harina de bagazo de uva - PAM

CENTRO DE NUTRICIÓN MOLECULAR Y ENFERMEDADES CRÓNICAS /
Nuevo ingrediente funcional
para el desarrollo de alimentos:
HARINA DE
BAGAZO DE UVA
La Harina de Bagazo de Uva, ingrediente funcional desarrollado en el marco del proyecto FONDEF “Diseño y caracterización funcional
de aditivos alimentarios saludables, ricos en antioxidantes y fibra, obtenidos de bagazo de Vitis vinífera, capaces de mediterranizar
significativamente la dieta y así prevenir enfermedades crónicas”, contiene antioxidantes y fibra, dos componentes de los alimentos
que han sido reconocidos como promotores de la salud humana.
En este sentido, el proyecto se enfocó en la elaboración de un alimento funcional atractivo, rico en fibra y antioxidantes. Se preparó
harina de orujo o bagazo de uva, fruto característico de la Dieta Mediterránea, como un ingrediente funcional para la elaboración de
pan, pastas y galletas. Se evaluó la funcionalidad de estos alimentos sobre factores de riesgo de enfermedades crónicas en estudios
realizados en ratas y en voluntarios humanos.
La investigación científica actual permite proponer que los pilares que sustentan
los beneficios para la salud de la Dieta Mediterránea se atribuyen a sus componentes bioactivos: antioxidantes; fibra dietética; ácidos grasos saludables
(monoinsaturados y omega-3); fitoesteroles y probióticos.
Todos estos están presentes en los alimentos que caracterizan esta dieta:
pescado y carnes blancas, cereales y leguminosas, frutas y verduras, lácteos
fermentados, aceite de oliva como principal fuente de grasa y vino consumido
con las comidas.
ANTIOXIDANTES Y FIBRA: DOS COMPONENTES ESENCIALES QUE
CONTRIBUYEN A EXPLICAR LOS BENEFICIOS DE LA DIETA MEDITERRÁNEA
Las verduras y frutas son alimentos ricos en antioxidantes y fibra, dos factores
dietéticos que reducen el riesgo cardiovascular, diabetes, cáncer de colon y
obesidad, entre otros.
LA DIETA MEDITERRÁNEA: UNA DIETA FUNCIONAL
La Dieta Mediterránea es globalmente reconocida como saludable y placentera.
Este tipo de alimentación previene el síndrome metabólico y las enfermedades
crónicas -cardiovascular, cerebrovascular, cáncer, diabetes, Alzheimer y
otras- que son la principal causa de muerte en el mundo.
La fibra y los antioxidantes, principalmente los polifenoles, se encuentran
naturalmente unidos y resisten el proceso de digestión siendo transportados a
lo largo del tubo digestivo juntos, alcanzando el intestino grueso donde siguen
procesos fisiológicos comunes, como su metabolismo por la flora intestinal.
Así, la fibra y los antioxidantes actúan sinérgicamente en sus efectos benéficos
para la salud. Esta asociación entre antioxidante y fibra es actualmente motivo
de muchas investigaciones científicas.
Proyecto FONDEF AF10i1014 del Primer Concurso de Alimentos Funcionales. Desarrollado por el Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas de la Pontificia Universidad Católica de
Chile, con el apoyo de Viña Concha y Toro S.A., Empresas Carozzi Chile S.A. y Comercial Epullen Ltda.
¿Qué es la
Harina de
Bagazo de Uva?
La Harina de Bagazo de Uva (HBU) es un ingrediente alimentario derivado del
prensado de las uvas frescas, fermentado, o no, denominado orujo o bagazo.
Es rica en fibra y antioxidantes, ambos componentes muy deseables en los
alimentos por sus reconocidos beneficios para la salud.
Se obtiene luego de un proceso de secado y molienda del orujo de uva, bajo
condiciones específicas, que permiten preservar al máximo su contenido en
fibra y su poder antioxidante.
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPONENTES BIOACTIVOS DE LA HBU
FIBRA: El contenido de fibra de HBU es muy elevado comparado con el de otras
harinas integrales disponibles en el mercado: harina integral de trigo 6,5% a
9%, harina integral de avena 6% a 7%, harina de linaza 32% a 38%, harina de
salvado de trigo 40% a 45%. La HBU blanca de uvas de variedad Chardonnay,
contiene un 25% a 30% de fibra y la HBU tinta de uvas de variedad Cabernet
Sauvignon, un 45% a 50%.
En el contexto de las recomendaciones de consumo de fibra dietética, la OMS
aconseja un consumo de 25 a 30 gramos diarios en adultos. Sólo 2 cucharadas
de HBU tinta (20 g), cubren el 37% de la dosis diaria recomendada (DDR) de
consumo de fibra, y 2 cucharadas de HBU blanco cubren el 22% de la DDR.
Efectos de la HBU en la salud
ESTUDIO PRECLÍNICO
El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto
biológico de la HBU tinta en un modelo de síndrome
metabólico (condición de riesgo de desarrollar
diabetes y/o enfermedad cardiovascular) en ratas,
inducido por una dieta con alto contenido en fructosa.
RESULTADOS:
DISEÑO DEL ESTUDIO: Las ratas se asignaron aleatoriamente a 4 grupos de acuerdo con su alimentación:
Dieta Control, Dieta Control + 20 % HBU, Dieta con
60 % de fructosa y Dieta con 60 % de fructosa + 20
% HBU, durante 16 semanas.
•La suplementación con 20% HBU previene
el aumento de glicemia, insulina, y
del índice HOMA —una medida de la
resistencia a la insulina—, inducido por la
ingesta de fructosa, Figura 1.
-HBU
+20% HBU
Dieta con fructosa
-HBU
+20% HBU
Se les midió peso, glicemia, triglicéridos y presión
arterial sistólica durante el periodo del estudio. Al
término de este, se les tomaron muestras de sangre
y de tejidos para determinación de glicemia, insulina
y daño oxidativo a lípidos, y se les realizó un test
de tolerancia a la glucosa.
•La suplementación con 20% HBU
protege el plasma y el tejido renal del
daño oxidativo a lípidos, medido como
TBARS (Especies reactivas al ácido
tiobarbitúrico), promovido por la ingesta
de fructosa, Figura 2.
En conclusión la HBU tinta reduce el estrés
oxidativo y previene la hiperglicemia y la
resistencia a la insulina, inducida por una
dieta alta en fructosa en un modelo animal.
HARINA DE BAGAZO DE UVA: Nuevo Ingrediente funcional para el desarrollo de alimentos.
5.0
HOMA-IR
HOMA-IR
5.0
2,5
2,5
0,5
0,5
control
control
control +
HBU
control +
HBU
Fructosa Fructosa +
HBU
Fructosa Fructosa +
HBU
0,5
Figura 2
Tejido renal (uM MDA/mg)
Tejido renal (uM MDA/mg)
Dieta normal
Figura 1
•El peso y la presión arterial sistólica no
presentaron diferencias significativas
entre los distintos grupos de dieta.
0,40,5
0,30,4
0,20,3
0,10,2
0,00,1
0,0
control
control
control +
HBU
control +
HBU
Fructosa Fructosa +
HBU
Fructosa Fructosa +
HBU
Abril 2014
Capacidad antioxidante de la HBU:
Información nutricional de la HBU:
HBU tinta
Cabernet Sauvignon
HBU blanca
Chardonnay
Grasa total
Proteínas
Hidratos de Carbono disponibles
Fibra Dietaria:
Soluble
7,8
11,7
17,0
47,7
3,5
4,3
7,5
46,0
27,2
2,3
Insoluble
Cenizas
Humedad
44,2
8,4
7,5
24,9
3,9
11,2
POLIFENOLES Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE: La HBU, tinta y blanca tiene una alta
capacidad antioxidante y contenido de polifenoles provenientes de la uva.
-El contenido total de polifenoles de 20 gramos de HBU, tinta o blanca, equivale
a 2 copas de vino tinto (contenido de polifenoles del vino tinto: 2 a 4 g/l).
-La capacidad antioxidante de HBU, medida por el método ORAC (Oxygen
Radical Antioxidant Capacity) de 20 gramos de HBU, tinta o blanca, cubren
el 100% del consumo diario de unidades ORAC provenientes de frutas y
verduras propuesto por la FDA de Estados Unidos (DDR= 5.000 unidades
ORAC (μmoles TE/g)).
Durante el proceso de la alimentación, consumo y
digestión de los alimentos —postprandial— se produce
un aumento en la formación de especies oxidantes
en el tubo digestivo, especialmente tras la ingesta
de comida grasa, las que pasan a la circulación
sanguínea. Este aumento de lípidos oxidados se
relaciona con el desarrollo de enfermedades crónicas.
Los antioxidantes presentes en los alimentos son
capaces de prevenir este proceso oxidativo.
El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del
consumo de pan preparado con HBU sobre la capacidad antioxidante y el daño oxidativo en la plasma
durante el proceso de la alimentación.
DISEÑO DEL ESTUDIO: Estudio cruzado con 12 voluntarios, que consumieron pan equivalente a 50 g de
carbohidratos disponibles, preparado con y sin 20%
de HBU blanca, con y sin 50 g de margarina (30 g de
grasa), se les determinó la capacidad antioxidante
(TAR y DPPH) y el daño oxidativo (malondialdehído o
MDA) en el plasma postprandial. Se tomaron muestras
de sangre antes y después de comenzar la ingesta de
pan cada una hora, hasta las 6 h. El pan con HBU blanca
(PU) contenía 7,6 g de fibra/100 g, 4,8 mg de eq
gálico/g de polifenoles y 49,6 ORAC (μmoles TE/g).
41.1 ± 3.0
1.5 ± 0.2
362.9 ± 24.4
172.2 ± 16.9
33.8 ± 2.5
322.9 ± 29.1
124.2 ± 10.9
La HBU es un ingrediente novedoso y con atractivas propiedades
nutricionales, que puede ser usado como ingrediente en el desarrollo
de alimentos funcionales. En este sentido, esta harina podría ser utilizada para la preparación de distintos alimentos de panadería o como
aditivo en la preparación de alimentos cárneos y lácteos, entre otros.
En el desarrollo del proyecto se elaboraron diferentes alimentos con
adición de hasta 25% de HBU: pastas con HBU tinta, galletas con HBU
tinta y blanca, pan (marraqueta y hallulla) con HBU tinta y blanca.
Todos estos alimentos fueron bien evaluados por un panel sensorial.
RESULTADOS:
Capacidad antioxidante del plasma medida
como DPPH:
•Disminuyó con el consumo de pan control,
sin y con margarina, P y P+M (p<0.001).
•Permaneció constante con el consumo de
pan con la HBU, sin y con margarina, PU y
PU+M.
Capacidad antioxidante del plasma, medida
como TAR:
•Disminuyó con el consumo de P, P+M, y PU
(p<0,05).
•Permaneció constante con el consumo de
PU+M.
5
0
delta DPPH (uM)
1.Efecto del consumo de pan preparado con HBU
blanca, fuente de antioxidantes y fibra, con y sin
margarina, sobre la capacidad antioxidante y el daño
oxidativo postprandial.
HBU blanca
Chardonnay
Aplicaciones en la industria alimentaria
-5
-10
-15
-20
60
0
Tiempo
120
180
240
300
360
60
120
180
240
300
360
60
120
180
240
300
360
10
delta TAR (uM Trolox Eq.)
ESTUDIOS DE FUNCIONALIDAD EN PERSONAS
HBU tinta
Cabernet Sauvignon
Polifenoles totales (mg/g)
Antocianas totales (mg/g)
Capacidad Antioxidante, ORAC (μmoles TE/g)
Capacidad antioxidante, DPPH (μmoles TE/g)
0
-10
-20
-30
-40
-50
0
Tiempo
Daño oxidativo a lípidos, medido como
malondialdehído (MDA):
•Aumentó con la ingesta de
P (p < 0,05).
•Permaneció constante
con PU y P+M.
•Disminuyó con PU+M (p<0,05).
0,05
delta MDA (uM)
(en g/100 g)
0,03
0,00
-0.03
-0,05
En conclusión, la incorporación de HBU blanca
en el pan blanco preserva la capacidad antioxidante del plasma y previene el daño oxidativo
postprandial.
0
Tiempo
P: Pan control
PU: Pan con 20% de HBU
P+M: Pan control + 50 g de margarina
PU+M: Pan con 20% de HBU + 50 g de margarina
Proyecto FONDEF AF10i1014 del Primer Concurso de Alimentos Funcionales
2. Efecto de la suplementación con HBU tinta, sobre
componentes del síndrome metabólico, perfil de
antioxidantes y daño oxidativo.
Se incrementó la ingesta de fibra antioxidante
en la dieta habitual de un grupo de voluntarios,
incorporando 20 gramos diarios de HBU tinta,
equivalente a 10 g de fibra dietética (37% DDR) y a
la capacidad antioxidante de 2 copas de vino tinto,
7.258 unidades ORAC (µmoles TE/g).
DISEÑO DEL ESTUDIO: El estudio se realizó en 40
voluntarios hombres con edades entre 30 y 65 años,
todos trabajadores de una empresa metalmecánica.
Los voluntarios presentaban al menos uno de
los siguientes factores de riesgo cardiovascular
que definen el síndrome metabólico: Perímetro
de cintura > 102 cm; Triglicéridos en la sangre ≥
150 mg/dl; Colesterol-HDL en la sangre < 40 mg/
dl; Presión arterial ≥ 130/85 mm Hg; Glicemia
en ayunas ≥ 100 mg/dl. Los voluntarios fueron
asignados aleatoriamente en dos grupos, el grupo
control (n= 15), y el grupo intervenido (n=25). A
ambos grupos se les indicó no cambiar sus hábitos
de estilo de vida y alimentación, exceptuando el
consumo de 20 g diarios de HBU tinta en el grupo
intervenido. Consumieron la HBU en pan, galletas y
directamente como harina mezclándola con agua o
con las comidas. Los voluntarios fueron evaluados
mediante parámetros clínicos, bioquímicos y
nutricionales, al comenzar y al finalizar el estudio,
a las 16 semanas.
RESULTADOS:
Durante el periodo de intervención, en el grupo
intervenido disminuyó la presión arterial y la
glicemia, al compararlo con el grupo control.
Además, en el grupo intervenido disminuyó en 8%
la prevalencia de síndrome metabólico, es decir
el riesgo de desarrollar enfermedades crónicas.
En la tabla a continuación, las flechas indican el
sentido de los cambios significativos (p<0,05)
producidos durante el estudio de intervención
en los parámetros de salud evaluados en ambos
grupos.
Grupo control
Índice de masa corporal (IMC)
*
Grupo intervenido
-
PARÁMETROS DE SÍNDROME METABÓLICO:
Perímetro abdominal
-
Presión arterial sistólica
-
*
Presión arterial diastólica
-
**
Glicemia
-
**
Triglicéridos
-
-
HDL
-
-
Prevalencia de síndrome metabólico
-
*
PARÁMETROS DEL METABOLISMO DE LA GLUCOSA:
Insulina a las 2 horas
*
*
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y DAÑO OXIDATIVO:
Vitamina C
-
Vitamina E (Gamma tocoferol)
**
*
Carbonilos (daño oxidativo a proteínas)
-
*
*
*p‹0,05; **p‹0,01
En conclusión, la ingesta diaria de 20 g de HBU
tinta dentro de una dieta habitual, reduce la
prevalencia de síndrome metabólico, bajando la
presión arterial y la glicemia en ayunas, aminora
el incremento de insulina provocado por una
carga de glucosa, indicando disminución de la
resistencia a la insulina postprandial, aumenta
las vitaminas C y E, y protege la oxidación de
proteínas en la sangre.
HBU: Un ingrediente funcional
La HBU contiene principios biológicamente activos, con efectos fisiológicos beneficiosos y con
la potencialidad de prevenir las enfermedades crónicas, demostrados en estudios preclínico y
en voluntarios humanos:
Disminuye la presión arterial
Disminuye la glicemia en ayunas
Disminuye la resistencia a la insulina
Protege del daño oxidativo en el plasma y en los tejidos
La HBU puede ser un ingrediente útil para desarrollar nuevos alimentos funcionales para la
prevención y el tratamiento de las enfermedades crónicas como la enfermedad cardiovascular
y la diabetes.
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Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas / Pontificia Universidad Católica de Chile
Teléfono/fax: (+56-2) 2222 2577; e-mail: cnmec@bio.puc.cl