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Alimentos saludables.Funcionales y nutracéuticos
Dra. Amanda GDra. Amanda Gáálvez Mariscallvez MariscalQ.AQ.A. Berenice de la Barrera. Berenice de la BarreraPrograma Universitario de Programa Universitario de
AlimentosAlimentosFacultad de QuFacultad de Quíímicamica
UNAMUNAMSeptiembre 2011Septiembre 2011INTERNATIONAL
21 y 22 de Septiembre, Centro Banamex, CIUDAD DE MÉXICO
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
Conceptos y actitudes actuales frente a la “buena nutrición”*
• Dieta: también contribuye a la reducción del riesgo a enfermarse
• Nuevo estado de concientización del consumidor – Más larga expectativa de vida
– Mejorar calidad de vida
– Costo cada vez más alto de servicios médicos
• PERO: con extremos como los “productos milagro”
• Nueva frontera: mercado potencial para alimentos funcionales por las posibilidades de extraer y concentrar algunas moléculas
4British Journal of Nutrition (1999), 81, S1–S27Scientific Concepts of Functional Foods in Europe Consensus Document
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
Definiciones en México
Se distinguen dos categorías: • Medicamento Herbolario: Debe estar registrado siendo necesaria la presentación de literatura nacional o internacional que avale que la eficacia terapéutica y la seguridad hayan sido confirmadas científicamente.
• Remedio Herbolario: Debe contar con permiso sanitario, no puede presentar alegaciones terapéuticas, y sólo puede indicarse como auxiliar sintomático, con base en el conocimiento del uso tradicional.
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Definiciones en México (cont.)
Definición legal sólo para:
• Suplementos Alimenticios, los que sólo deben ser notificados debido a que son productos que aunque se encuentran en categoría de alimentos y su finalidad de uso es la incrementar la ingesta dietética total, pueden contener plantas medicinales y en su etiquetado emplear reclamos terapéuticos.
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Substancias BIOACTIVASSe 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
8Ho, Rafi & Ghai. Ch. 12 Fennema’s Food Chemistry. 4th ed.
Nutracéuticos y Tóxicos
• Los alimentos contienen ambos (nutracéuticosy 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
9Ho, Rafi & Ghai. Ch. 12 Fennema’s Food Chemistry. 4th ed.
De los alimentos tradicionalesEn 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: 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
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Las nuevas tendencias• Obtener de los alimentos las substancias benéficas
• Aislarlas, concentrarlas y venderlas separadamente
• Se han identificado muchas de ellas, PERO…
• Pocas reivindicaciones se han aprobado
• “Nutracéuticos” se venden en forma de suplementos alimenticios
• En Europa: PASSCLAIM
¿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”
• Suplementos evitan que se consuman otros fitocompuestos benéficos
• Se evitan los efectos sinérgicos de otros compuestos y/o de sus matrices alimentarias
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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.
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PASSCLAIM en Europa1. The food or food component to which the claimed effect is attributed should be characterized.
2. Substantiation of a claim should be based on human data, primarily from intervention studies the design of which should include the following considerations:
2(a) Study groups that are representative of the target group
2(b) Appropriate controls.
2(c) An adequate duration of exposure and follow‐up to demonstrate the intended effect.
2(d) Characterization of the study groups' background diet and other relevant aspects of lifestyle.
2(e) An amount of the food or food component consistent with its intended pattern of consumption.
2(f) The influence of the food matrix and dietary context on the functional effect of the component.
2(g) Monitoring of subjects' compliance concerning intake of food or food component under test.
2(h) The statistical power to test the hypothesis 16
3. When the true endpoint of a claimed benefit cannot be measured directly, studies should use markers.
4. Markers should be: biologically valid in that they have a known relation to the final outcome and their variability within the target population is known; methodologically valid with respect to their analytical characteristics.
5. Within a study the target variable should change in a statistically significant way, and the change should be biologically meaningful for the target group consistent with the claim to be supported.
6. A claim should be scientifically substantiated by taking into account the totality of the available data and by weighing of the evidence.
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18http://www.foodinsight.org/Resources/Detail.aspx?topic=Background_on_Functional_Foods
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En los EEUU:IFIC:
Componentes funcionalesconsiderados en la lista de IFIC
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• 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
Ejemplos¹ de componentes funcionales
*Fuente: International Food Information Council Foundation (IFIC)1 Lista de ejemplos no es exhaustiva
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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)
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** FDA approved health claim established for component.24
Ácidos grasos: MUFA, PUFA y CLA
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** FDA approved health claim established for component 26
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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
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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 29
Flavonoides
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Flavonoides
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…
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e- e-e-e-
2H+ 2H+OH-+
Los antioxidantes controlan especies oxidantes:Formación de ERO’s:
O2 • -O2 H2O2 2H2OOH•
Lámina proporcionada por Dr. José Pedraza. FQ-UNAM, 2011.
Lámina proporcionada por Dr. José Pedraza. FQ-UNAM, 2011.
ENZIMAS ANTIOXIDANTES
Lámina proporcionada por Dr. José Pedraza. FQ-UNAM, 2011.
Protección contra el estrés oxidanteANTIOXIDANTES
DirectosÁcido ascórbico
IndirectosSulforafano
Bifuncionalesα- mangostinaCurcuminaÁcido alfa lipoico (ALA)Acido norhidroguayarético (NDGA)Resveratrol) Larrea tridentataLámina proporcionada por Dr. José Pedraza. FQ-UNAM, 2011.
Isotiocianatos
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Fuentes de minerales
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** FDA approved health claim established for component41
Fuentes de ácidos fenólicos
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Fuente de estanoles y esteroles
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** FDA approved health claim established for component 45ECC= Enf. Coronarias y del corazón
Prebióticos: Inulina y fructooligosacáridos
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Fitoestrógenos
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** FDA approved health claim established for component 49
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 β‐glucosidasas 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 y 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 al Oomah and Hosseinian. Phytoestrogens. In, Hurst. 2nd ed. 2008
Fuentes de tioles y sulfuros
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Fuentes vegetales de vitaminas
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*** La Vit. A preformada se encuentra en alimentos provenientes de animales. La provitamina A o carotenoides se encuentran en muchas frutas y verduras de colores oscuros y es una fuente importante de vitamina A para vegetarianos54
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TENDENCIAS EN INVESTIGACIÓN
• Control de expresión génica • Nutrigenética: SNPs (single nucleotide
polimorphisms) responsables de respuestas personales a la dieta
• Nutrigenómica: expresión génica en respuesta a los alimentos
GENESGENES NUTRIMENTOSNUTRIMENTOS
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 individualesdel sujeto
• Importante prevenir desde la infancia
59Irma Silca-Zoezzi et al.
Variabilidad de SNPs en poblaciones mestizas de México
Y LA NUEVA TENDENCIA:
Modifican su valor nutricional, o expresan nutracéuticos
Arroz “dorado” expresa pro-vitamina A, desarrollado con genes de diente de león
¡Gracias por su atención
www.alimentos.unainfopual@sid.unam
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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, multi-sector 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.
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!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 Science-Based Communication, Consumer Insights, and Behavior
65http://www.foodinsight.org/Resources/Detail.aspx?topic=2011_Functional_Foods_Foods_For_Health_Consumer_Trending_Survey
IFICFaltan las leguminosas!!
Fuente: NORMA Oficial Mexicana NOM‐043‐SSA2‐2005
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Y LA NUEVA TENDENCIA:
• Modifican su valor nutricional, o expresan nutracéuticos
Arroz “dorado”expresa pro-vitamina A, con genes de diente de león
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. α-aminoadípico
Arroz dorado 2• Golden rice primera versión: 1.6 μg de
carotenoides/g peso seco de grano• Golden rice segunda versión: 37μg/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
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Las nuevas variedades comerciales transgénicas
• Alfalfa tolerante a herbicidas 80,000 Has primer perenne GM
• Algodón RR® Flex: 800,000 Has en EUA y Australia
• Papaya resistente a virus, recomendada para comercialización por el Comité Nacional de Bioseguridad de China a fines de 2006 – En México están desarrolladas desde hace más de 10
años… pero no comercializadas• Variedades comerciales siguen tendencia anterior
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/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
¿Y entonces??
• ¿Qué pasaría si comienza uno a comer en exceso algo que no se conoce bien?
• ¿Qué control deben tener los alimentos que sobreexpresen nutracéuticos?
• ¿Qué sucede con cambios no-intencionados y su posible expresión?
El redescubrimiento de la relación Nutrición / Salud
• Es el EFECTO del ALIMENTO EN LA DIETA• 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 individualesdel sujeto
¿RIESGOS A LA SALUD?• Su evaluación es importantísima• ¿Modelos animales apropiados?• ¿Largo plazo? • ¿Corto plazo?• ¿Con el elemento a evaluar concentrado?• ¿Mejor aislado?• ¿O en una dieta normal?• ¿Extraído de la planta?• ¿O sobreexpresado en bacterias?• ¿Y que pasa si no se sabe qué secuencias activas
hay en los alimentos?
Se requieren nuevos métodos de control y de detección visual
Por ejemplo:• Transplastómicas vs. Transgénicas• GFP Proteína verde fluorescente• otros
¿¿¿CÓMO DIFERENCIAR UNAS DE OTRAS???
Vacunas desarrolladas para ser expresadas en maíz
• Hepatitis B• Newcastle (pollos) (CINVESTAV)• HIV
Se usan también verduras: zanahorias, alfalfa, por ejemplo.
• ¿Si se escapan transgenes como en Oaxaca, puede evaluarse su impacto?
• ¿Los desarrolladores generan información para el caso de que se hereden temporada tras temporada?
INTERROGANTES
Empresas transnacionales
¿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?
MÁS INTERROGANTES
Empresas transnacionales
• 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
BUENAS NOTICIAS
Empresas transnacionales
••Para mantener una buena salud hay que comer
• Alimentos
• Como bien lo sabían nuestras abuelas…
BUENAS NOTICIAS
• Liga reporte APHIS / USDA
http://www.usda.gov/oig/webdocs/50601-08-TE.pdf
• http://www.agbios.com/docroot/decdocs/05-154-005.pdf
Sitios web de bioseguridad (cont.)
• Sector SALUD. COFEPRIS Eventos aprobadoshttp://www.cofepris.gob.mx/inf/pdf/biotecnologicos.zip
• Autorizaciones en Europahttp://ec.europa.eu/food/dyna/gm_register/index_en.cfm
• Biosafety Clearing Househttp://bch.cbd.int/• Base datos canadiense interesante para
evaluaciones de riesgos y datos www.agbios.com
Sitios web de bioseguridadEventos aprobados:
• http://www.ific.org/nutrition/functional/upload/functionalfoodsbackgrounder.pdf
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• 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 Cartagenawww.biodiv.org/bioasafety/default.asp
Otros sitios de bioseguridad
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
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¡Gracias por su atención
www.alimentos.unainfopual@sid.unam