Mataix Verd, Jos y Prez Llamas Francisca. Alimentos del futuro: alimentos funcionales y transgnicos en Nutricin y Alimentacin Humana. Madrid: Ergon.

ALIMENTOS DEL FUTURO: ALIMENTOS FUNCIONALES Y TRANSGNICOS

ALIMENTOS FUNCIONALES ............................................................................. 2

INTRODUCCIN.................................................................................................................... 2 JUSTIFICACIN DE LA IMPORTANCIA ACTUAL DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES.. 2 CONCEPTOS Y DEFINICIONES ........................................................................................... 3 CONDICIONES GENERALES QUE DEBE CUMPLIR UN ALIMENTO FUNCIONAL ............ 4 SITUACIN ACTUAL DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES EN EL MUNDO ..................... 6

Japn ................................................................................................................................. 6 Estados Unidos .................................................................................................................. 7 Europa ............................................................................................................................... 8

ALIMENTOS Y COMPONENTES ALIMENTARIOS DE IMPORTANCIA ACTUAL EN EL MUNDO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES .................................................................... 9

Alimentos de origen vegetal ............................................................................................. 10 Alimentos de origen animal .............................................................................................. 21 Otros componentes alimentados de inters en la composicin de alimentos funcionales 25

CONSIDERACIONES CONCEPTUALES RESPECTO AL TRMINO Y SIGNIFICACIN DE ALIMENTOS FUNCIONALES. "NUEVOS NUTRIENTES" .................................................. 26

Reconsideracin del trmino nutriente ............................................................................. 27 Reconsideracin del trmino alimento funcional .............................................................. 28

CONSIDERACIONES SOBRE LA SEGURIDAD DEL CONSUMIDOR ................................ 28

ALIMENTOS TRANSGNICOS ........................................................................ 30

INTRODUCCIN.................................................................................................................. 30 BASES GENTICAS ........................................................................................................... 30

Constitucin del ADN .................................................................................. 30 Expresin de las caractersticas genticas................................................. 31

INGENIERA GENTICA ..................................................................................................... 33 Metodologa de la modificacin gentica.................................................... 33

APLICACIN DE LA INGENIERA GENTICA A LA ALIMENTACIN ............................... 38 Biotecnologa vegetal.................................................................................. 38 Biotecnologa animal................................................................................... 41 Biotecnologa aplicada al procesamiento de alimentos.............................. 43

SITUACIN ACTUAL DE LOS ALIMENTOS TRANSGNICOS EN EL MUNDO ................ 47 CONSIDERACIONES SOBRE LA SEGURIDAD DEL CONSUMIDOR Y DEL MEDIO AMBIENTE........................................................................................................................... 48

BIBLIOGRAFA ................................................................................................. 50

ALIMENTOS FUNCIONALES

INTRODUCCIN

Histricamente, el objetivo de la nutricin ha sido el de conseguir una dieta equilibrada, que permita satisfacer los requerimientos de energa y de todos los nutrientes que cualquier individuo necesite. En la actualidad, y sin dejar al margen este importante objetivo, la ciencia de la nutricin se encuentra ante un nuevo y revolucionario reto, que es la bsqueda de nuevos alimentos y / o componentes alimentarios, que permitan, independientemente de su clsico valor nutricional, asegurar an ms el estado de salud y reducir el riesgo de padecer ciertas enfermedades, especialmente las llamadas degenerativas, tales como: enfermedades cardiovasculares, diabetes, osteoporosis, hipertensin, obesidad, infecciones gastrointestinales y algunos tipos de cnceres, las cuales constituyen las principales causas de muerte en los pases desarrollados.

Existen suficientes evidencias, derivadas de estudios epidemiolgicos y clnicos, realizados en humanos y en animales de experimentacin, tanto in vivo como in vitro, para considerar que la ingestin de ciertos alimentos puede reducir el riesgo de padecer las citadas enfermedades crnicas, y particularmente de cncer. Block y colaboradores (1992), en una revisin de doscientos estudios epidemiolgicos, mostraron que el riesgo de desarrollar cncer en personas que ingieren dietas ricas en frutas y verduras, fue del 50% respecto de las que tienen un bajo consumo de estos mismos alimentos. Actualmente, se reconoce que hay componentes alimentarios, adems de los nutrientes tradicionales, que pueden mejorar el estado de salud y reducir el riesgo de enfermedad.

JUSTIFICACIN DE LA IMPORTANCIA ACTUAL DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

Si bien la influencia de la dieta sobre el estado de salud es un hecho que se viene aceptando desde hace siglos, el concepto de alimentos saludables (alimentos funcionales), tal y como stos son considerados en la actualidad, es bastante reciente.

El concepto de alimento saludable se empez a utilizar hace algunas dcadas, con la aparicin en el mercado de alimentos especiales, destinados a determinados sectores de la poblacin, como los enriquecidos en nutrientes esenciales o los de bajo o nulo contenido en energa, colesterol, sodio, gluten, etc. Sin embargo, ha sido a partir de la dcada de los ochenta, cuando se ha producido el verdadero auge de los llamados alimentos con funcin saludable o funcionales, motivado por la convergencia de diferentes circunstancias:

a. Los recientes descubrimientos cientficos, que avalan nuevas

posibilidades de alimentos funcionales. b. Los avances en la tecnologa alimentaria, especialmente en

biotecnologa e ingeniera gentica. c. La posibilidad de aumentar la expectativa y la calidad de vida. d. El incremento en la poblacin anciana. e. La preocupacin social por reducir el gasto sanitario. f. La creciente demanda de este tipo de alimentos por parte del

consumidor, preocupado por controlar y mejorar su estado de salud.

CONCEPTOS Y DEFINICIONES

El trmino "alimento funcional", utilizado por primera vez en Japn a principios de los aos ochenta, es una denominacin genrica que representa ms un concepto que un grupo bien definido de alimentos, y engloba a todos aquellos alimentos o componentes alimentarios, que como se ha dicho antes, poseen unas propiedades que son beneficiosas para la salud, que van ms all de 'las claramente atribuidas a los nutrientes esenciales que contienen.

Estas propiedades, debidas a la presencia de compuestos biolgicamente activos, estn relacionadas con el control y modulacin del metabolismo y de las funciones de diferentes sistemas del organismo, especialmente de los sistemas inmune, endocrino, nervioso, circulatorio y digestivo.

En la actualidad existe cierta confusin en la terminologa creada alrededor de este nuevo conjunto de alimentos, debido tanto a la identificacin de un nmero cada vez mayor de alimentos o componentes alimentarios con efectos potencialmente beneficiosos sobre la salud, como a la amplia diversidad de tr- minos empleados en los distintos lugares donde el desarrollo de alimentos funcionales es ms evidente como son, Japn, Estados Unidos y Europa, fundamentalmente. En este sentido, la Asociacin de Diettica Americana (ADA), consciente de esta confusin, recoge las posibles definiciones:

a. Alimento de diseo. Alimentos procesados que son suplementados con

ingredientes alimentarios naturales, ricos en sustancias preventivas de enfermedades.

b. Alimento funcional. Cualquier alimento modificado o ingrediente alimentario que puede producir un beneficio sobre la salud, adems de su tradicional funcin nutritiva.

c. Alimento nutracutico. Cualquier sustancia que puede ser considerada como un alimento o parte de un alimento y produce beneficios medicinales o saludables, incluyendo la prevencin y el tratamiento de la enfermedad.

d. Farmaalimento. Alimento o nutriente declarado medicinal o saludable, incluyendo la prevencin y el tratamiento de una enfermedad. Puede ser considerado como sinnimo del trmino anterior.

e. Sustancia fitoqumica. Compuesto encontrado en frutas o verduras comestibles que puede ser ingerido por la especie humana diariamente y en grandes cantidades y que tiene la capacidad de modular el metabolismo de manera favorable para la prevencin del cncer.

f. Agente quicio preventivo. Componente alimentario, de carcter nutritivo o no, que especficamente es investigado como un inhibidor potencial de la carcinognesis, para la prevencin primaria o secundaria del cncer.

Como se pone de manifiesto en las anteriores definiciones, existe un claro solapamiento entre los trminos empleados, pues todos ellos hacen referencia a la presencia en el alimento de propiedades que mejoran la salud y/o previenen la enfermedad. Con el fin de evitar posibles confusiones, y dado que podemos encontramos con alimentos que podran estar incluidos en varias de estas definiciones, en este captulo se ha empleado el trmino alimentos funcionales, para, de forma general, denominar todo este conjunto de alimentos.

TABLA 19.1. Funciones objetivo relacionadas con crecimiento, desarrollo y diferenciacin y componentes alimentarios capaces de modularlas (UE).

CONDICIONES GENERALES QUE DEBE CUMPLIR UN ALIMENTO FUNCIONAL

Las condiciones generales, aceptadas de un modo ms generalizado a nivel internacional, que debe cumplir un alimento funcional, son las siguientes:

a. Debe producir efectos fisiolgicos beneficiosos sobre el estado de salud

fsico o mental, y/o reduccin del riesgo de enfermedad. b. Las citadas propiedades sobre la salud deben estar demostradas

mediante una slida y verdadera base cientfica. c. El componente alimentario responsable de sus efectos fisiolgicos debe

ser caracterizado por sus propiedades fsicas y qumicas, as como identificado y cuantificado por los mtodos analticos disponibles.

d. El compuesto citado tendr que haber sido evaluado en colectivos humanos en relacin con su absorcin, distribucin, metabolismo, excrecin y mecanismos de accin.

e. Debe ser efectivo en todos los miembros de una poblacin o grupo especfico de la misma, que tendr que estar claramente definido, por edad, constitucin gen tica, etc.

f. Debe mantener las caractersticas propias de un alimento, es decir, no puede presentarse en forma de pldoras, cpsulas, comprimidos, polvos, etc., permitiendo integrarse en la dieta normal.

g. Las cantidades de consumo necesarias para manifestar sus efectos

beneficiosos tienen que ser las habituales en un patrn normal de alimentacin.

TABLA 19.2. Funciones objetivo relacionadas con metabolismos de sustratos y componentes alimentarios capaces de modularlas (UE).

Las caractersticas especficas que un alimento debe tener para ser incluido dentro de la categora de funcional varan ligeramente dependiendo del rea geogrfica considerada. Mientras que en Japn es imprescindible que los alimentos o sus ingredientes sean de origen natural, no es as en Estados Unidos, donde se incluyen dentro de esta categora los alimentos de diseo, como por ejemplo los transgnicos, obviamente, no naturales. Por tanto, un alimento funcional, dependiendo del pas considerado, puede ser uno de los incluidos a continuacin:

Alimento natural. Alimento procesado, al que se le han adicionado o eliminado ciertos

componentes, mediante mtodos tecnolgicos o biotecnolgicos. Alimento en que la composicin de uno o ms de sus componentes

(nutrientes o no nutrientes) se ha modificado, mediante tcnicas de

ingeniera gentica, con el fin de aumentar sus caractersticas funcionales.

Alimento en los que tecnolgica o biotecnolgicamente se le ha modificado la biodisponibilidad de uno o ms de sus componentes.

Cualquier combinacin de estas posibilidades.

SITUACIN ACTUAL DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES EN EL MUNDO

Es evidente la enorme trascendencia que la identificacin y el consumo de este tipo de alimentos puede llegar a tener, tanto para la salud potencial de la poblacin, como para el desarrollo de la industria alimentaria. Es por ello que diferentes organismos pblicos y privados del mundo desarrollado, conscientes de sus consecuencias, han empezado a manifestar su preocupacin, mediante reglamentaciones como en Japn, declaraciones y posturas como en Estados Unidos, o bien documentos cientficos de consenso como en la Unin Europea.

Japn

Actualmente, es Japn el nico pas que ha formulado una reglamentacin oficial y especfica para los alimentos funcionales o tambin denominados "alimentos para uso especfico saludable" (Foods for SPecified Health Use, FOSHU), que fue aprobada en 1996 por el Ministerio Japons de Salud y Bienestar Social. En estos momentos existe en torno a un centenar de ali- mentos con categora FOSHU reconocidos en aquel pas, conteniendo la mayora de ellos fructooligosacridos (FOS), o bien bacterias lcticas, y cuya funcin es la de promover un adecuado funcionamiento del sistema gastrointestinal, en especial a travs del establecimiento de una ptima flora colnica. Independientemente de esta realidad, existen otro tipo de alimentos funcionales como se indica a continuacin.

La postura que Japn tiene sobre los alimentos funcionales es posiblemente la ms clarificadora, al menos desde un punto de vista conceptual para los autores de este captulo.

Para Japn, los alimentos funcionales deben ser alimentos procesados, que contienen ingredientes, que ayudan a funciones corporales especficas, adems de ser nutritivos. Es decir, para el citado pas, un alimento funcional debe implicar un procesamiento, no en el sentido de preparacin culinaria y defensa de su salubridad higinica y toxicolgica, sino desde el punto de vista de su composicin en nutrientes desde la actual perspectiva. As pues, deben ser alimentos relacionados con efectos saludables, como aumentar los mecanismos de defensa orgnica, o prevenir enfermedades llamadas degenerativas (diabetes, enfermedad cardiovascular, cncer, etc.), o incluso permitir un mejor estado de las condiciones fsicas, o retrasar o atenuar el proceso de envejecimiento.

Desde la posicin japonesa, su legislacin reconoce doce clases diferentes de ingredientes como favorecedores de salud, que pueden entrar en la composicin de alimentos saludables:

TABLA 19.3. Funciones objetivo relacionadas con la defensa frente a especies reactivas de oxgeno y componentes alimentarios capaces de modularlas (UE).

Fibra diettica. Oligosacridos (rafinosa, estaquiosa, verbascosa, fructooligosacridos). Azcares y alcoholes diversos (sorbitol, lactitol, malitol). Pptidos y protenas. Glcidos. Alcoholes. Isoprenoides (carotenoides) y vitaminas. Colinas. Bacterias cido-lcticas. Minerales. cidos grasos poliinsaturados. Otros.

Reflexionando sobre esta lista se pueden observar diversos aspectos, destacando dos. En primer lugar, prcticamente todo lo que se incluye en la lista son nutrientes contenidos en alimentos tradicionales. En segundo lugar, faltan otros componentes que entran a formar parte de lo que hoy se aceptan como alimentos funcionales.

Estados Unidos

En este pas, la categora de alimentos funcionales no est todava reconocida legalmente. A pesar de ello, algunas organizaciones ya han proporcionado definiciones para esta nueva y emergente rea de las ciencias de los alimentos y de la nutricin, como el Instituto de Alimentos Medicinales y la Comisin de Nutricin (IOMF/FBN, 1994), o bien han manifestado su postura y opiniones al respecto, como la Asociacin de Diettica Americana (ADA, 1995).

TABLA 19.4. Funciones objetivo relacionadas con el sistema cardiovascular y componentes alimentarios capaces de moduladas (UE).

Adems y por otra parte, desde 1993, la FDA (Food and Drug Administration's) ha aprobado la posible inclusin en el etiquetado de frases como: "Reduce el riesgo de enfermedad" o la declaracin de "alimento saludable" en determinados alimentos, tales como los ricos en calcio, que disminuyen el riesgo de osteoporosis, o los bajos en grasas saturadas y colesterol, por su relacin con la prevencin y tratamiento de enfermedades cardiovasculares. Actualmente, la FDA, as como otras autoridades cientficas federales, tales como el Instituto Nacional de Salud y el Centro para el Control de Enfermedades, tienen la capacidad de emitir la autorizacin para este tipo de declaraciones en alimentos, siempre y cuando existan suficientes evidencias cientficas y haya unanimidad de opinin entre expertos altamente cualificados.

Europa

En Europa, por el momento, tampoco existe una legislacin comn a todos los pases miembros sobre la calificacin o declaracin de alimento saludable o funcional, lo que significa que cada pas puede, si lo estima conveniente, desarrollar sus propias normativas. Un ejemplo es la correspondiente a Suiza, realizado en 1993 y revisado en 1996, que autoriza dar informacin sobre ocho relaciones dieta-salud:

Energa y obesidad. Calidad de la grasa y colesterol sanguneo. Sodio y presin sangunea. cidos grasos poliinsaturados n-3 y aterosclerosis.

Fibra diettica y estreimiento. Calcio y osteoporosis. Carbohidratos de fcil fermentacin y caries dental. Hierro y anemia ferropnica.

En la actualidad, ya se estn sentando las bases para una legislacin europea comn. Recientemente, en el Documento de Consenso de la Comisin de Expertos de FUFOSE (Functional Food Science Europe) y el ILSI Europe (International Life Sciences lnstitute Europe), se proponen dos tipos de declaraciones en relacin con los alimentos funcionales:

Declaracin de funcin aumentada o mejorada

Esta declaracin hace referencia a la evidencia de efectos beneficiosos especficos de nutrientes o no nutrientes sobre funciones fisiolgicas o psicolgicas normales, adems de sus conocidos papeles en el crecimiento, desarrollo y otras funciones normales en el organismo. Este tipo de declaracin, equivalente a la de "estructura/funcin" en Estados Unidos, no se refiere a una enfermedad o estado patolgico particular, aunque s puede incluirse un estado levemente anormal, como el insomnio o la indigestin.

Ejemplos: Oligosacridos no digestibles por las enzimas digestivas (FOS), que favorecen el desarrollo de una flora bacteriana especfica en el intestino; cafena, que mejora el rendimiento cognoscitivo; o cido flico, que ayuda a reducir los niveles plasmticos de homocistena, factor de riesgo asociado a la cardiopata isqumica.

Declaracin de reduccin del riesgo de enfermedad

Esta declaracin se debe aplicar a aquellos alimentos o componentes alimentarios que ayudan a reducir el riesgo de una enfermedad determinada, por contener nutrientes o no nutrientes especficos. Es equivalente a la calificacin de "alimento saludable" en Estados Unidos.

Ejemplos: cido flico, que puede reducir la formacin de espina bfida en nios; o calcio, que a determinados niveles de ingesta pueden ayudar a disminuir el riesgo de osteoporosis en etapas posteriores de la vida.

En el citado Documento de Consenso Europeo, se establecen una serie de reas de actuacin nutricional, seis en concreto, cada una de las cuales incluye unas funciones objetivo y unos componentes alimentaros capaces de modular esas funciones, tal como se muestra en las tablas 19.1,19.2,19.3,19.4, 19.5 Y 19.6. En ellas se observan cules son las preocupaciones actuales en tiempo en el rea de salud (funciones objetivo), y se comprueba que entre los componentes alimentarios se incluyen nutrientes y unos componentes alimentarios no considerados como tales hasta ahora.

ALIMENTOS y COMPONENTES ALIMENTARIOS DE IMPORTANCIA ACTUAL EN EL MUNDO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

En la actualidad existen una serie de alimentos, los cuales contienen unos determinados componentes, de posibles y demostrados efectos beneficiosos sobre la salud, por lo cual entran a formar parte de la emergente rama de los alimentos funcionales. Incluso para determinados autores los alimentos, que luego se enumeran y que contienen los citados componentes, son

considerados como alimentos funcionales, opinin no compartida por otros autores y legislaciones ni tampoco para los autores de este captulo. Pero este aspecto, del que se hablar en el apartado posterior, no resta importancia a su utilidad y repercusiones saludables.

A continuacin se describen los alimentos, de origen animal y vegetal, y sus correspondientes componentes, los cuales actualmente se han relacionado con propiedades saludables y/o reductoras del riesgo de enfermedad (tabla 19.7).

TABLA 19.5. Funciones objetivo relacionadas con la fisiologa intestinal y componentes alimentarios capaces de modular/as (UE).

Alimentos de origen vegetal

Por el momento se han identificado en torno a una docena de compuestos qumicos, biolgicamente activos, que han sido relacionados, mediante estudios epidemiolgicos y clnicos, con efectos beneficiosos sobre el estado de salud, y que por su origen vegetal han recibido el nombre de sustancias fitoqumicas. Los alimentos en donde se encuentran presentes estas sustancias son:

Avena

Los productos de la avena han sido extensamente estudiados como fuente de fibra diettica soluble (-glucanos). Los -glucanos son unidades repetidas de -D-glucosa, unidas por enlaces -(13) (16). Actualmente existen evidencias cientficas significativas de que el consumo de este alimento vegetal reduce los niveles plsmaticos de colesterol total y de col-LDL, y por tanto reduce el riesgo de enfermedades aterosclerticas o cardiovasculares. Por ello, desde enero de 1997, la FDA ha aprobado la declaracin de alimento saludable para este alimento.

Se ha estimado que un consumo diario de 3 g de -glucanos sera necesario para conseguir una reduccin del 5% del colesterol plasmtico, lo que equivale a una cantidad aproximada de 60 g de harina de avena 40 g de salvado de avena, en pe50 seco. Es decir, una racin de este alimento con calificacin de

saludable debe contener 20 g de harina de avena 13 g de salvado de avena, y aportar, sin estar enriquecido, 1 g de -glucanos por racin habitual (el 30% de la cantidad de -glucanos que se ha mostrado efectiva para reducir los niveles plasmticos de colesterol).

TABLA 19.6. Funciones objetivo relacionadas con funciones de conducta y psicolgicas y componentes alimentarios capaces de modular/as (UE).

Soja

En la dcada de los noventa, la soja ha sido objeto de atencin, no slo por su alto contenido en protenas y la elevada calidad de la misma, sino tambin por su potencial papel preventivo y teraputico en la enfermedad cardiovascular, cncer, osteoporosis y en el alivio de los sntomas menopusicos.

Aunque todava el mecanismo de accin por el cual la soja ejerce su efecto hipocolesterolemiante no ha sido totalmente aclarado, la atencin ha recada recientemente sobre las isoflavonas. Sin embargo, no en todos los estudios las isoflavonas se han mostrado efectivas en disminuir el colesterol.

En agosto de 1998, la FDA aprob el ttulo de alimento saludable para la protena de soja, por contener productos que reducen el riesgo de enfermedad cardiovascular, proponindose una cantidad en el alimento de 6,25 g de soja y con un mnimo de 12,5 mg de isoflavonas totales por racin habitual de dicho producto.

Asimismo, numerosos tipos de anticarcingenos han sido identificados en semillas de soja, entre los que se incluyen: inhibidores de proteasas, fitoesteroles, saponinas, cidos fenlicos, cido ftico e isoflavonas.

En la posible accin anticancergena, las isoflavonas, tales como genistena y daidzena (figura 19.1), son particularmente interesantes, porque las semillas de soja constituyen la nica fuente diettica significativa de estos componentes. Son fenoles heterocclicos similares estructuralmente a los

esteroides estrgenos. Al ser dbil su accin estrgena, las isoflavonas pueden actuar como antiestrgenos, por inhibicin competitiva a nivel de receptores de los estrgenos endgenos naturales, como es el17 -estradiol (figura 19.2). Esto ha hecho que se intente justificar por qu poblaciones que consumen cantidades significativas de soja (Sudeste de Asia) presentan menor riesgo de cnceres dependientes de estrgenos. Sin embargo, los datos epidemia lgicos sobre ingesta de soja y reduccin del riesgo de cncer son inconsistentes por el momento.

TABLA 19.7. Alimentos y componentes alimentarios que se han relacionado con la prevencin y/o tratamiento de las enfermedades.

FIGURA 19.1. Genistena y daidzena.

La soja tambin parece tener efectos beneficiosos sobre la estructura sea. Un ejemplo de este hecho se encuentra en un reciente estudio clnico, realizado en la Universidad de Illinois en sesenta y seis mujeres postmenopusicas, donde se ha mostrado que la ingestin de 40 g de protena aislada de soja al da (90 mg de isoflavonas en total), durante seis meses, incrementa significativamente (2%) el contenido mineral del hueso y la densidad sea en la columna lumbar de estas mujeres.

FIGURA 19.2. Estructuras qumicas del estradiol y equol, mostrando similitud.

El mecanismo de accin por el cual las isoflavonas ejercen su efecto positivo sobre la estructura sea todava no est claro, y, aunque existe una cierta similitud qumica entre sus estructuras, no parece estar relacionado con la vitamina D. Los estudios realizados apoyan ms la hiptesis de un incremento en la absorcin de calcio en el duodeno, incremento aparentemente independiente de las variaciones en las concentraciones plasmticas de vitamina D.

La teora de que la soja puede aliviar los sntomas adversos de la menopausia est basada en la observacin de que las mujeres orientales presentan menos niveles de rubefaccin facial y sudoracin nocturna que las occidentales. Ms recientemente se ha demostrado, en ciento cuatro mujeres postmenopusicas, que la ingestin de 60 g de protena aislada de soja al da durante tres meses reduce los "sofocos" en un 45%. Aunque estas observaciones son interesantes, hay un significativo efecto placebo en estos estudios, y es demasiado prematuro sugerir que la soja puede reemplazar a la terapia hormonal sustitutiva.

Semillas de lino

El inters de este alimento estaba basado hasta ahora en las caractersticas de su aceite. Entre los aceites de semillas, el de linaza contiene la mayor cantidad de cido graso -linolnico (n-3), con un contenido aproximado del 57% respecto a cidos graso s totales. Recientes investigaciones, sin embargo, han centrado la atencin ms especficamente sobre compuestos asociados a la fibra, conocidos como lignanos. Los dos lignanos ms importantes de mamferos, el enterodiol y su producto de oxidacin, la enterolactona, se forman en el tracto intestinal por accin bacteriana a partir de precursores, los lignanos vegetales, siendo la semilla de lino la fuente ms rica de lignanos precursores de los presentes en mamferos. El enterodiol y la enterolactona (figura 19.3) son estructuralmente muy similares a los estrgenos, tanto naturales como sintticos, y se ha demostrado que presentan dbil actividad estrgena por lo que pueden actuar preventivamente contra cnceres dependientes de estrgenos por inhibicin competitiva frente a stos. Por ello, se ha postulado un posible papel de las semillas de lino en la prevencin de cnceres dependientes de las citadas hormonas.

Algunos estudios realizados en roedores indican que la ingestin de estas semillas parece reducir los tumores de colon, mama y pulmn. Asimismo otros

trabajos, realizados en humanos, muestran que el consumo de 10 g de semillas de lino al da provoca numerosos cambios hormonales relacionados con la reduccin del riesgo de cncer de mama. No obstante, no existen suficientes datos epidemiolgicos y son todava escasas las investigaciones que apoyan esta hiptesis.

Por ltimo, el consumo de semillas de lino se ha asociado tambin con la disminucin en los niveles plasmticos de colesterol total y col-IDL, y con una reduccin de la agregacin plaquetaria.

Tomates

Los tomates han recibido una especial atencin en los ltimos tres aos por su posible papel en la reduccin del riesgo de cncer, debido a su alto contenido en licopeno (figura 19.4), principal carotenoide encontrado en este fruto, responsable del color rojo del mismo.

En un estudio de cohorte, realizado con cuarenta y siete mil varones, se ha mostrado que el consumo de tomates y productos derivados, diez o ms veces a la semana, disminuye el riesgo de desarrollar cncer de prstata avanzado en un 50% respecto de aquellos que no los ingieren. Curiosamente, el licopeno es el carotenoide ms abundante en la glndula prosttica. Otros cnceres, cuyos riesgos han sido asociados inversamente con niveles tisulares o plasmticos de licopeno son los de pecho, tracto digestivo, tero, vejiga urinaria, piel y, posiblemente tambin el de pulmn.

Los mecanismos de accin propuestos por los cuales el licopeno podra influir en la reduccin del riesgo de cncer se han relacionado con su funcin antioxidante. Ellicopeno es el ms efectivo bloqueante del oxgeno single te en los sistemas biolgicos.

La funcin antioxidante del licopeno, que se estima puede ser doblemente activa que la del -caroteno, podra tambin explicar los recientes resultados observados en un estudio europeo multicntrico, donde los niveles de licopeno en tejido adiposo se han correlacionado inversamente con el riesgo de infarto de miocardio.

FIGURA 19.3. Estructuras qumicas del enterodiol y de la enterolactona.

Ajos y otras especies del gnero Allium

El ajo es el alimento vegetal ms nombrado en la literatura por sus propiedades medicinales. Los efectos beneficiosos sobre la salud propuestos para el ajo son numerosos, incluyendo: quimioterpico preventivo de cncer, antibitico, antihipertensivo e hipocolesterolmico.

Las caractersticas de sabor y picor del ajo son debidas a su abundante

contenido en compuestos liposolubles e hidrosolubles que contienen sulfuros, los cuales son tambin responsables de varios efectos medicinales atribuidos a este alimento.

El bulbo intacto del ajo contiene un aminocido aromtico (alina), y cuando los dientes son rotos, este aminocido, por la accin de la enzima alinasa tambin presente en el ajo, es transformado en alicina, que es el compuesto responsable del olor caracterstico del ajo fresco. La alicina se descompone de forma espontnea, dando lugar a numerosos compuestos que contienen sulfuros, algunos de los cuales han sido investigados por su actividad quimioterpica preventiva del cncer. Posteriormente, algunos estudios han sugerido que otros vegetales del gnero Allium, como las cebollas, pueden tener un efecto protector contra el cncer del tracto gastrointestinal. En la figura 19.5 se muestran los dos componentes citados y otros ms presentes en el ajo, todos los cuales se relacionan con una cierta capacidad antitumoral.

Los compuestos del ajo parecen inhibir la formacin de tumores en numerosos modelos experimentales y, asimismo, diferentes estudios epidemiolgicos indican que el ajo puede ser efectivo en la reduccin del riesgo de cncer en humanos. No obstante, otros trabajos han mostrado su ineficacia en la pre- vencin. Estos resultados contradictorios pueden ser debidos en parte a las notables diferencias encontradas en la cantidad y composicin de compuestos organosulfurados entre ajos frescos y sus derivados comerciales, as como a su no bien valorada cantidad ingerida en la dieta.

El ajo tambin ha sido recomendado para la prevencin de enfermedades cardiovasculares, posiblemente tanto por sus propiedades antihipertensivas como hipocolesterolemiantes. Diferentes estudios han sugerido que el consumo de 800 mg de ajo al da, cantidad equivalente a medio o un diente entero de ajo, puede disminuir los niveles plasmticos de colesterol en un 9- 12%. Sin embargo, no existen todava suficientes evidencias para recomendado como una terapia clnica de rutina en el tratamiento de individuos hipertensos. Adems, no est claro actualmente qu componente del ajo sea el responsable del posible efecto hipocolesterolemiante.

Asimismo, algn estudio apoya la capacidad del ajo de aumentar la capacidad del sistema inmune como, por ejemplo, incrementando la actividad de clulas asesinas.

FIGURA 19.4. Comparacin qumica entre la estructura qumica de licopeno y otro antioxidante como -caroteno.

FIGURA 19.5. Compuestos presentes en el ajo con posible actividad antitumoral.

Brculi (brcol o brcoli) y otras especies de crucferas

Existen evidencias epidemiolgicas de una asociacin inversa entre consumo de crucferas (brculi, coles, coliflor y coles de Bruselas) y riesgo de cncer. Las propiedades anticancerigenas de estos vegetales se han atribuido a sus relativamente altos contenidos de glucosinolatos.

Los glucosinolatos son un grupo de glucsidos almacenados en el interior de las vacuo las celulares de todas las crucferas (figura 19.6a). La enzima mirosinasa, localizada en las clulas vegetales, cataliza la hidrolisis de estos compuestos, dando una gran variedad de productos, entre los que se encuentran indoles e isotiocianatos.

FIGURA 19.6. Estructura qumica de algunos glucosinolatos (a) y del indol-3-carbinol (b).

El indol-3-carbinol (I3C) (figura 19.6b) est siendo actualmente investigado por sus propiedades quimiopreventivas del cncer, particularmente el de glndula mamaria. Adems de la induccin de las reacciones de detoxificacin de las fases 1 y 11 de la tumorognesis, el I3C puede reducir el riesgo de cncer por modulacin del metabolismo de los estrgenos, en relacin a reacciones de la hidroxilacin de los mismos. Las hidroxilaciones en los carbonos 2 y 16 de los estrgenos implican vas de competencia dependientes del citocromo P-450, y cada va comparte un pool comn de sustratos estrognicos.

FIGURA 19.7. Estructura qumica de algunos isotiocianatos (brculi y otras crucferas).

Diversos estudios sugieren que el aumento de metabolitos estrognicos hidroxilados en el carbono 2 (catecol) respecto de los hidroxilados en el carbono 16, puede proteger frente al cncer, pues los primeros pueden actuar como antiestrgenos en cultivos celulares. En contraste, la 16-hidroxiestrona es estrgena y puede unirse al receptor de los estrgenos. En mujeres, la administracin durante una semana de 500 mg de I3C/ da (equivalente a 350- 500 g de coles/da), incrementa significativamente la hidroxilacin en el carbono 2 del estradiol, lo que sugiere que este compuesto puede ser de utilidad para reducir el riesgo de cncer de mama.

Sin embargo, y puesto que el I3C tambin ha aumentado la carcinognesis en animales de experimentacin, sern necesarios ms estudios, que determinen la cantidad mxima permisible en la dieta, antes de realizar recomendaciones al respecto.

Aunque una gran variedad de isotiocianatos (figura 19.7), naturales y sintticos, han mostrado una cierta capacidad de prevencin de cncer en animales, la atencin ha re cado en uno de ellos en particular, aislado del brculi y conocido como suiforafano. El sulforafano ha mostrado ser el principal inductor de un tipo particular de enzima desactivante de la Fase II de la carcinognesis, la quinonarreductasa. Tambin se sabe que los brotes jvenes de brculi, de tan slo tres das, contienen de diez a cien veces mayores niveles de glucorafanina (glucosinolato de sulforafano) que la correspondiente planta madura.

Ctricos

Numerosos estudios epidemiolgicos han mostrado que los ctricos desempean un papel preventivo frente a una gran variedad de cnceres en humanos. Aunque naranjas, limones, limas y pomelos, son las principales fuentes de importantes nutrientes como vitamina C, folatos y fibra, se ha sugerido que es otro compuesto el responsable de la actividad anticancergena.

Los ctricos son particularmente ricos en monoterpenos, unas sustancias fitoqumicas conocidas como limonoides. De estos compuestos, el llamado limoneno (figura 19.8), se ha mostrado efectivo contra una gran variedad de tumores, tanto espontneos como inducidos qumicamente en animales de experimentacin, y, dada su escasa o nula toxicidad en humanos, se ha sugerido como un buen candidato para la quimioprevencin del cncer.

FIGURA 19. 8. Estructura qumica del limoneno (ctricos).

El efecto quimiopreventivo del limoneno se ha relacionado con su actuacin durante la fase inicial de la carcinognesis, donde desempeara un papel modulador del metabolismo de sustancias carcingenas, dando lugar a formas menos txicas, por induccin de enzimas detoxificantes del carcingeno y evi- tando as la interaccin de este tipo de sustancias con el ADN. Mientras que su accin en el tratamiento del cncer se ha asociado con una inhibicin de la proliferacin de clulas tumorales, por reduccin de la diferenciacin y/o aceleracin de la muerte de estas clulas, debido a una modificacin en el fac- tor II de crecimiento o bien a una alteracin de sus receptores.

Por otro lado, se ha descrito un posible efecto hipocolesterolemiante del limoneno y de otros monoterpenos de la dieta, que puede estar relacionado con la inhibicin en el hgado de la 3-hidroxi-3-metil glutaril CoA reductasa, enzima clave en la biosntesis de colesterol.

Arndanos

Desde primeros de siglo se sabe que el zumo de arndanos, rico en cido benzoico, produce la acidificacin de la orina, por lo que fue recomendado en el tratamiento de infecciones del tracto urinario. Actualmente, las investigaciones se han dirigido hacia la capacidad de esta fruta para reducir la adhesin de Escherichia colia las clulas uroepiteliales. Esta capacidad ha sido atribuida a dos de sus componentes, fructosa y un compuesto polimrico no dializable, actualmente en estudio.

T

Es la segunda bebida ms consumida en el mundo, solamente superada por el agua. Actualmente, la mayor atencin ha recado en sus componentes polifenlicos, especialmente en la variedad de t verde. Estos compuestos son muy abundantes en el t, representando el 30% del peso seco de las hojas frescas, y de todos los polifenoles de este vegetal, destacan por su mayor proporcin las llamadas catequinas (captulo 16), de evidente carcter antioxidante.

Diferentes estudios epidemiolgicos han mostrado que el t presenta efectos quimiopreventivos del cncer, pero, sin embargo, los resultados obtenidos no siempre han sido concluyentes. Se ha sugerido que los efectos beneficiosos del consumo de t podran estar restringidos a elevadas ingestas y a slo poblaciones de alto riesgo. Esta hiptesis apoya las recientes observaciones en mujeres japonesas, en las que el consumo de cinco o ms tazas de t se ha asociado con un descenso en el cncer de pecho.

Si bien aparecen algunas dudas de estos efectos en la especie humana, esto no ocurre as en animales de experimentacin, donde se ha demostrado, de una forma rotunda, que los componentes del t pueden reducir el riesgo de cncer.

FIGURA 19.9. Estructura qumica de dos flavonoides presentes en el vino y la uva.

Tambin existen algunas evidencias de que el consumo de t puede reducir el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. En una poblacin anciana de varones holandeses, donde el consumo de t representa la principal fuente diettica de flavonoides, se ha observado una relacin inversamente significativa entre consumo de t y mortalidad por enfermedades cardiovasculares. Aunque otros trabajos han mostrado efectos similares, son necesarias ms investigaciones para que los resultados sean considerados como concluyentes.

Vino y uva

Se acepta que el vino, y particularmente el vino tinto, puede reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares. Hace veinte aos que se obtuvo la primera observacin de una relacin inversa entre ingesta de vino y muerte por isquemia cardaca tanto en hombres como en mujeres de dieciocho pases. Francia, en particular, tiene una baja tasa relativa de enfermedad cardiovascular, a pesar de una dieta alta en productos lcteos. La llamada "paradoja francesa" ha intentado ser explicada por la capacidad del alcohol de incrementar el col-HDL, pero sobre todo por la presencia en el vino de componentes no alcohlicos, particularmente los flavonoides (captulo 16). En la figura 19.9 se muestran dos de los flavonoides presentes en la uva y el vino, pero tambin existen otros ms como catequina, epicatequina, narirutina, cianidina y mincetina, as como los cidos fenlicos, glico y cafeico cuyas estructuras qumicas se pueden observar en distintas figuras del captulo 12, dedicado a verduras, hortalizas y frutas.

El elevado contenido fenlico del vino tinto, mayor unas 2550 veces al del vino blanco, es debido a la incorporacin de la piel de uva (hollejo) en el zumo fermentado durante la elaboracin del vino. Hoy adems se sabe que el contenido de compuestos fenlicos vara en funcin de la variedad de uva utilizada.

Figura 19.10. Resveratrol (vino y uva).

Los efectos beneficiosos del vino tinto se han atribuido a la capacidad de los compuestos fenlicos de inhibir la oxidacin de la LDL, agente etiopatgeno clave en el proceso atergeno.

En relacin con el consumo de vino, es necesaria una llamada de atencin, ya que las bebidas alcohlicas de todos los tipos han sido relacionadas con un incremento en el riesgo de numerosos tipos de cnceres, incluido el de mama. Para conseguir los efectos beneficiosos del vino sobre la salud, sin los adversos del alcohol, se recomienda beber vino sin alcohol, que incrementa la capacidad antioxidante del plasma, reduciendo la oxidacin de la LDL. Asimismo es recomendable la ingestin de uva, que habitualmente se ingiere con la piel.

El vino tinto es tambin una fuente importante de transresveratrol (figura 19.10), una fitoalexina encontrada en la piel de la uva que tiene capacidad estrgena, lo que puede explicar en parte los beneficios cardiovasculares del vino, siendo tambin un inhibidor de la carcinognesis in vivo.

Aceite de oliva

El aceite de oliva, tpico de la dieta mediterrnea, se caracteriza por su riqueza en cido oleico (n-9), superior a la de otros aceites comestibles, tales como el de cacahuete y el de girasol. Se ha comprobado que las propiedades funcionales de este alimento son superiores a las que se pueden derivar del consumo de forma aislada de cido oleico. Posiblemente, ello es debido a la presencia de otros componentes en el aceite, como por ejemplo el escualeno, que aade propiedades antiinflamatorias.

La primera mencin del posible papel beneficioso en la salud del aceite de oliva, en el mbito cientfico, proviene del Estudio de los Siete Pases, donde se puso de manifiesto que un elevado consumo de lpidos en la dieta, fundamentalmente de aceite de oliva, era compatible con unos adecuados niveles plasmticos de colesterol y una baja incidencia de enfermedad coronaria. Adems de reducir los niveles plasmticos de col-LDL y la oxidacin de estas lipoprotenas, las dietas ricas en cidos graso s monoinsaturados favorecen la formacin de compuestos con accin antiagregante y vasodilatadora.

Ms recientemente, el aceite de oliva se ha relacionado con los beneficios en el tratamiento de alteraciones gastrointestinales y diabetes.

Alimentos diversos conteniendo oligosacridos

Existen en varios alimentos vegetales, como remolachas, esprragos, cebollas, etc., unos oligosacridos que no son digestibles y contribuyen a la proliferacin de ciertas especies de la microbiota intestinal, confiriendo as efectos beneficiosos adscribibles a la citada flora, por lo que se consideran prebiticos.

Los citados oligosacridos en funcin de su riqueza en fructosa son

denominados fructooligosacridos (FOS), destacando kestosa, nistosa y fructosilnistosa (figura 19.11). Fueron estudiados en el captulo 1 en relacin a su funcin como favorecedores de un tipo de microbiota, lo que justifica el trmino de prebiticos como genricamente se conocen.

FIGURA 19.11. Estructura qumica de los fructooligosacridos kestosa, nitosa y fructosilnistosa.

Alimentos de origen animal

Aunque la mayora de las nuevas sustancias naturales promotoras de la salud que hoy se conocen son de origen vegetal, se ha identificado un reducido nmero de componentes fisiolgicamente activos en productos animales, que han recibido atencin por su potencial papel beneficioso sobre la salud.

Pescado

Desde que se descubri la baja tasa de mortalidad por enfermedades cardiovasculares en la poblacin esquimal, cuyo modelo de dieta est basado fundamentalmente en el consumo de alimentos de origen marino, las investigaciones se han centrado en el papel de los cidos grasos poliinsaturados de la serie n-3 en ellos contenidos, en la prevencin de algunas enfermedades, particularmente cncer y enfermedades cardiovasculares.

Si bien el consumo de grandes cantidades de pescado no siempre se ha asociado con un menor riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares en varones sanos, hay estudios donde se ha mostrado que una ingesta de 35 g o ms de pescado al da, reduce el riesgo de muerte por infarto de miocardio. En otro trabajo, realizado en veinte mil varones americanos, se ha observado que el consumo de una racin de pescado a la semana durante once aos, se asocia de forma- significativa con el descenso del riesgo de mortalidad cardiovascular, no habindose descrito episodios hemorrgicos en ninguno de los ensayos realizados.

El efecto cardioprotector del consumo de pescado se ha atribuido por una parte a la capacidad que este tipo de cidos grasas n-3 tiene para disminuir los niveles plasmticos de triglicridos en un 25-30% (no siendo efectivos en la reduccin del colesterol total, ni del col-LDL) y, sobre todo, por su capacidad de disminuir la agregabilidad plaquetaria, la viscosidad sangunea y el fibringeno, aumentando al mismo tiempo la capacidad de deformabilidad de los eritrocitos.

El mecanismo antiagregante de los cidos grasas poliinsaturados n-3 est relacionado con la produccin de eicosanoides ya que, por una parte, aumentan la produccin de TXA3, derivado del cido eicosapentaenoico (n-3), que no tiene apenas actividad proagregante, y por otra, inhiben la sntesis de TXA2, formado a partir del cido araquidnico (n-6), con potente efecto de agregacin plaquetaria (captulos 4 y 14).

Productos lcteos

Los derivados lcteos pueden ser considerados como alimentos funcionales, y no slo por ser la fuente alimentaria de calcio por excelencia, que les permite desempear su importante papel en la prevencin de la osteoporosis, y posiblemente tambin en la del cncer de colon.

Sin embargo, las investigaciones ms recientes se han centrado en otros componentes de los derivados lcteos, particularmente de los productos lcteos fermentados, conocidos como probiticos, que son alimentos vehiculizadores de microorganismas vivos que afectan beneficiosamente al husped al mejorar el balance de su microflora intestinal.

Se estiman en torno a cuatrocientas las especies de bacterias que pueden colonizar el tracto gastrointestinal humano, las cuales se han dividido en dos grandes categoras, las beneficiosas (Bifidobacterium y Lactobacillus) y las perjudiciales (Enterobacterias y Clostridium) (captulo 1).

En la actualidad, los criterios de seleccin de los probiticos son:

a. No ser patgeno. b. Estar presentes en el organismo humano. c. Ser tecnolgicamente utilizable. d. Sobrevivir en su paso por el tracto digestivo y recuperarse en heces. e. Alcanzar su lugar de accin en el intestino en buenas condiciones

vitales. f. Poseer capacidad de adhesin a la superficie de la mucosa y prevenir la

adhesin y colonizacin de patgenos. g. Tener efectos positivos sobre la respuesta inmune. h. Presentar efectos beneficiosos sobre la salud del consumidor.

Los principales probiticos son los lactobacilos, bifidobacterias y ciertas levaduras y, aunque son numerosos los efectos saludables que se le han atribuido, los probablemente ms importantes son el hipocolesterolmico, el

anticarcingeno, el actuar como antagonistas de patgenos entricos y de otros microorganismos intestinales y, ms recientemente, el de modulador de la funcionalidad del sistema inmune.

FIGURA 19.12. Estructura qumica del cido linoleico conjugado (ALe) (a) y contenido del mismo en diversos alimentos (b).

El efecto hipocolesterolemiante de la leche fermentada, descrito hace ms de tres dcadas, se bas en un estudio realizado en hombres de la tribu Masai (frica), donde se observaron bajos niveles de colesterolemia y escaso nmero de enfermos cardiovasculares, a pesar de su dieta alta en carne, que por otra parte incluye de cuatro a cinco litros de leche entera fermentada al da. No obstante, otros estudios realizados en humanos han mostrado resultados no concluyentes, lo que puede ser debido a inadecuado tamao de la muestra, errores en el control de la ingesta de nutrientes y gasto de energa, y grandes variaciones en los valores de lpidos plasmticos en los controles o, por el contrario, otras variables en la dieta y estilo de vida de los individuos mencionados.

Mayores evidencias apoyan el papel de los probiticos en la reduccin del riesgo de cncer, particularmente el de colon. Hoy se sabe tambin que cultivos de bacterias lcticas pueden alterar o modular la actividad de diferentes enzimas fecales, como -glucuronidasa, azorreductasa o nitrorreductasa, que pueden jugar un papel en el desarrollo del cncer de colon. Relativamente menos atencin se ha dirigido al consumo de leche fermentada y cncer de mama, aunque ha sido observada una relacin inversa en algunos estudios.

Tambin entre los efectos beneficiosos de los probiticos, se ha descrito el de estimular la formacin de anticuerpos, incrementndose as la respuesta inmune a los microorganismos patgenos, y el de evitar su adhesin a la mucosa digestiva.

Adems de los probiticos, existe actualmente un creciente inters por ciertos carbohidratos fermentables presentes en la leche y productos lcteos que pueden ayudar a la proliferacin de ciertas especies de microflora intestinal con efectos beneficiosos. Estos prebiticos, que han sido comentados previamente como fructooligosacridos, presentes en diversos alimentos vegetales, tienen su equivalente en la leche y productos lcteos, bajo la denominacin de

galactooligosacridos (GOS) y asimismo fueron estudiados en el captulo 1 en el apartado dedicado a la flora colnica.

[ (-D-Glu (14) - (-D-Gal (16)n en donde n = 2-5 ]

El concepto de prebitico se ha extendido paralelamente al concepto de simbitico, que es una combinacin de prebitico y probitico, siendo actualmente numerosos los productos simbiticos que se encuentran en el mercado europeo, con carcter alimentario y sobre todo no alimentario.

Otros componentes, presentes en productos lcteos, que han sido relacionados con efectos beneficiosos sobre la salud son: el cido linoleico conjugado, que se comenta posteriormente, reduce el riesgo de carcinognesis; los esfingolpidos, localizados en la membrana del glbulo graso, podran modular la diferenciacin celular y la carcinognesis, yel cido butrico de la leche, que no est presente en ningn alimento comn, es el sustrato energtico por excelencia del enterocito colnico y al parecer inhibe la proliferacin celular e induce procesos de diferenciacin y apoptosis.

Ternera

La incorporacin de este alimento dentro de la categora de funcional es bastante reciente, ya que fue a finales de la dcada de los ochenta, cuando se aisl por primera vez, a partir de filetes de ternera a la parrilla, un cido graso con supuestas propiedades anticarcingenas, conocido como cido linoleico conjugado (ALC).

El trmino ALC hace referencia a una mezcla de ismeros geomtricos y posicionales del cido linoleico (18:2 n-6), en donde los dobles enlaces estn conjugados (figura 19.12a). En los alimentos se han encontrado, de forma natural, nueve ismeros diferentes de ALC.

El ALC se ha encontrado en alta concentracin en la grasa de los rumiantes (ternera, cordero y productos lcteos) lo que se justifica puesto que la fuente natural es la isomerizacin microbiana del cido linoleico. Se ha determinado que la grasa de ternera contiene de 2,7 a 8,5 mg de ALC/ g de grasa, y del total de ALC, el 57-85%, est constituido por los ismeros 9-cis y 11-trans. Curiosamente, el contenido en ALC se incrementa en alimentos cocinados y/o procesados, lo que puede ser interesante, dado que algunos mutgenos y carcingenos han sido encontrados en carnes cocinadas. En la figura 19.12b se indica los contenidos en ALC en diversos alimentos.

En la pasada dcada se ha demostrado que el ALC es efectivo en la supresin de tumores de estmago, colon y mama en animales de experimentacin. En estudios con modelos de tumores en mamferos, el ALC ha sido un efectivo anticarcingeno en una proporcin en sus dietas de 0,1-1%, que es una cantidad superior al consumo estimado en humanos (1 g/persona/ da). Estos resultados han llevado al diseo de investigaciones para aumentar el contenido de ALC en la leche de vaca, mediante cambios en la dieta, aunque todava se desconoce el mecanismo (o mecanismos) de accin por el cual el ALC modula el desarrollo de tumores.

Ms recientemente, el ALC ha sido investigado por su interesante capacidad de cambiar la composicin corporal en su relacin masa magra/masa grasa y ha sido considerado como un posible agente reductor de peso. En un estudio realizado en ratones, alimentados con suplementos de ALC (0,5%), se obtuvo, respecto a los animales control, una reduccin del 60% de la grasa corporal y

un aumento del 14% de la masa magra, posiblemente por reducir la deposicin de grasa e incrementar la lipolisis en el adipocito.

Otros componentes alimentados de inters en la composicin de alimentos funcionales

En la actualidad, adems de los indicados, se est centrando la actuacin igualmente en otros componentes alimentaras, que pueden tener una repercusin general en el organismo, o puede tenerlo en determinadas condiciones fisiolgicas o patolgicas. Entre ellos merecen citarse los que se exponen a continuacin y se muestran en la figura 19.13.

FIGURA 19.13. Estructura qumica de diversos componentes alimentarios de inters en la composicin de alimentos funcionales.

a. Colina. Se le adscriben funciones de modulacin de sealizacin intracelular.

b. Carnitina. Su administracin permite la mejora de ciertas miopatas, siendo asimismo requerida en hemodilisis, en la dieta de prematuros, en la nutricin parenteral prolongada, en la alimentacin de vegetarianos estrictos, etc.

c. Mioinositol (o mesoinositol). Est presente en fosfolpidos de membrana. d. cido glicirrcico. El extracto de regaliz, races pertenecientes a la

Glycyrriza glabra, contiene cidos glicirrcico y gliciretnico. El primero est constituido por una molcula de cido glicirrtico (la molcula farmacolgicamente activa) y dos de cido glucurnico, formando una estructura semejante a esteroides y de hecho algunos de sus efectos fisiolgicos, como retencin de sodio, excrecin de potasio e hipertensin, son similares a la aldosterona. Adems, parecen inducir enzimas como catalasa y glutatin peroxidasa, la cual se halla relacionada con procesos de detoxificacin de compuestos carcingenos y la primera promueve la destruccin de perxidos genotxicos, es decir, que afectan a la estructura del material gentico.

e. Taurina. Al igual que la carnitina, puede ser esencial en determinadas condiciones.

f. Coenzima Q (CoQ). Adems de ser un componente de la cadena de transporte de electrones, se puede comportar como antioxidante (captulo 43).

CONSIDERACIONES CONCEPTUALES RESPECTO AL TRMINO Y SIGNIFICACIN DE ALIMENTOS FUNCIONALES. "NUEVOS NUTRIENTES"

La revisin de las distintas definiciones que se han dado a alimentos funcionales y la postura de diferentes pases e instituciones ante stos, permite concluir a los autores de este captulo algunas consideraciones que se exponen a continuacin.

a. El hecho de que distintas definiciones, institucionales o de autor, no incluyan el trmino procesado, puede-llevar implcitamente a la aceptacin de que los alimentos funcionales sean una parte importante de alimentos clsicamente considerados como tales. A este respecto la postura legal de Japn es, como ya se indic, la contraria, es decir, deben ser alimentos procesados. Cuando se acepta que un alimento funcional puede ser un alimento normal y habitual, repugna cientficamente la idea de que se consideren alimentos funcionales la ternera de rumiantes, los productos lcteos y el pescado, dejando de ser alimentos sin ms.

Ms rechazable an es considerar al pescado como alimento funcional, y sin embargo el aceite de oliva, con su contenido en un cido de tanta trascendencia biolgica como el oleico, un micronutriente tan esencial como la vitamina E (tocoferol) o unos componentes no considerados nutrientes como los componentes fenlicos, tambin de gran repercusin orgnica, no sea ms que un alimento "sin ms ttulo que ste", a pesar de sus mltiples y variados efectos sobre la salud.

Asombra asimismo que el tomate sea funcional por su contenido en licopeno, y no lo sea una gran diversidad de verduras y hortalizas ricas en -caroteno.

Para los autores, todos los alimentos que de forma natural tienen unos

componentes de mayor influencia sobre una buena salud, son simplemente alimentos, de igual forma que lo son otros con menor incidencia en la misma. Otra cosa es que ambos se deban consumir en cantidades distintas.

b. Si se considera la legislacin alimentaria japonesa, que reconoce doce clases de componentes favorecedores de la salud, a saber, tal como se indic, fibra diettica, oligosacridos, alcoholes, isoprenoides y vitaminas, colinas, bacterias cido-lcticas, minerales, cidos grasos poliinsaturados y otros, es evidente que prcticamente casi todos los alimentos normales y habituales entraran en la categora de funcionales.

c. Una tercera consideracin se refiere a una de las constantes que aparecen en las definiciones y es la de que los alimentos funcionales, adems de su valor nutritivo, tienen efectos biolgicos o efectos favorecedores de la salud.

Evidentemente todos los autores e instituciones que definen al alimento funcional parecen olvidar que un nutriente es un compuesto qumico, presente de modo natural en alimentos, que conduce a una salud ptima, por su actuacin en vas metablicas y en otro tipo de reacciones que permiten un adecuado fisiologismo. Parece que se olvida que la nutricin es la base de la prevencin de la enfermedad y clave en muchos casos en la curacin o atenuacin de la misma, y lo es precisamente a travs de procesos fisiolgicos y metablicos de la funcin celular.

Es precisamente por no reflexionar sobre todo ello, por lo que todo lo que rodea al alimento funcional transmite confusin y desconcierto. A su vez esto ocurre as porque la vanguardia y la introduccin del consumo de los denominados alimentos funcionales no van conducidos por los cientficos alimentarios, sino por empresas alimentarias que en sus estrategias de marketing encuentran en nuevos trminos y en la asociacin con ventajas saludables, un sistema muy eficaz para el aumento de sus ventas y consiguientemente de sus beneficios.

Por ello, el mundo cientfico tiene tambin que aclarar algunos aspectos como los que se exponen a continuacin.

Reconsideracin del trmino nutriente

Los avances cientficos nos permiten conocer que en los alimentos existen otros compuestos que tienen efectos beneficiosos sobre la salud, lo que hacen en la mayora de los casos de igual manera que los nutrientes, actuando en vas metablicas de muy diversa ndole y naturaleza.

Se podran formular muchas preguntas como Qu diferencia hay entre - caroteno y licopeno para que uno sea un nutriente y el otro no, el que el primero provoque ''funcin nutritiva" y el otro ''funcin biolgica"? No son ambos antioxidantes de similar o igual mecanismo de accin? Qu diferencia hay, preguntamos de nuevo, entre ''funcin nutritiva" y ''funcin biolgica"? Por qu el cinc, cofactor de la enzima es un nutriente y el sulforano del brcoli no lo es, que tambin acta a nivel de enzimas?Y as se podra decir en casi prcticamente todos los nuevos componentes considerados.

Cuando se conozcan todos los mecanismos de accin de los componentes que estn emergiendo como favorecedores de salud, estarn junto a, o solapando, los considerados hasta ahora nutrientes.

Se olvida fcilmente que el efecto beneficioso de una naranja es mayor que la

suma de los efectos de sus nutrientes conocidos. Evidentemente, el limonoide puede tener parte de esa explicacin y puede que con el tiempo conozcamos otros componentes presentes en el citado ctrico tambin con efectos saludables.

Por todo ello, nosotros proponemos que los nuevos componentes sean considerados nutrientes, son nuevos nutrientes. Esto a su vez obligar en el futuro a replantearnos cmo dividimos los nutrientes. Poniendo un ejemplo, parecera ms lgico que la vitamina E entre dentro de un concepto de compuesto antioxidante, junto a -caroteno, licopeno, compuestos fenlicos, etc., que como vitamina liposoluble, palabras de menor trascendencia en la nutricin moderna.

Lo nico que se puede exigir es que proceda de los alimentos y se ingiera en cantidades "lgicas" a travs de un alimento.

Reconsideracin del trmino alimento funcional

Nadie duda de la necesidad de la existencia de alimentos no tradicionales, cuyo contenido en nutrientes y otros compuestos no nutrientes permitan al introducirlos en una alimentacin habitual mejorar el estado de la salud. Lo que se requiere es precisar ms lo que se entiende por alimento funcional, as como su uso por el consumidor.

A nuestro juicio la reglamentacin japonesa es bastante minuciosa y estamos de acuerdo con ella. Por tanto, a continuacin, slo se desea destacar algunos aspectos concretos, respecto a los alimentos funcionales:

Deben ser alimentos procesados en el sentido de manipular el contenido

en componentes "saludables", por eliminacin, reduccin o adicin de los mismos.

Los compuestos a modificar sern los nutrientes "clsicos", ms los nuevos compuestos alimentarios de efectos saludables (que proponemos sean considerados nuevos nutrientes), e incluso se podran admitir sustancias no procedentes de alimentos, sino de otras fuentes como plantas medicinales, siempre que tengan un claro efecto beneficioso.

No deben constituir la base de la alimentacin habitual la cual estar constituida por una alimentacin normal. El alimento funcional tendr como finalidad complementar la funcin nutritiva, de prevencin y curacin de la enfermedad.

Deben ayudar a la educacin alimentaria y nutricional del consumidor para un correcto uso del mismo, evitando la creencia de atributos mgicos y absolutos sobre la salud.

CONSIDERACIONES SOBRE LA SEGURIDAD DEL CONSUMIDOR

Durante las dos ltimas dcadas, numerosos estudios han puesto de relieve, de forma incuestionable, los efectos fisiolgicos de los alimentos funcionales, y aunque ste no es todava un trmino legal, su concepto, equivalente al de alimentos saludables, est llegando cada vez ms a la poblacin general. Diferentes causas, adems de sta, son las que han motivado la preocupacin del mundo cientfico y de los profesionales de la salud, por la cada vez mayor

aceptacin y creciente demanda de alimentos funcionales por parte de los consumidores.

El concepto de alimento funcional puede crear en el consumidor una falsa sensacin de seguridad sobre su comportamiento alimentario. Adems, es cuestionable el efecto beneficioso de un nico alimento funcional o componente alimentario, cuando lo que realmente tiene importancia sobre el estado de salud es el patrn diettico total. Por ello, resultara ridculo considerar este tipo de alimentos como el remedio mgico que funciona bajo cualquier circunstancia.

Por otro lado, el establecimiento de la ingesta mxima, segura y permisible de alimentos funcionales y de sus componentes biolgicamente activos estn todava por determinar. Y ello, antes de establecer recomendaciones sobre este tipo de alimentos, es esencial para la salud de la poblacin en general y, sobre todo, para los segmentos ms vulnerables de la sociedad.

A la vista de los descubrimientos cientficos, podra parecer prudente recomendar un incremento en el consumo de determinados alimentos, como frutas y verduras, no olvidando que esto no debe hacerse sin considerar las potenciales consecuencias adversas. Por otra parte, puesto que los componentes biolgicamente activos han sido identificados tanto en alimentos de origen vegetal como animal, se hace necesario determinar, antes de establecer las correspondientes recomendaciones, qu ingestas y proporciones de ambos grupos de alimentos, vegetales y animales, son las ms adecuadas en la dieta para conseguir el mximo potencial de salud y bienestar.

Finalmente, hay que considerar la necesidad de utilizar biomarcadores lo suficientemente fiables y sensibles para conocer el verdadero efecto de estos alimentos y de sus componentes biolgicamente activos, ya que stos todava no han sido totalmente identificados.

TABLA 19.8. Organismos genticamente modificados utilizados en alimentacin humana.

ALIMENTOS TRANSGNICOS

INTRODUCCIN

Los avances en el campo de la biotecnologa, obtenidos fundamentalmente durante las ltimas dcadas, estn siendo aplicados a la industria alimentaria, y ello ha permitido la creacin de un nuevo tipo de alimentos, los llamados alimentos transgnicos o recombinantes, cuyo nmero, se puede afirmar, ir incrementndose en el futuro, a pesar de la extraordinaria polmica suscitada recientemente en torno a este tema.

Los alimentos transgnicos son aquellos que se obtienen a partir de vegetales, animales o microorganismos a los que se les ha introducido algn tipo de modificacin en su material gentico, con el fin de obtener una mejora con respecto a las materias primas de partida o alimentos tradicionales.

Especialmente desarrollada se encuentra la biotecnologa aplicada a los microorganismos transgnicos utilizados en la elaboracin de aditivos, sustancias farmacolgicas y alimentos fermentados, como las levaduras transgnicas empleadas en la fabricacin de pan, cerveza o vino, y las bacterias lcticas implicadas en la elaboracin de productos lcteos fermentados. Asimismo, se han conseguido importantes avances en el desarrollo de plantas transgnicas, con mltiples ventajas respecto ajas variedades vegetales tradicionales. En menor proporcin, por el momento y debido posiblemente a la alta presin tica y social, se han diseado tcnicas de ingeniera gentica y se han aplicado con xito en algunas especies animales (tabla 19.8). Posteriormente se indican diversos ejemplos concretos respecto a la utilizacin de las mismas.

BASES GENTICAS

Constitucin del ADN

Todas las clulas, desde las que constituyen organismos unicelulares hasta las que forman parte de organismos pluricelulares complejos, contienen genes organizados a su vez en cromosomas. Cada uno de estos genes determina una cualidad hereditaria, desde la formacin de una enzima hasta el tipo de protena sea y, por tanto, el conjunto de genes, al pasar de una generacin a la siguiente, determina todas las caractersticas hereditarias. En general, cuanto ms complejo es un organismo, su genoma o conjunto de genes es mucho mayor, y as en una bacteria hay un solo cromosoma circular con unos pocos miles de genes, mientras que en el ser humano existen 23 pares de cromosomas con unos treinta mil genes.

Los genes se encuentran mayoritariamente en los cromosomas del genoma celular, aunque una pequea parte puede estar localizada en mitocondrias en el caso de clulas animales, cloroplastos en el de vegetales y plsmidos en las bacterias.

Los genes estn formados por cido desoxirribonucleico (ADN), organizado en forma de una doble hlice entrelazada. Las hlices propiamente dichas estn constituidas por las molculas de azcar y fosfato de los nucletidos que forman el ADN, y los peldaos entre las hlices son las bases pricas y pirimidnicas de los citados nucletidos (captulo 6).

Las bases son cuatro, adenina (A) y guanina (G) como bases pricas, y citosina (C) y timina (T) como pirimidnicas, y se aparean enfrentadas siempre de la misma forma: adenina frente a timina y citosina frente a guanina. Este sistema de apareamiento de las bases, que por ello se denominan complementarias, hace posible una duplicacin idntica del ADN durante la divisin celular.

Expresin de las caractersticas genticas

La informacin gentica est en los genes, pero para que esta informacin se plasme en caractersticas concretas, es preciso que se sinteticen protenas que determinen esas caractersticas. Para ello se pone en marcha un proceso complejo, esquematizado en la figura 19.14a, y que bsicamente contiene los siguientes pasos:

a. Un tramo de ADN que constituye un gen tiene una secuencia de nucletidos concreta, que determinar la estructura de una protena especfica (o parte de ella).

Todas las clulas de un organismo contienen todo el material gentico o ADN, pero en una clula no se expresa toda la informacin. Para ello, tambin en el ADN, se encuentran codificadas las instrucciones para regular la produccin de unas protenas u otras. Esto es posible por la existencia de los denominados promotores, que estn constituidos por un tramo de ADN, cuya misin es, como su nombre indica, promover la expresin de un gen determinado y, por tanto, la sntesis de una o varias protenas especficas cuando la clula lo requiere. Los promotores se localizan en las secuencias de ADN que preceden al gen que regulan y sobre ellos actan las seales que hacen que un gen se exprese.

b. El gen con una secuencia determinada, tal como se muestra en la figura en una fraccin muy pequea del mismo, permite la sntesis de un cido ribonucleico mensajero (ARNm), as llamado por ser el responsable de portar el mensaje gentico. El proceso se denomina transcripcin y se lleva a cabo en el ncleo celular.

FIGURA 19.14. Expresin de las caractersticas gen ticas a travs de la sntesis proteica.

El ARNm est constituido por una sola "hebra" formada por nucletidos al igual que el ADN pero en donde las bases son las complementarias del ADN correspondiente aunque difiere en composicin, estructura y funcin. El ARN contiene ribosa en vez de desoxirribosa, y uracilo en vez de timina.

c. El ARNm sale del ncleo y alcanza los ribosomas, donde dirige la produccin de la protena que codifica, proceso denominado traduccin.

Para hacer posible la traduccin, cada tres bases (triplete) codifica un aminocido, siguiendo un estricto cdigo gentico, que se muestra en la figura 19.14b, y se puede comprobar en el ejemplo indicado en la parte superior de1l11ismo esquema.

De la manera descrita se forma una protena que segn la secuencia de

aminocidos se pliega en estructuras tridimensionales especficas, contribuyendo a las propiedades y funcin de las protenas.

INGENIERA GENTICA

Todos los organismos, desde una bacteria a un mamfero tienen un ADN con similar estructura y con igual sistema de apareamiento de bases, y asimismo existe un cdigo gentico universal. Por tanto, es posible transferir genes que determinan caractersticas especficas de una especie a otra, sea un micro- organismo, un vegetal o un animal, constituyendo as un organismo transgnico.

Asimismo tambin es posible la alteracin de fragmentos de un ADN en concreto, buscando igualmente determinados cambios de la expresin gentica.

A todas estas manipulaciones es a lo que se denomina ingeniera gen tica.

Metodologa de la modificacin gentica

Dentro de los distintos mtodos de ingeniera gentica, el ms utilizado es aquel que "coge" un gen del ADN (genoma) de una clula donante de un organismo (que codifica una protena concreta, la cual determina una caracterstica deseable), y lo "introduce" en el ADN de una clula receptora de otro organismo, que no tiene innatamente esa caracterstica, formndose finalmente un ADN recombinante que s porta la nueva informacin.

El proceso es algo ms complicado y son varias las posibilidades metodolgicas para lograr una modificacin gentica:

Obtencin del gen a transferir

1. "Digestin" del ADH. Una vez seleccionado el gen correspondiente de la clula donante, se corta mediante unas enzimas llamadas de restriccin, que reconocen y cortan las molculas de ADN en lugares especficos de la secuencia nucletida. Se han aislado muchsimos de estas enzimas en diferentes bacterias, en donde cumplen la funcin de hacer frente a virus mediante la digestin de su ADN.

El gen aislado puede ser despus "pegado" a otra molcula de ADN, precisamente en el lugar que haya sido cortado por la misma enzima, tal como luego se indicar. As se obtiene un nuevo ADN, denominado recombinante como se acaba de comentar.

2. Obtencin del gen a transferir a partir de ARMm. Las clulas donantes tienen muchas copias idnticas del ARNm correspondiente al gen que se desea transferir. Obviamente, es ms fcil identificar genes a partir de las pequeas molculas de ARNm que en una gran cadena de ADN.

Cuando se ha aislado el ARNm, correspondiente al ADN que se quiere transferir, se somete a la accin de una enzima denominada transcriptasa inversa, que permite sintetizar el correspondiente ADN complementario en forma de una sola hebra. Una vez formado ste y gracias a la accin de otra enzima, la ADN polimerasa (PCR, polymerase chain reactions), se forma la doble hlice de ADN o ADN copia o complementario. Este "gen copia" se

"pega" tal y como se ha indicado previamente.

3. Sntesis de genes. Mediante diversas enzimas como los de restriccin y otras, se pueden ensamblar molculas de ADN que contengan uno o ms genes de inters.

Asimismo se pueden sintetizar mediante un sintetizador de ADN, el cual ensambla las bases segn un orden determinado, que ha sido establecido por un secuenciador de ADN.

Es posible igualmente "copiar" genes especficos mediante la tcnica de reaccin en cadena de la polimerasa (PCR), logrando numerosas copias de genes a partir de una cantidad muy pequea.

FIGURA 19.15. Metodologa de modificacin gentica: a) Esquema general b) Esquema de produccin de quimosina a travs de una bacteria transgnica utilizando un plsmido.

Introduccin del gen seleccionado en la clula receptora

1. Mediante vectores. Una vez obtenido el gen de inters, se puede "pegar" a otra molcula de ADN mediante enzimas llamadas ADN ligasas, formando as un ADN recombinante. Esto se suele llevar a cabo con la ayuda de una molcula de ADN transportadora denominada vector, que puede ser un plsmido o un virus.

La nueva molcula de ADN (gen elegido + vector) es la que se introduce finalmente en la clula receptora, donde aqulla puede expresarse y

duplicarse.

Los plsmidos, muy utilizados como vectores (localizados en bacterias), estn constituidos por un pequeo anillo de ADN que contiene un nmero reducido de genes y se mantiene autnomo respecto del cromo soma bacteriano. Estos genes del plsmido estn involucrados en distintas funciones de las bacterias, relacionadas normalmente con la supervivencia, como la capacidad de degradar determinadas sustancias como antibiticos y asimismo provocando en algunos casos productos responsables de determinados aromas y texturas, e incluso de diversos nutrientes como ocurre en el caso de bacterias lcticas, utilizadas en la obtencin de alimentos fermentados.

Al igual que el ADN cromosmico, el de los plsmidos puede cortarse mediante enzimas de restriccin y se le puede pegar ADN adicional. As se obtiene el ADN recombinante que puede introducirse en una bacteria. De hecho, plsmidos especializados se utilizan para transportar genes desde bacterias a clulas de levaduras e incluso plantas.

En la figura 19.15 se muestra un esquema general de la introduccin de un ADN recombinante en una clula receptora (izquierda) y un esquema concreto de introduccin del ADN re combinan te en una bacteria (derecha).

Entre los plsmidos que se utilizan como vectores en ingeniera gen tica vegetal destacan concretamente el plsmido inductor de tumores (ADN Ti). Este plsmido se encuentra en la bacteria Agrobacterium tumefaciens, que infecta distintos vegetales por la presencia del citado plsmido. El ADN del plsmido migra al ncleo y se integra en el gen ama del vegetal, promueve en el mismo una sntesis excesiva de determinadas hormonas debido a diversos genes del plsmido, que conducen al desarrollo de un tumor, el cual produce compuestos que las bacterias necesitan para nutrirse.

A travs de tcnicas de ingeniera gentica se han producido vectores de plsmidos con el ADN-Ti, llamados defectivos, pues contienen la parte del genoma que ocasiona la infeccin (penetrando por tanto en el ncleo) pero no los genes productores de la enfermedad tumoral. Estos ltimos pueden as ser sustituidos por otros genes de inters que se desean introducir en el vegetal.

El mtodo del plsmido indicado es til en vegetales donde la introduccin de un nuevo ADN es difcil, dada la barrera fsica que constituye la pared celular. No obstante, este sistema, que es til en rboles como damascos, ciruelos, manzanos y nogales, no lo es para otras especies vegetales como las monocotiledneas (incluidos cereales tan importantes como trigo y maz) y pltano entre otras.

Los plsmidos tienen una limitacin adicional y es que no pueden contener fragmentos de ADN mayores de quince a veinte mil pares de bases. En la actualidad se estn obteniendo plsmido s capaces de transferir genes de gran tamao a plantas, y asimismo se estn estudiando virus inocuos que pueden tambin almacenar molculas de ADN ms grandes, con el fin de transferir genes a microorganismos, plantas, animales e incluso para tratar enfermedades humanas.

2. Mediante bombardeo de genes. En este sistema, utilizado en arroz, trigo y soja, el ADN con su vector correspondiente se [ya superficialmente a unas minsculas partculas de tungsteno u oro, que posteriormente se disparan a gran velocidad sobre el tejido blando de la planta. De este modo el vector con el ADN se integra en el genoma receptor.

3. Mediante electroporacin. El ADN se introduce en tubos de paredes delgadas, que se desarrollan a partir de los granos de polen, al someterlos a pulsos de microsegundos de un fuerte campo elctrico. De este modo, se produce una dilatacin momentnea de los poros en los tubos de polen, pudiendo penetrar por ellos el ADN contenido en la solucin que rodea los tubos.

Siguiendo la tcnica de electroporacin, las semillas que se desarrollan a partir de vulos fertilizados con ese polen contienen los genes introducidos.

La electroporacin se puede utilizar en clulas de plantas a las que previamente se elimina la barrera que constituye la pared celular, mediante enzimas lticas, como celulasa y hemicelulasa, que degradan la celulosa y hemicelulosa de la misma. Asimismo se ha utilizado para transferir ADN en una amplia variedad de microorganismos.

4. Modificacin gentica en animales mediante microinyeccin. Los genes a introducir en un animal deben estar en todas las clulas del mismo, para lo cual el ADN debe introducirse en el huevo fertilizado recientemente (oocitos fecundados antes de iniciar el proceso de divisin celular) mediante microinyeccin. Una vez conseguido esto, el huevo inyectado es transferido al tero de una hembra receptora y si la gestacin llega a buen trmino, se obtiene el animal transgnico.

Este sistema mediante microinyeccin se ha estudiado en vulo s fecundados de cerdos, conejos, rumiantes (vacas, ovejas y cabras) y en huevos fertilizados de diversas especies de peces. En el caso de las aves, la modificacin gentica se lleva a cabo mediante virus que se han hecho inofensivos, inyectndolos a travs de la cscara del huevo.

Comprobacin del xito de la manipulacin gentica

Tan slo un pequeo nmero de clulas que han sido manipuladas, sea cual sea el sistema de ingeniera gen tica utilizado, habr recibido el gen o ADN transferido. Por ello, es preciso reconocer cules son las clulas convertidas en transgnicas. Varias son las tcnicas posibles como se indican a continuacin.

Frecuentemente se utilizan plsmidos que portan genes que expresan protenas capaces de degradar determinados antibiticos, ayudando as a la supervivencia de los grmenes que los poseen. Estos genes se utilizan como "marcadores" del xito transgnico, ya que los van a expresar las clulas en las que la transferencia gentica ha sido posible, pues contienen los plsmidos con el marcador.

FIGURA 19.16. Comprobacin del xito de la transferencia gentica.

El esquema del proceso se muestra en la figura 19.16. Como se ve en el ejemplo prctico, de todas las posibles clulas receptoras, slo en algunas (representadas en la figura por una sola) se ha introducido el ADN con su vector correspondiente (plsmido). A continuacin estas clulas se colocan en un medio de cultivo adecuado que contiene el antibitico apropiado, sobre- viviendo slo aquellas que contienen el plsmido que permite la produccin de la protena antiantibitica. Las dems, obviamente, no son viables.

En el reino vegetal existen otros genes marcadores distintos a los marcadores antibiticos.

Asimismo, la identificacin de genes transferidos se puede hacer mediante la reaccin en cadena de la polimerasa, que permite la amplificacin de las secuencias del ADN transferido. Una vez hecho esto, se detectan stas mediante las denominadas "sondas genticas", que son pequeos fragmentos de una hebra de ADN o ARN marcados con un derivado fluorescente o con istopos radiactivos, que presentan una secuencia de bases complementaria a la del ADN transferido. Al ponerse en contacto la sonda con el ADN a identificar, aqulla se une a la secuencia complementaria de este ADN, visualizndose el proceso al revelar la sonda, por fluorescencia o autorradiografa.

Este sistema puede utilizarse tambin para la deteccin rpida de microorganismos patgenos que pueden contaminar alimentos, al emplear sondas que se fijan al ADN de estos grmenes.

APLICACIN DE lA INGENIERA GENTICA A LA ALIMENTACIN

Biotecnologa vegetal

Son diversas las aplicaciones de la ingeniera gentica en el campo de la biotecnologa de plantas con fines alimentarios, destacando los siguientes:

Resistencia a plagas y enfermedades

Cualquier cultivo vegetal est expuesto al ataque de virus, hongos, bacterias o insectos, los cuales se combaten tradicionalmente con plaguicidas qumicos (insecticidas, fungicidas, etc.), a costa de un aumento de la contaminacin ambiental y la generacin de especies resistentes.

Se estn desarrollando diversos mtodos de ingeniera gentica para obtener plantas resistentes a las plagas, evitando el uso de plaguicidas qumicos, exponindose a continuacin algunos de los ms interesantes: 1. La bacteria Bacillus thuringiensisproduce una protena con especfico carcter txico (toxina Bt) contra determinados insectos como escarabajos, polillas y nematodos de la tierra, la cual, como tal o en forma de esporas, se ha utilizado durante muchos aos como un insecticida biolgico.

En la actualidad diversos genes codificadores de la protena Bt se han introducido en algunas plantas como colza, col, mostaza, maz, soja y patata, consiguiendo su expresin en las mismas y, por tanto, hacindose resistentes a las citadas plagas.

2. La patata, que es atacada por el hongo Phytophthora infestans, puede evitar ese ataque mediante la ingeniera gentica. Para ello se utiliza el gen que codifica una enzima de la uva, la estilbeno sintetasa, que permite la sntesis de resveratrol, compuesto con capacidad antibitica frente al citado hongo. Se obtienen as patatas transgnicas con el gen responsable de la sntesis de resveratrol que las hace resistentes a la citada plaga.

3. Existen enfermedades producidas por hongos, sobre todo en frutas suaves como el tomate. La defensa biotecnolgica se puede llevar a cabo a travs de genes, encontrados en un cereal tropical, que codifican la quitinasa, enzima capaz de degradar las paredes celulares de los hongos, que estn formadas por quitina, sin daar las clulas de la fruta, cuyas paredes celulares tienen una constitucin de otro tipo (celulosa, hemicelulosa).

4. Se est utilizando ingeniera gentica frente a enfermedades producidas por virus. Los sistemas ms prometedores son dos, las "vacunas" antivirales y el "antisentido" antiviral. En el primer caso se trata de insertar