El producto ha de ser un alimento (no complemento). Los consumidores han de comprender los beneficios del producto.

Transcripción

1 ainia Blanca Viadel Desarrollo de alimentos funcionales El Ministerio de Sanidad y Consumo siguiendo con la estrategia NAOS y con las recomendaciones de la OMS, solicita a las industrias alimentarias un compromiso de obtener productos más saludables mediante la reducción y/o sustitución de las grasas saturadas, sal y/o azúcar Además, recientemente la AESAN ha propuesto a las empresas, un Plan de Reducción de consumo de sal en el que se recomienda reducir entre un 16 y un 20% los valores actuales de concentración de sal en los alimentos Por todo ello, el desarrollo de alimentos con un menor contenido en grasa, sal y azúcar resulta fundamental de cara a la competitividad futura de las empresas agroalimentarias 1

2 Departamento de nuevos productos Alimentación y Salud Diseño y desarrollo de alimentos funcionales Evaluación de la funcionalidad Dpto Nuevos Productos: Alimentación y Salud Estudio de Biodisponibilidad y resistencia gastrointestinal Diseño y desarrollo de alimentos funcionales ainia 2

3 Requerimientos de los Alimentos funcionales El producto ha de ser un alimento (no complemento). El producto ha de tener buen sabor. Los consumidores han de comprender los beneficios del producto. La marca es importante (ofrece garantía al consumidor). El ingrediente no debe reducir el valor nutritivo del alimento y debe estar caracterizado por: a) sus propiedades físicas y químicas b) su presencia cualitativa y cuantitativa en el alimento El alimento debe ser administrado como tal, de una manera convencional, nunca en forma de tabletas, cápsulas o polvo. Desarrollo de alimentos funcionales Aspectos a considerar en el desarrollo de alimentos funcionales Solubilidad del ingrediente en el alimento Distribución homogénea Relación calidad-precio del producto final Selección del principio activo (Ca, Vit ) Facilidad, continuidad y costes del suministro Nivel del ingrediente deseado en el producto final Formas de presentación: aceite, polvo microencapsulado,.. Influencia del procesado (temperatura, tiempo) 3

4 Estrategias para el desarrollo de productos cárnicos funcionales Suplementación: adición de alguna sustancia que el propio alimento ya contiene hasta niveles adecuados que tengan efecto beneficioso (Suplementación con vitaminas y minerales hasta CDR) Enriquecimiento: introducción de un ingrediente funcional que normalmente el alimento no contiene, a niveles adecuados para que tengan efectos beneficiosos (Enriquecimiento de un producto cárnico con omega-3) Incorporación de materias primas naturales con potencial efecto funcional, (Ej. Incorporación de frutos secos a productos cárnicos) Desarrollo de alimentos funcionales 1. Suplementación o enriquecimiento Clásicos Fibras y carbohidratos Bioactivos Vitaminas Minerales Proteínas de origen animal y vegetal Aminoácidos Probióticos Cereales, salvados Gomas, pectinas, Beta-glucanos Soja Almidón resistente Inulina, oligofructosa Trehalosa Quitosanos Fibras de frutas Fibras antioxidantes Fitoesteroles Flavonoides Carotenoides: licopeno, beta-caroteno Polifenoles: resveratrol, quercetina, ácido elágico Extractos antioxidantes: romero, pepita de uva, cacao Taninos Alcoholes de azúcar Omega-3 y omega-6 4

5 1. Suplementación o enriquecimiento Ingredientes funcionales Flavonoides: antocianidinas, catequinas, flavononas, flavonas Probióticos (lactobacillus) Prebióticos: fructooligosacaridos (FOS) Proteínas de soja (fitoestrógenos): isoflavona Planta de esteroles: éster de estanol Carotenoides: alfa-caroteno, beta-caroteno, luteina, licopeno Fibra dietética: fibra insoluble, beta-glucano, fibra soluble Ácidos grasos: Ácidos grasos omega-3 DHA/EPA, ácido linoleico conjugado (CLA) Beneficios potenciales - Neutraliza los radicales libres - Reduce el riesgo de cáncer y enfermedades cardiovasculares - Mejora la calidad de la flora intestinal - Mejora los síntomas de la menopausia - Disminuye el riesgo de osteoporosis - Disminuye el colesterol en sangre - Neutraliza los radicales libres - Reduce el riesgo del cáncer de próstata - Disminuye el riesgo de cáncer de cólon - Disminuye el riesgo de enfermedades gástricas y cardiovasculares - Disminuye los niveles de triglicéridos y colesterol en sangre - Mejora las funciones visuales y mentales - Disminuye el riesgo de ciertos tipos de cáncer Desarrollo de alimentos funcionales 1. Suplementación o enriquecimiento Ingredientes funcionales Minerales: calcio, hierro y cinc Vitamina liposoluble: vitamina A, D, E y K Vitaminas hidrosolubles : vitamina C, complejo B Taninos: proantocianos Proteínas lácteas: β-lactoglobulina, α-lactoalbúmina, albúmina del suero, inmunoglobulinas, lactoferrina, seroalbúmina, caseinmacropéptido, lactoperoxidasa Péptido derivados de proteínas lácteas: Beneficios potenciales - Disminuye el riesgo de osteoporosis - Tratamiento de anemia - Mejora la función inmune - Mejora la función visual - Mejora la absorción de calcio - Neutraliza los radicales libres, actividad antioxidante - Protege el sistema vascular - Mejora las funciones nerviosas - Mejoran la salud del tracto urinario - Reducen riesgo de enfermed. cardiovasculares - Fuentes de aminoácidos esenciales - Beneficios en el TG del lactante - Actividad antivírica - Mejoran el sistema inmunológico -Efecto hipotensor caseinfosfopéptidos,... Substancias excitantes y tranquilizantes: - cafeina, ginseng, - valerina, melisa,... - Estimula sistema nervioso y mejora las funciones psicológicas - Promueve la relajación del sistema nervioso e induce el sueño 5

6 2. Incorporación de materias primas naturales Desarrollo de alimentos funcionales 2. Incorporación de materias primas naturales Materias primas naturales Frutos secos: nueces, almendras, pistachos, Bebeficios potenciales - Disminuye el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares Frutas: - piel de tomate (licopeno) - zumo de naranja (vitamina C) - Fibra de cítricos - Chufa (rica en fibra) Extractos vegetales: -Aceites esenciales de orégano y naranja - Pimentón con alto contenido en ß- caroteno - Hojas de borraja -Romero - Hortalizas y verduras: pimiento, aceitunas, perejil, - Neutraliza los radicales libres - Reduce el riesgo del cáncer de próstata - Potenciación de la inmunidad - Actividad prebiótica - Aromatización de derivados cárnicos - Capacidad antioxidante: evitar daño oxidativo, prevención del cáncer, disminución del riesgo de padecer cataratas, - Antioxidante natural para evitar la oxidación de los ácidos grasos omega-3 incorporados a los derivados cárnicos - Capacidad antioxidante 6

7 Esquema general de desarrollo de productos cárnicos funcionales Identificación de un ingrediente funcional Características del ingrediente/ materia prima seleccionado Declaración de efecto sobre la salud Efecto Dosis Posibles efectos tóxicos Forma de presentación Solubilidad Diseño de la nueva formulación Estudio de la influencia del procesado y desarrollo de prototipos Desarrollo de prototipos Caracterización química-nutricional Valoración organoléptica Selección de un prototipo Estudio de vida útil ESTUDIO DE LA BIODISPONIBILIDAD Y/O RESISTENCIA GASTROINTESTINAL Test de aceptación sensorial EVALUACIÓN DE LA FUNCIONALIDAD Ejemplo práctico: Elaboración de un producto cárnico cocido funcional enriquecido con materias primas naturales ainia 7

8 Evaluación del efecto funcional ainia Evaluación del efecto funcional Objetivos de la ciencia de la alimentación funcional -Identificar las interacciones beneficiosas entre alimento-funciones del organismo -Obtener evidencias sobre los mecanismos implicados en la interacción La eficacia o efectividad de un alimento funcional se puede determinar: - Experimentos in vitro (líneas celulares o tejidos en cultivo) - Experimentación con Modelos animales - Estudios clínicos con personas 8

9 Evaluación del efecto funcional Evaluación de la funcionalidad La eficacia o efectividad de un alimento funcional se puede determinar: - 1. Experimentos in vitro con cultivos celulares - 2. Estudios con animales de experimentación - 3. Estudios clínicos con personas Todos los estudios aportan información sobre el producto, pero: Para poder afirmar o declarar un posible efecto del producto sobre el organismo humano relacionado con la salud Estudios clínicos en humanos Evaluación del efecto funcional 1. Estudios in vitro con cultivos celulares Los métodos in vitro resultan menos laboriosos, tienen una gran significación biológica y aunque no puedan predecir por completo los cambios que se producen en el organismo, sí ayudan a estimar el porcentaje del ingrediente capaz de causar un efecto beneficioso. En los ensayos in vitro se selecciona como sistema biológico objeto de estudio una línea celular específica del efecto beneficioso identificado, evaluando la influencia del producto sobre la aparición de marcadores moleculares asociados a la activación de dichas células. Los protocolos que se siguen son los establecidos por la European Collection of Cell Culture (ECACC). 9

10 Evaluación del efecto funcional 2. Estudios con animales Permite estudiar aspectos muy detallados del modo de acción del producto, ya que tiene la posibilidad de acceder a los tejidos corporales Los estudios pueden conseguir evidencias de tipo causa-efecto y son el instrumento principal para conseguir información sobre mecanismos de acción sin embargo Es necesario complementar los estudios con animales con estudios posteriores con personas Evaluación del efecto funcional Diseño experimental: -establecer la patología que deben presentar los animales -nº de animales/jaula metabólica que van a participar en el estudio - tiempo de duración del estudio - parámetros bioquímicos, metabólicos y/o fisiológicos que van a permitir obtener información sobre el impacto de las distintas dietas en diferentes alteraciones metabólicas y/o fisiológicas propias de las enfermedades seleccionadas Ensayo experimental con animales - Los animales se mantienen en jaulas metabólicas y se alimentan con las dietas diseñadas - Se sigue la evolución de la patología y la mediante indicadores adecuados y múltiples, previamente estandarizados - Se analizan los resultados mediante métodos estadísticos 10

11 Evaluación del efecto funcional 3. Estudios en humanos Patrón habitual para demostrar una relación causa-efecto relevante para el ser humano: Ensayos de intervención randomizados y controlados Se tendrán en cuenta las características que debe reunir un ensayo clínico idóneo : -Randomizado: consiste en asignar de manera aleatoria a los pacientes a cada grupo de tratamiento, para que los diferentes grupos sean comparables u homogéneos -Controlado con placebo: consiste en administrar placebo en lugar de tratamiento - Doble ciego: ni el individuo participante ni el técnico responsable del ensayo clínico conocen en qué grupo está el participante Evaluación del efecto funcional Estudios en humanos: metodología Diseño del ensayo clínico - Determinar el tipo y tamaño del grupo de individuos según unos criterios de selección, tanto de inclusión como de exclusión - Identificación de la dieta de base y otros datos relevantes tales como: el estilo de vida, estado de salud, de los grupos en estudio - Relacionar la cantidad de alimento con el nivel de consumo que se requiera -Establecer el periodo de duración de la exposición para demostrar el efecto que se pretende evaluar - Identificar los marcadores biológicos válidos de la función biológica en estudio (parámetros bioquímicos, metabólicos y/o fisiológicos) que van a permitir obtener información sobre el impacto de las distintas dietas en diferentes alteraciones metabólicas y/o fisiológicas propias de las enfermedades seleccionadas - Establecer la frecuencia de la toma de muestras y sus correspondientes determinaciones, incluyendo determinaciones antes de comenzar con la posología establecida y cuando se considere que ha transcurrido el tiempo suficiente en el que los parámetros a analizar hayan sufrido variaciones 11

12 Evaluación del efecto funcional Estudios en humanos: metodología Fase experimental - Reclutamiento de individuos integrantes de grupos de estudio - Cuestionario previo - Selección de individuos en función de los criterios de inclusión - Realización de un cuestionario completo para el registro de los datos de cada individuo, tanto datos personales, como todos los demás datos que se consideren de interés; parámetros antropométricos (talla, peso ), enfermedades, estado nutricional, actividad física, consumo de fármacos -Asignación equilibrada al azar del grupo tratado y del grupo control (con placebo, sustancia sin actividad farmacológica) - Suministro dietas - Determinaciones analíticas - Análisis estadístico de resultados mediante la utilización de distintos programas estadísticos Estudio de la biodisponibilidad de compuestos bioactivos ainia 12

13 Estudio de la biodisponibilidad Estudio de la biodisponibilidad y/o resistencia gastrointestinal Digestor dinámico in vitro, capaz de reproducir las condiciones naturales del tracto gastrointestinal humano Principales características: reproduce los movimientos peristálticos. permite realizar la digestión a la temperatura deseada regulación de las condiciones de acidez a través de un control del ph en la cámara del estómago y/o del intestino Actualmente se está desarrollando un digestor que simula la microbiota del colon Desarrollo de alimentos funcionales y evaluación de su funcionalidad Retos para el futuro La determinación de las cantidades de fitoquímicos requeridas para lograr un efecto beneficioso, lo cual serviría de base para establecer en el futuro las recomendaciones dietéticas de este tipo de componentes. Conseguir que el consumidor tenga información suficiente sobre este tipo de productos, para que no genere desconfianza ante un desconocimiento de sus propiedades. La identificación de más componentes químicos con ingredientes funcionales, así como la caracterización de los ya descubiertos. La validación de los métodos analíticos El uso de la biotecnología para el desarrollo de alimentos funcionales. Formular productos específicos que satisfagan necesidades: nutricionales, de salud y que reúnan las expectativas particulares del consumidor. 13