestos, se encuentra el resveratrol. Este compuesto fenólico se encuentra en la naturaleza, principalmente en la cáscara de las uvas, el maní, el chocolate oscuro y en las frutas tipo bayas. Se sintetiza en la piel de la uva y de ella pasa a los vinos tintos. Pertenece a un grupo de moléculas de defensa llamadas fitoalexinas que se producen en respuesta a situaciones de estrés, como infecciones por patógenos e irradiación UV. 

Es un antioxidante poderoso con importantes beneficios en la prevención y tratamiento de enfermedades a nivel muscular, antiinflamatorias, metabolismo, neurodegenerativas, diabetes, cardiovasculares e incluso cáncer. 

Compuestos Organosulfurados

Las sustancias azufradas presentes en los fitoquímicos, o sus productos de degradación, son responsables del sabor y olor característico de numerosas hortalizas. Durante cocción y la digestión de este tipo de compuestos en el tracto gastrointestinal humano, sufren transformaciones químicas que dan lugar a la liberación de metabolitos responsables de su actividad biológica. Dentro de esta familia se incluyen dos tipos de moléculas: los glucosinolatos, que se encuentran mayoritariamente en el género Brassicaceae y especies estrechamente relacionadas de crucíferas (brócoli, coles, rábanos, etc.), y los compuestos azufrados de las Alliaceas (ajos, cebollas, puerros, etc.). Por un lado, la hidrólisis de los glucosinolatos durante el proceso de cortado, cocción, masticación, etc., da lugar a isotiocianatos, tiocianatos e indoles, sustancias volátiles y biológicamente activas que son responsables del sabor amargo y a veces picante de especias como la mostaza o los rábanos picantes. Así pues, el tratamiento ligero en microondas y al vapor de los alimentos que contienen glucosinolatos, permite optimizar la biodisponibilidad del principio activo. Además, las bajas temperaturas y una alta humedad relativa son las ideales para preservar el contenido en glucosinolatos y por tanto la calidad nutritiva de las Brásicas. Aunque tradicionalmente se asocia a los isotiocianatos algunos efectos antinutritivos (por ejemplo, actividad bociógena), actualmente existen evidencias de que están entre los agentes quimiopreventivos más efectivos conocidos. Además, rábanos y berros son efectivos en infecciones urinarias, y el aceite de mostaza es una especie de antibiótico de amplio espectro que actúa sobre el metabolismo de los microorganismos impidiendo su normal desarrollo. Los compuestos azufrados de las Alliaceas son sustancias volátiles que se liberan tras la acción de enzimática. En el caso del ajo, se forman alicina, de aroma característico, y otros compuestos azufrados derivados del mismo, que se han relacionado con efectos biológicos diversos (antiinflamatorio, antitrombótico, hipolipemiante y anticancerígeno)9. Además, el ajo también es rico en flavonoides, principalmente miricetina, quercetina y apigenina. Esta compleja mezcla de fitoquímicos y su posible interacción sinérgica le confiere una alta capacidad antioxidante reconocida. Se ha propuesto que el ajo y sus constituyentes pueden prevenir la enfermedad cardiovascular, el cáncer, enfermedades asociadas con el envejecimiento cerebral, la formación de cataratas y la artritis; inhibe la agregación plaquetaria y la formación de trombos, incrementa la función inmune, es antimicrobiano, rejuvenece la piel y mejora la circulación sanguínea

Principales Fuentes Dietéticas De Fitoquímicos

Se muestra la clasificación de los compuestos fitoquímicos de la dieta más conocidos por sus efectos beneficiosos para la salud junto a sus principales fuentes dietéticas.

Terpenoides 

• Carotenoides: - Carotenos: » α-caroteno, β-caroteno (precursores de vitamina A). » Licopeno. - Xantofilas: » β-criptoxantina (provitamina A) » Luteína, zeaxantina 

β-caroteno: hortalizas y frutas de color naranja (zanahoria, mango, albaricoque, melón, melocotón, fruta de la pasión, ciruela); verduras de hoja verde oscuro (espinacas); tomate y derivados. Licopeno: tomates, sandía, pimiento rojo, pomelo rosado. β -criptoxantina: naranjas, papaya. Luteína y zeaxantina: verduras de hoja verde (acelgas, espinacas, lechuga, apio), naranjas, patatas, tomates, pimientos rojos, maíz, aguacate, melón 

• Fitoesteroles (> 250): - Esteroles y estanoles: β-sitosterol, estigmasterol, campesterol, sitostanol, campestanol. 

Aceites vegetales (maíz, girasol, soja, oliva), cereales, legumbres, frutos secos, hortalizas. Alimentos enriquecidos Compuestos fenólicos (> 8.00

Compuestos fenolicos:

• Alcoholes y ácidos fenólicos simples (tirosol, hidroxitirosol, ácidos hidroxibenzoicos e hidroxicinámicos [elágico, gálico, vanilínico, capsaicina, cumárico, cafeico, ferúlico, clorogénico, etc.]). 

Cítricos, aceitunas, aceite de oliva virgen, otras frutas, hortalizas, avena, soja, frutos secos, vino, cerveza, té, etc. 

• Polifenoles: - Flavonoides (> 5.000): » Flavonoles (quercetina, kamferol, miricetina, rutina, etc.). » Flavanoles: ◦ Catequinas (catequina, epicatequina, etc.). ◦ Pro(anto)cianidinasotaninoscondensados. » Flavanonas (naringenina, hesperitina, naringina, hesperidina, etc.). » Antocianinas (con azúcar) y antocianidinas (sin azúcar) (cianidina, etc.). » Flavonas (apigenina, luteolina, etc.). » Isoflavonas (genisteína, daidzeína, etc. [fitoestrógenos]). ◦ Estilbenos (resveratrol). ◦ Curcuminoides (curcumina). ◦ Lignanos (principal fuente de fitoestrógenos en occidente). 

Quercetina, kamferol, miricetina y antocianidinas: cebollas (30-40 mg/100 g), puerros, lechuga, brécol, tomates, uvas, naranjas (pulpa), manzanas, cerezas, moras, frambuesas, arándanos, aceitunas, vino tinto, té, orégano y otras hierbas aromáticas. Catequinas y proantocianidinas: manzanas, peras, cerezas, uvas, albaricoque, melocotón, frutos secos, legumbres, cacao, chocolate negro, vino, sidra, cerveza, té. Hesperidina, naringenina: cítricos, zumo de uva. Apigenina, luteolina: perejil, apio, pimiento, tomillo, aceitunas. Resveratrol: piel de la uva, vino, zumo de uva, arándanos. Fitoestrógenos: isoflavonas (genisteína, daidzeína) y lignanos: soja y derivados, otras legumbres, cereales integrales, frutos secos, frutos del bosque, brécol, ajo, zanahorias, etc. 

Compuestos Organosulfurados

• De aliáceas (aliína, alicina, ajoeno, dialilsulfuro, etc.).

• Glucosinolatos (> 120) (isotiocinato, sulforafano, Indol-3-carbinol) 

Aliína, dialilsulfuro: cebolla, cebollino, cebolleta, puerro, ajo. Isotiocinato, sulforafano: repollo, coliflor, brécol, berza, coles de Bruselas, lombarda, ajo, cebollas, nabo, mostaza.

Bibliografía 

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3. Beltrán B, Estévez R, Cuadrado C, Jiménez S, Olmedilla B. Base de datos de carotenoides para valoración de la ingesta dietética de carotenos, xantofilas y de vitamina A; utilización en un estudio comparativo del estado nutricional en vitamina A de adultos jóvenes. Nutrición Hospitalaria; 27(4):1334-1343. 2012. 

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8. Cartea ME, Francisco M, Abilleira R, Velasco P. Los glucosinolatos como factor de calidad en las brásicas. Degradación desde el campo hasta la mesa. Horticultura internacional, 209: 54-61. 2008. 

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