Efecto de los polifenoles dietarios en el estrés oxidativo postprandial

Transcripción

1 Efecto de los polifenoles dietarios en el estrés oxidativo postprandial INÉS URQUIAGA REUS Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas, CNMEC-UC Pontificia Universidad Católica de Chile Simposio Internacional Alimentación Mediterránea, Bienestar y Salud 9 de Abril de 2013

2 Paradoja del Oxígeno Anguila Rana Trucha Gorrión Ratón Barthelemy et al 1981 Relación entre tiempo promedio de sobrevida y presión de O 2.. M O2, consumo de oxígeno. Animales con tasas metabólica más alta son más susceptibles a la toxicidad por O 2.

3 Daño Celular Inducido por Especies Reactivas del Oxigeno (EROs) Fuentes de EROs: Respiración celular, 2-3% Respuesta inmune Proceso de digestión de los alimentos Rayos ultravioletas Radiaciones ionizantes Humo del cigarrillo Fármacos

4 Estrés Oxidativo Postprandial Triglicéridos y glicemia post-prandial en diabeticos luego de la ingesta una mezcla de 75 g de glucosa y crema batida con 75 gr de grasa, 6 g de proteína 5 de carbohidratos en pacientes diabéticos Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas Pontificia Universidad Católica de Chile O Keefe et al, 2008

5 Estrés Oxidativo Postprandial Respuesta postprandial a la ingesta a una mezcla de glucosa (75 g) y crema batida (75 g grasa, 6 g proteína, 5 g carbohidratos) en diabéticos. Junto con el aumento de la glicemia y los triglicéridos se produce un aumento del estrés oxidativo (nitrotirosina), un aumento de la inflamación (proteina C-reactiva) y el deterioro de la función endotelial (dilatación mediada por flujo). Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas Pontificia Universidad Católica de Chile O Keefe et al, 2008

6 % Dilatación mediada por flujo Nitrotirosina (µm) Glicemia (mg/dl) Trigliceridos (mg/dl) Estrés Oxidativo Postprandial Horas Postprandial Horas Postprandial Horas Postprandial 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Horas Postprandial Normales Diabeticos Respuesta postprandial a la ingesta a una mezcla de glucosa (75 g) y crema batida (75 g grasa, 6 g proteína, 5 g carbohidratos) en diabéticos. Junto con el aumento de la glicemia y los triglicéridos se produce un aumento del estrés oxidativo (nitrotirosina) y el deterioro de la función endotelial (dilatación mediada por flujo). Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas Pontificia Universidad Católica de Chile Ceriello et al. 2004

7 Trigliceridos (mg/dl) Peroxido (µm) Malondialdehido (µm) Estrés Oxidativo Postprandial , ,5 1 0, Horas postprandial Horas postprandial Horas postprandial Respuesta postprandial a la ingesta de una comida grasa, consistente en una crema batida 100% grasa: 60% saturada, 30 % minoinsaturadas y 10 % polinsaturadas. Hombres jóvenes sanos Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas Pontificia Universidad Católica de Chile Fisher-Wellman&Bloomer, 2010

8 Daño oxidativo postprandial Durante el proceso de la alimentación, consumo y digestión de los alimentos Aumento en la formación de especies oxidantes que se producen en el tubo digestivo después del consumo y digestión de los alimentos, especialmente tras la ingesta de comidas grasa Este aumento de lípidos oxidados se relaciona con el desarrollo de enfermedades crónicas Antioxidantes naturales de la dieta, especialmente polifenoles, previenen este proceso oxidativo

9 Fuentes de Antioxidantes Frutas Verduras Aceite de oliva Vino Café Té Chocolate Especias Legumbres secas y cereales integrales Dieta Mediterránea

10 Efecto de la Dieta Mediterránea sobre el estrés oxidativo postprandial en adultos mayores Estudio aleatorio cruzado, 3 dietas isocalóricas durante periodos de 4 meses cada una: Dieta rica en ácidos grasos saturados, 38% grasa(22% SFA, 12% MUFA y 4% PUFA) Dieta Mediterránea 38% grasa (24% MUFA, 10% SFA y 4% PUFA) Dieta alta en carbohidratos, baja en grasa 28% (10% SFA, 12% MUFA 8% PUFA con 2 % ácido alfa-linolenico) T2 T0 = T4 T0 = P1: efecto de la dieta Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas Pontificia Universidad Católica de Chile Perez-Jimenez et al. 2011

11 % cambio diámetro arteria braquial Función Endotelial en un estudio de intervención de dietas altas en grasa 12 b b 10 ab b 8 6 a * a 4 2 a * a Dieta Vino Blanco Vino Tinto 0 MUFA PUFA F & V Aceite de Oliva Aceite de Maravilla

12 El estrés oxidativo postprandial se modifica con el tipo de grasa HFSA, 38% grasa (16% SFA, 12% MUFA y 6% PUFA) HMUFA, 38% grasa (20% MUFA, 8% SFA y 6% PUFA) LFHCC, 28% grasa (8% SFA, 11% MUFA 6% PUFA) LFHCCn-3, 28% grasa (8% SFA, 11% MUFA 6% PUFA + 1,24 gr LC n 3 PUFA) Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas Pontificia Universidad Católica de Chile Perez-Martinez et al. 2010

13 El vino tinto previene el aumento postprandial de hidroperóxidos lipidicos y de productos de oxidación de colesterol: un estudio piloto Hidroperoxidos lipidicos 7-β-hidroxicolesterol Agua Vino tinto Hamburguesa doble queso, con 300ml agua o 300 ml de vino tinto La comida control induce un aumento significativo en la concentración plasmatica de hidroperóxidos lipidicos y de producto de oxidación de colesterol 7-β-hidroxicolesterol. El vino tinto previene la oxidación lipidica cuando se consume con la comida. Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas Pontificia Universidad Católica de Chile Natella et al 2011

14 El arte de combinar los alimentos

15 Proyecto SC007 Mapeo antioxidante de 9 berries, 21 variedades, de 6 zonas geográficas distintas (n=600) Formulación de una mezcla 100% natural de extractos de berries caracterizada por su alta capacidad antioxidante BPC-350 Proyecto 6C029 Estudios de estabilidad Aplicación en distintas matrices alimentarias Estudio agudo de funcionalidad en humanos Estudio de intervención en humanos

16 BPC-350: mezcla líquida 100% natural de concentrados de 4 berries chilenos, con una alta capacidad antioxidante. Proyecto SC007 Alimento ORAC (mmoles TE/g) Acai berry, freeze-dried 1027,0 Maqui berry, concentrated powder 750,0 BPC ,7 Maqui 258,4 Goji berries 253,0 Sauco 145,2 Mora 136,4 Cranberries, raw 96,0 Frutilla 49,6 Frambuesa 48,5 Vino tinto Ciruela 34,1 Granada 19,1 Manzana Verde 12,9 Durazno 4,6 BPC-350 es: Alta Capacidad Antioxidante Estable en el tiempo De buen sabor

17 Hipótesis La ingesta de una bebida 100% natural preparada a partir de un concentrado de berries (BPC-350), rica en antioxidantes, aumenta la capacidad antioxidante del plasma y disminuye el daño oxidativo asociado al consumo de una comida grasa durante el proceso de la alimentación

18 Objetivo Estudiar el efecto del consumo de la bebida antioxidante preparada a partir de un concentrado de berries (BPC-350) en personas sanas, durante el proceso de la alimentación, a través de la caracterización de su efecto antioxidante - capacidad antioxidante del plasma y daño oxidativo a lípidos y proteína-, con miras a su promoción como alimento funcional.

19 Preparación de bebida antioxidante a partir de BPC-350 Bebida antioxidante: Agua purificada, BPC-350 al 5% p/v, edulcorante y preservantes; Y envasada en botellas plásticas desechables de 250 ml

20 Preparación de bebida antioxidante a partir de BPC-350 La bebida antioxidante: ORAC 14,10 mmoles TE/g Se determino que la capacidad antioxidante de la bebida ORACse mantenía constante a lo largo del tiempo (7 días a 38º C equivalente a 6 meses de almacenamiento a temperatura ambiente). 1 botella de bebida antioxidante (250 ml) = unidades ORAC (mmoles TE/g) = 70,5% de la dosis recomendada diaria por la FDA (para aporte de antioxidantes provenientes de frutas y verduras) Equivalente a una copa de vino tinto de 125 ml

21 Preparación de la comida Carne molida de trutro de pavo, con 6% de materia grasa Se elaboraron hamburguesas con o sin 6% de BPC-350 Se cocinaron al horno Finalmente se envasaron al vacío, en porciones de 250g y se congelaron a -20ºC

22 Análisis de la comida Daño oxidativo a lípidos (MDA) Hamburguesa antioxidante Cocida 0,002 Hamburguesa antioxidante cruda 0,004 Hamburguesa control cocida Hamburguesa control cruda 0,005 Sacar el pavo crudo 0,045 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050 MDA (mmoles/kg) BPC-350 protege a los alimentos de la oxidación

23 Estudio del efecto biológico postprandial de la bebida antioxidante preparada en base a BPC-350 Diseño del estudio Comida grs de hamburguesa de trutro de pavo cc de agua Comida grs de hamburguesa de trutro de pavo cc de bebida antioxidante Comida grs de hamburguesa de trutro de pavo com BPC-350 6% cc de bebida antioxidante 0 hr 1 hr 2 hr 3 hr 4 hr 5 hr 6 hr Ingesta de comida (30 min)

24 Análisis de las muestras de sangre de los voluntarios (15 Jóvenes): Perfil lipídico, perfil bioquímico, hemograma: tiempo 0. Glicemia y triglicéridos: tiempos 0, 1, 2, 3, 4, 5 y 6 horas. Perfil de Antioxidantes y Daño Oxidativo: tiempos 0, 1, 2, 3, 4, 5 y 6 horas Antioxidantes: - Vitamina C - Capacidad antioxidante total del plasma: TAR, TRAP; FRAP y DPPH - Antioxidantes liposolubles: Vit. E, B-caroteno y Licopeno Marcadores de Daño Oxidativo: MDA y Carbonilo Análisis Estadístico. El análisis estadístico de todas la variables analizadas se realizó a través de un Modelo Mixto, Generalized Estimating Equations (GEE),con el Software R.

25 mg/dl Resultados: Triglicéridos 160 Triglicéridos 70 Delta Triglicéridos COMIDA 1 COMIDA 2 COMIDA COMIDA 1 COMIDA 2 COMIDA 3 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6

26 Resultados: Antioxidantes en el plasma: Los niveles plasmáticos de Vitamina C y E en el tiempo no presentaron diferencias significativas entre las comidas. Capacidad antioxidante total en plasma: Los índices TAR, TRAP y FRAP en el tiempo presentaron una tendencia de aumento no significativa principalmente en la comida 3. El índice DPPH presento diferencias significativas en el tiempo.

27 Área DPPH (mm*hr) DPPH (um) Capacidad antioxidante en el plasma (DPPH) 20 DPPH ,0 COMIDA 1 COMIDA 2 COMIDA 3 80,0 080,2 +/- 73,4 C , Comida 1 Comida 2 Comida 3 Tiempo (hr) 40,0 20,0 0,0 20,9 +/- 57,3 B -20,0-40,0 A -32,6 +/- 46,4

28 MDA (um) Daño oxidativo a lípidos (MDA) postprandial 0,3 Comida 1 MDA en plasma 0,2 Comida 2 Comida 3 1,2 A 1,0 1,07 +/- 0,16 0,1 B 0,8 0,0 0, ,82 +/- 0,18-0,1 Tiempo (hr) 0,4 0,2 0,02 +/- 0,09 C 0,0 Comida 1 Comida 2 Comida 3

29 Área Carbonilos (mm*hr) Carbonilos (um) Daño oxidativo a proteínas (carbonilos) postprandial 0,04 Carbonilos en plasma 0,1 Area bajo curva de Carbonilos 0, A 0,0 B B -0,04 Comida 1 Comida 2-0,1-0,016 +/- 0,08-0,08 Comida 3 Tiempo (hr) -0,2-0,126 +/- 0,097-0,208 +/- 0,125-0,3 COMIDA 1 COMIDA 2 COMIDA 3

30 Discusión (2) La bebida antioxidante protege a la comida durante su preparación y durante su digestión en el estomago de la oxidación de lípidos y proteínas. La bebida antioxidante aumenta la capacidad antioxidante del plasma, medida como DPPH. La bebida antioxidante disminuye el daño oxidativo a lípidos, medido como MDA y de proteínas, medido por la presencia de grupos carbonilos, lo que significa que es capaz de proteger estructuras celulares, como membranas, y moléculas de nuestro cuerpo como las partículas LDL.

31 Conclusiones BPC-350 protege del daño oxidativo a los alimentos desde su preparación y durante su digestión BPC-350 protege a las personas que lo consumen: menor daño oxidativo mayor capacidad antioxidante en el plasma BPC-350 es un alimento funcional