Dra. Iciar Astiasarán. Universidad de Navarra. Jornadas Nacionales de Alimentación 2006 Consejo General de Colegios Oficiales de Farmacéuticos Resumen Ponencia: Fitosteroles. Ingredientes funcionales. Fitosteroles. Aspectos saludables Los fitosteroles son moléculas de naturaleza lipídica, presentes en la dieta habitual, con un consumo diario de 150-400mg/día, procedente de aceites vegetales, cereales, frutas y otros vegetales. Los fitostanoles (fitosteroles totalmente saturados), son menos abundantes, y la ingesta diaria es de unos 25mg. Se conocen más de 250 moléculas de fitosteroles distintas, aunque los más abundantes son el sitosterol, con un aporte del 5679% del total de fitosteroles, campesterol (18%), stigmasterol (9%) y estanoles (9%). A diferencia del colesterol, los fitosteroles no se sintetizan en el organismo humano. La absorción de los fitosteroles y fitostanoles ingeridos es mucho menor que la del colesterol. Mientras que el grado de absorción del colesterol es del 40-60%, el de los fitosteroles es del 5-15% y el de los fitostanoles del 0.1-2%. También su grado de excreción es diferente, del orden del 40-60% para el colesterol, del 85-95% para los fitosteroles y de mas del 98% para los fitostanoles. Tanto fitosteroles como fitostanoles han cobrado en los últimos años un gran interés desde el punto de vista nutricional, ya que la similitud estructural con el colesterol les da la capacidad de disminuir la absorción de este compuesto, incluyendo el colesterol endógeno recirculante, disminuyendo así su nivel plasmático y el colesterol LDL. Estudios en humanos ponen de manifiesto que una ingesta media de 2g/día de esteroles o estanoles reduce los niveles de LDL colesterol en un 10%. Por ello, se considera que pueden ser útiles para prevenir en un cierto grado las enfermedades cardiovasculares. Así, se estima que el consumo de 2 g/día de esteroles o estanoles puede reducir el riesgo de enfermedad coronaria en un 25%. Este efecto se considera más significativo a efectos hipocolesterolémicos que la reducción de la ingesta de grasa saturada. El principal mecanismo a través del cual los fitosteroles, tanto en su forma libre como esterificados, disminuyen los niveles de colesterol plasmático es la inhibición de la absorción intestinal. Se han sugerido distintos puntos a lo largo del tracto gastrointestinal en los cuales se puede dar esta inhibición, pero por el momento no se dispone de datos que avalen la importancia relativa de cada uno de ellos: competición con el colesterol para su solubilización en las micelas, co-cristalización con colesterol para formar cristales mixtos, interferencia con la hidrólisis lipídica mediada por lipasas y esterasas de colesterol e inhibición de la acetil coenzima A colesterol transferasa (ACAT). Hay trabajos que parecen indicar como poco probable que se produzca una cocristalización de colesterol y fitosteroles en el intestino, y muestran que no es necesaria la presencia simultánea de los fitosteroles y del colesterol en el intestino para inhibir la absorción de éste. Por último cabe señalar que estudios recientes muestran cambios en la expresión génica como respuesta a la ingesta de altos niveles de fitosteroles. Además de su efecto sobre el perfil lipídico y el metabolismo de las lipoproteínas, los fitosteroles y fitostanoles pueden afectar otros procesos metabólicos. En intervenciones nutricionales prolongadas se ha podido demostrar que que la ingesta de altas dosis de fitosteroles (4-6.6g) disminuye la concentración plasmática de diversos carotenoides y tocoferoles, sin mejorar con ello la eficacia en la disminución de la absorción de colesterol con respecto a dosis de 2g/día. También existen trabajos en los que se muestran que los fitosteroles poseen efectos no solo anti ateroscleróticos, sino también anticarcinogénicos, antiinflamatorios y antioxidativos. Fuentes vegetales de fitosteroles. Los fitosteroles se encuentran básicamente en aceites y grasas vegetales y cereales, y en menor proporción en frutas y verduras. Los aceites vegetales no refinados contienen entre 1-20 g/kg de fitosteroles totales (Piironen y Lampi, 2004). Estas concentraciones disminuyen con el refinado, la hidrogenación o la transesterificación en mayor o menor proporción (10%-70%) dependiendo de las condiciones tecnológicas. En cereales, el contenido en fitosteroles oscila entre 0.35-1.2g/kg. Entre las hortalizas, estudios recientes ponen de manifiesto que las mejores fuentes de fitosteroles son el brócoli, las coles de bruselas, la coliflor y el eneldo, con un contenido total que supera los 300mg/kg. Los guisantes, pimientos y perejil muestran valores entre 200-300mg/kg. En el rango de 100-200mg/kg se incluyen las zanahorias, puerros, remolachas y coles, mientras que los más pobres, con menos de 100mg/kg son la lechuga, patata, cebolla y tomate. Cabe destacar que dependiendo de la zona de la planta estudiada, los valores pueden oscilar. Aspectos legislativos sobre alimentos enriquecidos en fitosteroles Los fitosteroles son, desde el punto de vista legislativo, un nuevo ingrediente alimentario, con arreglo al Reglamento (CE) n° 258/97 del Parlamento Europeo y del Consejo. Está permitido su uso en grasas amarillas para untar, aliños para ensaladas, productos de tipo leche, productos de tipo leche fermentada, bebidas de soja y productos tipo queso con fitosteroles/fitoestanoles (Decisión 2004/333/CE); grasas amarillas para untar, productos tipo leche, productos tipo yogur y salsas aromáticas con fitosteroles/fitoestanoles (Decisión 2004/334/CE); grasas amarillas para untar, bebidas de fruta a base de leche, productos tipo yogur y productos tipo queso, con fitosteroles/fitoestanoles (Decisión 2004/336/CE); grasas amarillas para untar con ésteres de fitosterol (Decisión 2000/500/CE), productos tipo leche y productos tipo yogur con ésteres de fitosterol (Decisión 2004/335/CE) y bebidas a base de leche con fitosteroles/fitostanoles añadidos (Decisión 2004/4289). El perfil de la mezcla de fitosteroles que se ha de emplear en el enriquecimiento de estos alimentos limita la presencia de ciertas cantidades para cada uno de ellos: < 80 % sistosterol, < 15 % -sitostanol, < 40 % campesterol, < 5 % campestanol, < 30 % stigmasterol, < 3 % brasicasterol, < 3 % otros esteroles y estanoles. El Comité científico de la alimentación humana, en su dictamen “Informe general sobre los efectos a largo plazo del consumo de elevadas cantidades de fitosteroles procedentes de diversas fuentes alimentarias, con especial atención a los efectos sobre los niveles de beta-caroteno” ha indicado que no existen pruebas de que los consumos superiores a 3g/día produzcan beneficios adicionales y que, puesto que una ingesta elevada puede producir una disminución de la absorción de carotenos, es prudente evitar las ingestas de esteroles vegetales superiores a 3 g/día (Reglamento CE nº 608/2004 de la Comisión). En este mismo informe el comité recomienda el empleo de fuentes naturales de beta carotenos (vegetales y frutas) para contrarrestar la potencial disminución de beta carotenos y otros nutrientes liposolubles en plasma causada por un consumo prolongado de alimentos ricos en fitosteroles. El reciente Reglamento de la Unión Europea (CE nº601/2004) sobre el etiquetado de alimentos e ingredientes alimentarios con fitosteroles, ésteres de fitosterol, fitostanoles o ésteres de fitostanol añadidos, recoge como probado que estos compuestos reducen los niveles de colesterol sérico, pero que también pueden reducir los niveles plasmáticos de beta-caroteno. De ahí que se considere necesario controlar su ingesta, y que se disponga, por tanto, de tablas de composición actualizadas que presenten el contenido de estos compuestos lipídicos. Estabilidad de fitosteroles: formación de óxidos de fitosteroles Así como la oxidación del colesterol y sus consecuencias sobre los procesos ateroscleróticos han sido ampliamente estudiados, las investigaciones sobre la presencia de fitosteroles y de la formación de sus productos de oxidación son más recientes, siendo la bibliografía más reducida. Existen algunos trabajos en los que se aplican diferentes metodologías para intentar identificar y cuantificar oxifitosteroles en aceites vegetales y patatas fritas, leches infantiles, y más recientemente se han detectado en margarinas enriquecidas. Los trabajos científicos sobre los posibles efectos de los óxidos de fitosteroles son limitados y en algunos casos contradictorios. En algunos estudios in vitro se vio que los óxidos del -sitosterol presentaron un patrón de toxicidad similar al encontrado por los COP, aunque menos severo. Por el contrario en un estudio en el que administraron una dieta con POP durante 90 días en ratas concluyeron que los óxidos de fitosteroles no presentaron potencial genotóxico y no detectaron evidencia de toxicidad subcrónica. Recientemente, Kritchevsky & Chen (2005) en una revisión sobre los efectos de los fitosteroles señalan que con los conocimientos actuales y con las dosis recomendadas se puede afirmar que estos compuestos no poseen efectos adversos Bibliografía Astiasarán, I., Ansorena, D., Conchillo, A. y Echarte, M. (2003). Óxidos de colesterol: riesgos sanitarios y factores que condicionan su formación en alimentos. Nutrición Clínica 23(3), 9-14. Calpe-Berdiel, L., Escola-Gil, J.C., Ribas, V., Navarro-Sastre, A., Garcés-Garcés, J., Blanco-Vaca, F. (2005). Changes in intestinal and liver global gene expresión in response to a phytosterolenriched diet. Atherosclerosis, 181, 75-85. Clifton PM, Noakes M, Ross D, Fassoulakis A, Cehun M, Nestel P (2004). High dietary intake of phytosterol esters decreases carotenoids and increases plasma plant sterol levels with no additional cholesterol lowering Journal of Lipid Research 45 (8): 1493-1499. Decisión 2000/500/CE de la Comisión, de 24 de julio de 2000, relativa a la autorización de la comercialización de las «grasas amarillas de untar con ésteres de fitosterol» como nuevo alimento o nuevo ingrediente alimentario con arreglo al Reglamento (CE) nº 258/97 del Parlamento Europeo y del Consejo. Decisión de la Comisión 2004/333/EC, de 31 de marzo de 2004, relativa a la autorización de comercialización de grasas amarillas para untar, aliños para ensaladas, productos de tipo leche, productos de tipo leche fermentada, bebidas de soja y productos tipo queso con fitoesteroles/fitoestanoles añadidos como nuevo alimento o nuevo ingrediente alimentario, con arreglo al Reglamento (CE) no 258/97 del Parlamento Europeo y del Consejo [notificada con el número C(2004) 1243]. Decisión de la Comisión 2004/334/CE, de 31 de marzo de 2004, relativa a la autorización de comercialización de grasas amarillas para untar, productos tipo leche, productos tipo yogur y salsas aromáticas con fitosteroles/fitoestanoles añadidos como nuevo alimento o nuevo ingrediente alimentario, con arreglo al Reglamento (CE) no 258/97 del Parlamento Europeo y del Consejo [notificada con el número C(2004) 1244] Decisión de la Comisión 2004/335/CE, de 31 de marzo de 2004, relativa a la autorización de comercialización de productos tipo leche y productos tipo yogur con ésteres de fitosterol añadidos como nuevo ingrediente alimentario, con arreglo al Reglamento (CE) no 258/97 del Parlamento Europeo y del Consejo [notificada con el número C(2004) 1245]. Decisión de la Comisión 2004/336/EC, de 31 de marzo de 2004, relativa a la autorización de comercialización de grasas amarillas para untar, bebidas de fruta a base de leche, productos tipo yogur y productos tipo queso, con fitoesteroles/fitoestanoles añadidos como nuevo alimento o nuevo ingrediente alimentario, con arreglo al Reglamento (CE) n° 258/97 del Parlamento Europeo y del Consejo [notificada con el número C(2004) 1246]. Decisión de la Comisión 2004/845/CE, de 12 de noviembre de 2004, relativa a la autorización de la comercialización de bebidas a base de leche con fitosteroles/fitostanoles añadidos como nuevos alimentos o nuevos ingredientes alimentarios con arreglo al Reglamento (CE) nº 258/97 del Parlamento Europeo y del Consejo [notificada con el número C(2004) 4289]. Dutta PC (1997). Studies on phytosterol oxides .2. Content in some vegetable oils and in french fries prepared in these oils Journal Of The American Oil Chemists Society 74 (6): 659-666. Dutta PC, Appelqvist LA. (1997). Studies on phytosterol oxides .1. Effect of storage on the content in potato chips prepared in different vegetable oils. Journal Of The American Oil Chemists Society 74 (6): 647-657. Grandgirard A, Martine L, Demaison L, Cordelet C, Joffre C, Berdeaux O, y Semon E. (2004). Oxyphytosterols are present in plasma of healthy human subjects. British Journal of Nutrition 91 (1): 101-106. Guardiola, F., Codony, R., Addis, P.B., Rafecas, M. y Boatella, J. (1996). Biological Effects of Oxysterols: Current Status in Food Chemistry and Toxicology. Vol 34,2,193-211. Hicks KB, Moreau RA (2001). Phytosterols and phytostanols: Functional food cholesterol busters. Food Technology 55 (1): 63-67. Jolodar,A., hourihane,S., Moghadasian, MH (2005). Dietary phytosterols alter gene expression in the intestine of apolipprotein E knockout mice. Nutrition Research 25(9), 847-858. Jones PJ, Raeini-Sarjaz M. (2001). Plant sterols and their derivatives: The current spread of results. Nutrition Reviews 59 (1): 21-24 Part 1. Katan MB, Grundy SM, Jones P, Law M, Miettinen T, Paoletti R (2003). Efficacy and safety of plant stanols and sterols in the management of blood cholesterol levels MAYO CLINIC PROCEEDINGS 78 (8): 965-978. Kritchevsky,D, Chen,SC. (2005). Phytosterols-health benefits and potential concerns: a review. Nutrition Research, 25, 413-428. Law M. (2000). Plant sterol and stanol margarines and health. British Medical Journal 320 (7238): 861864. Mel’ nikov SM, Seijen ten Hoorn, JWM, Bertrand, B, (2004). Can cholesterol absorption be reduced by phytosterols and phytostanols via a cocrystallization mechanism?. Chem Phys Lipids, 127, 1533. Moreau RA, Whitaker BD, Hicks KB (2002). Phytosterols, phytostanols, and their conjugates in foods: structural diversity, quantitative analysis, and health-promoting uses. Progress In Lipid Research 41 (6): 457-500. Normén L y Andersson SW. (2004). Does phytosterol intake affect the development of cancer? In Phytosterols as functional food components and nutraceuticals. Edited by Dutta. Marcel Dekker Inc., New York-Basel. Ostlund, RE. (2002). Phytosterols in human nutrition. Annual Review Nutrition 22: 533-549. Piironen, V. y Lampi, A.M. (2004). Occurrence and levels of phytosterols in foods. In “Phytosterols and functional food componenes and nutraceuticals”. PP, 1-32. Ed. Marcel Dekker, Ney York, USA. Pizzoferrato L, Nicoli S, y Lintas C (1993). Gc-ms characterization and quantification of sterols and cholesterol oxidation-products. Chromatographia 35 (5-6): 269-274. Plat J, Mensink RP (2001). Effects of diets enriched with two different plant stanol ester mixtures on plasma ubiquinol-10 and fat-soluble antioxidant concentrations. Metabolism-Clinical And Experimental 50 (5): 520-529. Plat,J., Van Onselen EN, Van Heugten,MM, Mensink,RP (2000). Effects on serum lipids, lipoproteins and fat soluble antioxidant concentrations of consumption frequency of margarines and shortenings enriched with plant stanol esters. Eur J Clin Nutr, 54, 671-677. Reglamento (CE) nº 608/2004 de la comisión de 31 de marzo de 2004 relativo al etiquetado de alimentos e ingredientes alimentarios, con fitosteroles, esteres de fitosterol, fitostanoles o esteres de fitostanoles. Ryan,E, Chopra,J, McCarthy,F, Maguire,AR,O’Brien,NM (2005). Qualitative and quantitative comparison of the cytotoxic and apoptotic potencial of phytosterol oxidation products with theis corresponding colesterol oxidation products. British Journal of nutrition, 94, 443-451. Trautwein EA, Duchateau GSMJE, Lin YG, Melnikov SM, Molhuizen HOF, y Ntanios FY (2003). Proposed mechanisms of cholesterol-lowering action of plant sterols. European Journal of Lipid and Technology 105 (3-4): 171-185. Wasowicz. E. (2003). Cholesterol and phytosterols. In “Chemical and functional properties of food lipid.” PP 93-107. Ed. CRC Press. Zunin P, Calcagno C, y Evangelisti F (1998). Sterol oxidation in infant milk formulas and milk cereals. Journal of Dairy Research 65 (4): 591-598.