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

Paradoja del Oxígeno

Relación entre tiempo promedio de sobrevida y presión de O2..

MO2, consumo de oxígeno.

Animales con tasas metabólica más alta son más susceptibles a la toxicidad por O2.

Barthelemy et al 1981

Anguila

Rana

Trucha

Gorrión

Ratón

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

Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas

Pontificia Universidad Católica de Chile

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

O’Keefe et al, 2008

Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas

Pontificia Universidad Católica de Chile

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).

O’Keefe et al, 2008

Estrés Oxidativo Postprandial

Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas

Pontificia Universidad Católica de Chile

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4

Tri

glic

eri

do

s (

mg

/dl)

Horas Postprandial

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4

Glic

em

ia (

mg

/dl)

Horas Postprandial

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 1 2 3 4

Nit

roti

ros

ina

(µ

M)

Normales

Diabeticos

Horas Postprandial

0

2

4

6

8

10

12

14

0 1 2 3 4

% D

ilata

ció

n m

ed

iad

a p

or

flu

jo

Horas 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) y el deterioro de la función

endotelial (dilatación mediada por flujo).

Ceriello et al. 2004

Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas

Pontificia Universidad Católica de Chile

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1 2 4 6

Tri

gliceri

do

s (

mg

/dl)

Horas postprandial

0

5

10

15

20

25

30

35

0 1 2 4 6

Pero

xid

o (

µM

)

Horas postprandial

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 1 2 4 6

Malo

nd

iald

eh

ido

(µ

M)

Horas postprandial

Estrés Oxidativo 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

Fisher-Wellman&Bloomer, 2010

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

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

Antioxidantes naturales de la dieta, especialmente

polifenoles, previenen este proceso oxidativo

Fuentes de Antioxidantes

Frutas

Verduras

Aceite de oliva

Vino

Café

Té

Chocolate

Especias

Legumbres secas y cereales integrales

Dieta Mediterránea

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas

Pontificia Universidad Católica de Chile Perez-Jimenez et al. 2011

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) P1: efecto de la dieta

Efecto de la Dieta Mediterránea sobre el estrés

oxidativo postprandial en adultos mayores

T2 – T0 = T4 – T0 =

PUFA MUFA

12

10

8

6

4

2

0

Dieta

Vino Blanco

Vino Tinto

F & V

b ab

b b

a

a

a

a

Función Endotelial en un estudio de intervención de dietas altas en grasa

% c

am

bio

diá

me

tro

art

eria

bra

qu

ial

Aceite de Oliva Aceite de Maravilla

*

*

El estrés oxidativo postprandial se

modifica con el tipo de grasa

Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas

Pontificia Universidad Católica de Chile Perez-Martinez et al. 2010

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)

El vino tinto previene el aumento postprandial de

hidroperóxidos lipidicos y de productos de oxidación

de colesterol: un estudio piloto

Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas

Pontificia Universidad Católica de Chile Natella et al 2011

Hidroperoxidos lipidicos 7-β-hidroxicolesterol

Hamburguesa doble queso, con 300ml agua o 300 ml de vino tinto

Vino tinto

Agua

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.

El arte de combinar los alimentos

Proyecto SC007

Proyecto 6C029

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

Estudios de

estabilidad

Estudio agudo

de funcionalidad

en humanos

Estudio de

intervención

en humanos

Aplicación en

distintas matrices

alimentarias

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

Alimento ORAC

(mmoles TE/g)

Acai berry, freeze-dried 1027,0

Maqui berry, concentrated powder 750,0

BPC-350 453,7

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 30-40

Ciruela 34,1

Granada 19,1

Manzana Verde 12,9

Durazno 4,6

BPC-350: mezcla líquida 100% natural de

concentrados de 4 berries chilenos, con una alta

capacidad antioxidante. Proyecto SC007

BPC-350 es:

• Alta Capacidad Antioxidante

• Estable en el tiempo

• De buen sabor

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

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

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.

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

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

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

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 –ORAC-

se 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) = 3.525 unidades ORAC

(mmoles TE/g) = 70,5% de la dosis recomendada diaria por la FDA (para aporte de antioxidantes provenientes de frutas y verduras)

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

Equivalente a una copa de vino tinto de 125 ml

Preparación de la comida

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

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

Análisis de la comida

BPC-350 protege a los alimentos de la oxidación

Daño oxidativo a lípidos (MDA)

Sacar el pavo crudo

0,005

0,045

0,004

0,002

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050

Hamburguesa control cruda

Hamburguesa control cocida

Hamburguesa antioxidante cruda

Hamburguesa antioxidante Cocida

MDA (mmoles/kg)

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

Diseño del estudio

Estudio del efecto biológico postprandial de la bebida

antioxidante preparada en base a BPC-350

1 hr 2 hr 3 hr 4 hr 5 hr 6 hr 0 hr

Ingesta de

comida (30 min)

250 grs de hamburguesa de

trutro de pavo + 500 cc de agua

Comida 2

Comida 3

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

250 grs de hamburguesa de trutro de

pavo + 500 cc de bebida antioxidante

250 grs de hamburguesa de trutro de

pavo com BPC-350 6% + 500 cc de

bebida antioxidante

Comida 1

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.

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

Triglicéridos

70

100

130

160

T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6

COMIDA 1

COMIDA 2

COMIDA 3

Triglicéridos

0

10

20

30

40

50

60

70

T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6

COMIDA 1

COMIDA 2

COMIDA 3

Delta Triglicéridos

mg

/dL

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.

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

Resultados:

-20

-10

0

10

20

0 1 2 3 4 5 6

DP

PH

Tiempo (hr)

DPPH

Comida 1

Comida 2

Comida 3

(uM

)

Capacidad antioxidante

en el plasma (DPPH)

-40,0

-20,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

COMIDA 1 COMIDA 2 COMIDA 3

Áre

a D

PP

H (

mM

*hr)

A

B

C

-32,6 +/- 46,4

20,9 +/- 57,3

080,2 +/- 73,4

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

-0,1

0,0

0,1

0,2

0,3

0 1 2 3 4 5 6

MD

A

Tiempo (hr)

MDA en plasma

Comida 1

Comida 2

Comida 3

(uM

)

Daño oxidativo a lípidos (MDA)

postprandial

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

Comida 1 Comida 2 Comida 3

B

C

1,07 +/- 0,16

0,82 +/- 0,18

0,02 +/- 0,09

A

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

-0,08

-0,04

0,00

0,04

0 1 2 3 4 5 6

Car

bo

nil

os

Tiempo (hr)

Carbonilos en plasma

Comida 1

Comida 2

Comida 3

(uM

)

Daño oxidativo a proteínas (carbonilos)

postprandial

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

COMIDA 1 COMIDA 2 COMIDA 3

Áre

a C

arb

on

ilos

(mM

*h

r)

Area bajo curva de Carbonilos

AB B

-0,016 +/- 0,08

-0,126 +/- 0,097

-0,208 +/- 0,125

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

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.

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries

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

Estudio del efecto biológico sobre el proceso de la alimentación de una bebida 100% natural,

preparada a partir de concentrados de berries