Spanish (pdf)
Article in xml format
Article references
Automatic translation
Send this article by e-mail
Cited by SciELO 
Cited by Google 
Similars in
SciELO 
Similars in Google 
Permalink
INTRODUCCIÓN
Los malos hábitos alimenticios son una consecuencia de malas prácticas de alimentación y con ello el consumo deficiente de productos que aporten a la nutrición (Salas, Salcedo y Aguilera, 2013). Dietas con bajos contenidos de nutrientes, consumo elevado de alimentos y productos procesados, así como también las famosas comidas chatarras, crean efectos perjudiciales sobre la salud humana (Illanes, 2015). Existe una gran variedad de investigaciones relacionadas con los efectos de la dieta y el consumo de nutrientes en el ser humano, y cómo esto se relaciona con enfermedades crónicas, debido principalmente a la falta de consumo de alimentos funcionales (Chasquibol et al., 2014). Sin embargo, alrededor de la primera mitad del siglo XX, cerca de los años 1950, la buena alimentación consistió en consumir nutrientes esenciales (nutrición adecuada), mientras que años después, a finales del siglo XX, además de la alimentación adecuada, se empezó a orientar progresivamente hacia los compuestos bioactivos de los alimentos y su papel en la promoción de la salud (Trescastro y Bernabeu, 2015).
Cuando se habla de un alimento funcional quiere decir que este aporta los nutrientes básicos y que cuenta con uno o más componentes diferenciados que mejoran las funciones fisiológicas del organismo que lo consuma (Barazarte et al., 2015). El desarrollo de estos alimentos se da gracias a la incorporación de estos elementos específicos o compuestos bioactivos, como prebióticos, probióticos, péptidos bioactivos, carotenoides, vitaminas, compuestos fenólicos, fitoestrógenos, ácidos grasos o lípidos estructurados en sistemas alimentarios (Boer, Urlings y Bast, 2016; Vieira, Barreira y Oliveira, 2016;). Estos se pueden añadir de manera natural, modificarse o mejorarse, con el fin de propiciar beneficios en la salud en cuanto a desarrollo; crecimiento temprano; defensa contra el estrés oxidativo; regulación de procesos metabólicos; fisiología cardiovascular y gastrointestinal; rendimiento mental, cognitivo, físico y deportivo (Tur y Bibiloni, 2015). La producción de los alimentos funcionales va cada día en aumento a tasas del 48 % anual y con valores para el mercado mundial de alrededor de $167.000 millones (Fuentes, Acevedo y Gelvez, 2015; Eggersdorfer y Wiss, 2018).
Esta revisión presenta algunos estudios que se han reportado sobre los compuestos bioactivos presentes en alimentos funcionales y su posible aplicación y uso, así como los beneficios que puede obtener el ser humano al consumirlos.
Prebióticos, probióticos y simbióticos
Es importante incluir en la dieta diaria alimentos ricos en prebióticos y probióticos gracias a su utilidad en la disminución del riesgo y tratamiento de diversas enfermedades gastrointestinales (Olveira y González, 2016). La combinación de los probióticos y prebióticos en productos alimenticios como ingredientes funcionales se hace cada vez más interesante para la industria alimentaria (Cadena et al., 2014). Los prebióticos son ingredientes no digestivos que forman parte de los alimentos y que benefician a la persona que lo consume, mediante la estimulación del crecimiento y de la actividad de las bacterias en el colon (Azevedo et al., 2016); regulan el tránsito intestinal a la vez que favorecen el equilibrio de la flora intestinal (Rodríguez, Giraldo y Zuluaga, 2015), y son utilizados para prevenir enfermedades como las diarreas por antibióticos, enfermedad inflamatoria intestinal, infección por Helicobacter, encefalopatía hepática, entre otras (Olveira y González, 2016).
Potenciar la asociación de estos dos alimentos funcionales (prebióticos y probióticos) originan un efecto simbiótico que cumple ambas funciones (Reis et al., 2016). El consumo de estos alimentos eleva el promedio de vida, así pues, la flora intestinal participa en la mejora y desarrollo del sistema inmune en la niñez; también, reduce problemáticas asociadas con el cáncer de colon en la población joven por malos hábitos alimenticios, que en muchas ocasiones se llega a un estado de estrés para el sistema digestivo (Cigarran, González y Cases, 2017; Hevia, Delgado, Sánchez y Margolles, 2015; Narbona et al., 2014).
Existe evidencia sobre el efecto benéfico del yogur para la salud del huésped, pues se comporta como probiótico (Vieira, Barreira y Oliveira, 2016). Se ha investigado la viabilidad de probióticos durante la aplicación de encapsulación por liofilización para la estabilidad de cepas probióticas incorporadas en mezclas con agentes prebióticos, durante el almacenamiento de alimentos; estas técnicas protegen a los microorganismos de agentes medioambientales durante procesamiento, consumo y paso por el tracto gastrointestinal gracias a las propiedades funcionales del material de pared (Rodríguez, Giraldo y Montes, 2016; Salazar, Cortés y Montoya, 2015). Se ha estudiado la incorporación de cepas de Lactobacillus casei por medio de técnicas de impregnación al vacío en la estructura orgánica de la mora, y conservadas posteriormente por liofilización. Como resultado en la mezcla se evidenció una alta mejora en la viabilidad del microorganismo bajo este efecto, obteniendo así un alimento con cualidades simbióticas que le aportan beneficios a la salud (Rodríguez, Giraldo y Zuluaga, 2015). La ganadería como sector de la agroindustria ha centrado su interés en adicionar a las dietas del ganado productos simbióticos (mezcla de levaduras, bacterias, oligosacáridos y monensina), con el fin de evaluar características de calidad de la canal, de la carne y la utilidad que estas generan (Ribeiro et al., 2015).
Alimentos enriquecidos con fibra El mercado de los alimentos enriquecidos con fibra se hace cada vez más grande, gracias a las funciones que este componente ofrece en nuestro organismo. Cabe resaltar que las fibras vegetales están compuestas principalmente por celulosa, hemicelulosa, lignina, pectinas y ceras (Suarez et al., 2017), de esta manera, la fuente y el tipo de fibra puede influir en las propiedades funcionales (Rana, Gupta, Rana y Bhushan, 2015), la fibra insoluble se relaciona con reducción del estreñimiento y buen funcionamiento del colon, y la fibra soluble ayuda a la reducción del colesterol y niveles de glucosa en la sangre. La industria agroalimentaria, por su parte, ha utilizado las características fisicoquímicas de las fibras para mejorar parámetros de calidad en los productos, como: características sensoriales, textura, viscosidad y vida útil, entre otros (Blanco, León y Ribotta, 2018; Yan et al., 2017).
Se evidencia la incorporación de harina de lenteja con alto contenido de fibra soluble como extensor cárnico en salchichas (Torres, González, Acevedo y Jaimes, 2016). Se han realizado aplicaciones de adición de fibras vegetales como salvado de trigo; harinas integrales multigranos, compuestas de copos de avena; grano de centeno; semillas de girasol; sésamo; linaza (Benítez et al., 2018); harina tamizada de cebada y almidón resistente para elaboración de pan. Esta última le otorga buenos resultados en la calidad tecnológica del producto de panificación, también genera cambios en la etapa de formación de la mezcla o masa y características del producto en general, como consistencia, textura, comportamiento reológico y características sensoriales (Djurle, Andersson y Andersson, 2018). El estudio realizado por Rana et al. (2015) para la fibra liofilizada contenida en pulpa de manzana muestra que retiene las propiedades funcionales, posee mayor capacidad de absorción de glucosa, presencia de compuestos fenólicos con acción antioxidante, de esta forma considera que la fibra dietética de frutas y en especial de la pulpa de manzana es un ingrediente funcional para productos alimenticios dietéticos.
Se ha evidenciado también, la utilización de epicarpio de frutos generados de residuos agroindustriales como fuente de fibra dietética. Okiyama, Navarro y Rodriguez (2017) expresaron los beneficios que contiene el epicarpio de cacao, el cual permite reducir y controlar niveles altos de azúcar en la sangre y de colesterol, además de mejorar los factores de riesgo de trastornos cardiometabólicos. Se sugiere que la fibra de cacao se emplee en preparaciones de galletas, pasteles o suplementos dietéticos de chocolate gracias a las propiedades similares y funcionales que tiene con la fibra de algarroba. Además, existen investigaciones sobre la incorporación de fibra dietaria obtenida de residuos de la industria de jugo de naranja (Citrus paradisi x Citrus reticulata) y fibra de manzana de anacardo (Anacardium occidentale L.) en la sustitución parcial de grasa en matrices de alimentos cárnicos (hamburguesas de pollo), en elaboración de helado y evaluación de propiedades funcionales y tecnológicas en pasta fresca (Alarcón, López y Restrepo, 2015; Crizel, Ríos, Thys y Hickmann, 2015; Guedes et al., 2016). También se ha evaluado el uso potencial de epicarpio generado como subproducto en el procesamiento del mango (Mangifera indica) en la estimación de rendimientos, obtención de alimentos concentrados, contenidos en compuestos fenólicos totales y componentes principales en el alimento (Serna y Torres, 2015).
Ácidos grasos
Dentro de los ácidos grasos que contiene la dieta del ser humano se encuentran dos grupos, unos de ellos son esenciales para el organismo y otros no. El ser humano tiene la dificultad de poder producir autónomamente los esenciales, por ende se suministran por medio de los alimentos siendo una buena fuente de energía, cuando hay deficiencia de este tipo de ácidos como el α-linolénico (omega 3) y el linoleico (omega 6) (Lemahieu et al., 2017) ocasionan anomalías y más si se consumen ácidos saturados o trans que pueden propiciar riesgos a la salud del consumidor (Moghadasian y Shahidi, 2016).
Por ello, en los últimos tiempos las grasas poliinsaturadas (PUFA) o ácidos grasos volátiles son de gran interés puesto que se encuentran en cantidades versátiles en membranas celulares de especies mamíferas entre las más importantes están: el ácido docosahexaenoico (DHA) y el eicosapentaenoico (EPA), de la familia de omega-3, en donde los mariscos son la fuente más rica de estos componentes, mientras el ácido α-linoleico se encuentra en vegetales como aceites de semillas, hojas verdes y leguminosas (Colussi et al., 2016). Estos compuestos propician una disminución en el número de personas que presentan enfermedades cardiovasculares y en aquellos que mueren por esa causa según estudios epidemiológicos de (Baker, Miles, Burdge y Yaqoob, 2016).
Rasti, Erfanian y Selemat (2017) han desarrollado una serie de evaluaciones acerca del comportamiento e influencia en la parte sensorial en productos de alto consumo como el pan y la leche con omega (ω3) microencapsulado en forma de nanoliposomas, encontrando así un contenido de PUFAs entre (4,2-6,5 % y 5,6-5,9 %) respectivamente, logrando una alta estabilidad durante el almacenamiento sin ningún sabor desagradable mencionado por los panelistas. También se han implementado estrategias con el fin de mejorar la composición de productos lácteos con relación a la cantidad de ácidos grasos presentes. Santurino, Calvoa, Gómez y Fontechaa (2017) han elaborado un queso de cabra natural enriquecido en ácido linoleico conjugado (CLA) y omega-3, a partir de un suplemento suministrado al animal de linaza extruida, en donde se obtuvo que el contenido de omega-3 fue 5 veces más alto que el control sin variaciones significativas en su textura y calidad sensorial durante el almacenamiento, reduciendo así el contenido de colesterol y beneficiado a personas con problemas de sobrepeso. Del mismo modo se ha sustituido mezclas de grasa comerciales por aceites vegetales o semillas oleaginosas, aceite de pescado o en combinación, agregando de esta forma un valor funcional al alimento.
Por otra parte, en la industria avícola se ha incrementado el interés de enriquecer la dieta de las aves con aceite de pescado, linaza o colza, debido al aumento de los ácidos grasos poliinsaturados que se generan en la carne. Estudios realizados han demostrado que los niveles de este tipo de ácidos incrementan, encontrando así mayores niveles de EPA y DHA de la pechuga y muslos, al igual que los niveles de ácido linolénico en donde una porción de 100 g de carne de pechuga o muslo proporcionan en promedio el 33 % y el 15,5 % respectivamente, de la ingesta diaria recomendada de EPA y DHA para los seres humanos (Konieczka, Czauderna y Smulikowska, 2017).
Compuestos fenólicos
Estos componentes constituyen al grupo de los micronutrientes presentes en el reino vegetal importantes en la dieta humana, como: fenoles, ácidos fenólicos, antocianinas, triterpenos, compuestos sulfurados, resveratrol, tioalilos, entre otros, siendo metabolitos secundarios de las plantas que poseen propiedades de gran interés. Por esta razón, han generado el interés los investigadores gracias a los beneficios a la salud, debido al poder antioxidante que poseen; con ello se busca quelar metales y captar así radicales libres causantes del envejecimiento cutáneo, además de la influencia sensorial que estos compuestos le confieren a los alimentos (López, Ortega y Lozada, 2015; Tian Y. et al., 2016).
Un estudio realizado por Rius A. et al. (2015), acerca de la caracterización de los compuestos fenólicos en fibras procesadas de la industria de jugo en particular frutas como: manzana, pera, melocotón, naranja, mandarina, limón y zanahoria como vegetal, identificó la concentración de alrededor de cuarenta compuestos fenólicos, tanto los ligados al epicarpio (cáscara) como a del mesocarpio (pulpa). Por otra parte, los compuestos fenólicos de las aceitunas han generado gran inquietud en los investigadores, gracias a sus aportes benéficos en la salud, trayendo consigo importancia en el consumo de aceite de oliva debido a su poder antioxidante natural, de tal forma que se estime como un ingrediente de alimentos funcionales (Deng J et al., 2017). Adicionalmente, Chhouka et al. (2017) mencionan que los extractos de epicarpio (cáscara) de ajo contienen este tipo de compuestos con actividades antioxidantes y antibacterianas, que pueden ser relevantes en el uso de la industria alimentaria y farmacéutica.
Beretta V. et al. (2017) han encontrado con base a una medición de absorbancia la concentración de compuestos fenólicos como quercetina, miricetina, kaempferol, rutina, catequina, galato de epicatequina y epigalocatequina galato, en cebollas amarillas, rojas y blancas. Incluso, en la industria cafetera se ha encontrado que residuos poseen compuestos fenólicos con propiedades antioxidantes en aplicaciones farmacéuticas, alimentarias y de salud (Mayanga et al., 2017). Así mismo Vieira, Barreira y Oliveira (2016) identificaron dos compuestos fenólicos como ácido gálico y alfa catequina con propiedades antioxidantes y otros nutrientes en la cerveza liofilizada. Además, el extracto de levadura indica que puede ser un alimento interesante o ingrediente nutracéutico. Por tanto, su recuperación puede ser beneficiosa en términos de sostenibilidad e impacto ambiental al ser este un residuo industrial. De igual manera, dentro de los compuestos fenólicos de gran interés se encuentran los contenidos en el romero que ha mostrado actividad antiproliferativa y citotóxica con relación al cáncer colorectal (Ochoa et al., 2017).
Fitoestrógenos
Las isoflavonas pertenecen al grupo de los fitoestrógenos, son compuestos bioactivos que poseen similitud estructural con los estrógenos y el consumo de estos compuestos tienen efectos positivos sobre el estado de salud (González y Durán, 2014; Markovic et al., 2015). Las isoflavonas se encuentran naturalmente en los vegetales, la soya y sus derivados son la mayor fuente de estas, pero recientemente se ha mostrado interés por otras fuentes, como las lentejas, garbanzos, fríjoles, habas, guisantes, algunas semillas y frutas (Vila-Donat et al., 2015).
Los primeros estudios para los fitoestrógenos se enfocaron en evitar el riesgo de contraer cáncer de mama y la potencialidad que tienen las isoflavonas como anticancerígeno; se evidenció que la administración de productos derivados de soya incide en la disminución de tumores de cáncer de mama en la menopausia, próstata, hígado, pulmón y esófago (González y Durán, 2014). Actualmente se ha demostrado que la soya tiene gran incidencia en la prevención de osteoporosis, utilizado como antioxidante y en la salud cardiovascular gracias a las proteínas e isoflavonas que esta contiene para reducir el riesgo de estas enfermedades (Carmignani, Orcesi, Costa y Pinto, 2014; Mendoza, Roa y Ahumada, 2015). Por otro lado, estudios epidemiológicos asocian que consumir cebada reduce las probabilidades de adquirir enfermedades del corazón, cáncer de colon, presión y cálculos biliares, debido a los componentes bioactivos que esta posee (flavonoides y lignanos) y la prevención que ejercen en el desarrollo de enfermedades crónicas (Idehen, Tang y Sang, 2017).
Mattioli et al. (2016) demostraron cómo enriquecen los compuestos bioactivos (incremento de fitoestrógenos como las isoflavonas, cumestanos y lignanos) a los huevos de gallina con suplementos de alfalfa y brotes de lino, lo que resulta en la disminución de colesterol en los huevos, destacando que estos pueden ser considerados un alimento funcional gracias a la composición que poseen. Hoy, los fitoquímicos bioactivos (flavonoides, lignanos, vitaminas, esteroles, entre otros) de la cebada, del trigo y el centeno cumplen un papel importante en prevención de ciertas enfermedades metabólicas, de alta presión de la sangre, del colon y crónicas (Andersson, Dimberg, Aman y Landberg, 2014; Idehen, Tang y Sang, 2017).
Flavonoides
En la industria agroalimentaria se emplean antioxidantes sintéticos para inhibir la oxidación de lípidos, de los cuales se encuentran principalmente el BHA (butil-hidroxil-anisol), BHT (butil-hidroxil-tolueno), TBHQ (tercbutilhidroquinona) y PG (propil galato), que han sido las causas de enfermedades cardiacas y agentes carcinogénicos (Kunrath et al., 2017). Aunque, con la intención de preservar la salud del consumidor, se ha invertido en la búsqueda de compuestos naturales con propiedades antioxidantes para sustituir a los sintéticos, en los que existen diversas alternativas de fuentes de alimentos, entre los cuales se encuentran las frutas, pero principalmente su cáscara, propóleo, cacao, entre otros (Martini et al., 2017).
Cada alimento posee una actividad biológica específica dentro del organismo humano, y esto depende normalmente de su composición nutricional. Compuestos como los flavonoides tienen efectos beneficiosos contra la salud humana, como el caso de la moringa que es un vegetal importante en los países en desarrollo por su diversa gama de nutrientes que pueden combatir enfermedades como obesidad, diabetes y cáncer, ya que contienen flavonoides como: quercitina y kaempferol, en hojas, raíz, flor y el recubrimiento de la semilla (Lin, Zhang y Chen, 2018).
En el caso de alimentos ricos en compuestos polifenólicos, como miel de abejas y propóleo, esta actividad especialmente la hacen los flavonoides, que son los responsables de brindar propiedades antiinflamatorias, antimicrobianas y antivirales, y también la característica antioxidante (Biluca et al., 2016; Machado et al., 2016; Raffa et al., 2017; Rao, Krishnan, Salleh y Gan, 2016). Los resultados de estudios aleatorios sugieren que las antocianidinas de bayas y flavanoides-3-ols de té verde y cacao pueden disminuir la existencia de enfermedades cardiovasculares y el peligro de diabetes tipo 2 (Abd Eldaim, Abd Elrasoul y Abd Elaziz, 2017), por otro lado, extractos obtenidos de hojas de Ginkgo biloba con alto contenido de flavonoides es utilizado por sus propiedades antioxidantes y como tratamiento de Alzheimer, debido a propiedades estabilizadoras de membrana neuronal (Rivadeneyra-Domínguez et al., 2017).
En la actualidad se conocen más de 8000 compuestos fenólicos que se clasifican como flavonoides, siendo su principal fuente de alimentos de característica funcional las frutas, verduras, semillas y flores; dentro de los alimentos consumidos con frecuencia están el té, vino, cerveza y otras bebidas de la misma derivación (Navarro, Periago y García, 2017). Estos compuestos ayudan a inhibir de forma natural la inflamación de la mucosa intestinal (Hoensch y Oertel, 2015). Según Porto et al. (2016), la exposición a la luz induce la producción de flavonoides en las frutas que, junto con los carotenoides, son pigmentos vegetales que protegen al organismo de los rayos UV; se encuentran, por ejemplo, en la cáscara del tomate. Kunrath et al, (2017) comprobaron una de las funciones principales de los flavonoides, al realizar un recubrimiento de propóleo a bajas concentraciones a un salami, y evaluar su acción antioxidante al inhibir la oxidación de lípidos presentes en este alimento. Otra investigación enfocada a los flavonoides por su acción antioxidante la hace Tenorio, (2016), quien obtiene del epicarpio de naranja (Citrus paradisi x Citrus reticulata) extractos a diferentes concentraciones de flavonoides y posteriormente lo aplica al aceite vegetal sacha inchi; así, concluye que a mayor concentración de flavonoides en el aceite, existe menor índice de peróxidos y el tiempo de vida útil aumenta (Tabaldi et al., 2016; Nunez et al., 2016; Morales et al., 2016).
Carotenoides
Los compuestos antioxidantes, normalmente reportados en alimentos funcionales, son capaces de inhibir o retrasar las lesiones causadas por los radicales libres, que son moléculas con uno o más electrones no emparejados que reaccionan rápidamente con diferentes blancos celulares causando daños que están asociados con enfermedades degenerativas y envejecimiento (Vizzoto et al., 2017). Las reacciones de los radicales libres son compensadas por la acción de antioxidantes obtenidos a través de la dieta, como ácido ascórbico, α-tocoferol, carotenoides y polifenoles.
Los carotenoides se encuentran en la mayoría de estructuras vegetales y son los responsables de la coloración roja, amarilla y naranja. También son uno de los grupos más importantes de pigmentos naturales debido a su amplia distribución, diversidad estructural y muchas funciones medicinales por su acción antioxidante (Lourenzi et al., 2016; Gómez et al., 2017). Las patatas dulces tienen altos niveles de compuestos bio-activos como antocianinas y β-caroteno que se describen con propiedades antioxidantes y antimutágenas. La principal característica de los carotenoides presentes en las patatas es su actividad de provitamina A (Vizzoto et al., 2017; Oliveira et al., 2017). Por otra parte, Quintero et al. (2014) realizaron una sustitución con harina de alga (Ulva clathrata) rica en carotenoides en la tortilla de maíz comúnmente usada en México, con resultados positivos como agente antioxidante y además incrementó las concentraciones de fibra, proteína y minerales.
En la tabla 1 se presenta un resumen y algunos ejemplos de estudios realizados en los últimos cuatro años, sobre la aplicación de los diferentes compuestos bioactivos nombrados anteriormente con el fin de obtener alimentos funcionales.
CONCLUSIONES
Este trabajo de revisión tuvo como objetivo presentar una recuperación de fuentes bibliográficas en relación con la importancia de los compuestos bioactivos presentes en alimentos funcionales y sus diferentes aplicaciones en la agroindustria. Los resultados indicaron que cada día son más los investigadores que centran su interés en el estudio de alimentos funcionales, debido a que el consumo de alimentos que aporten al nivel nutricional y mitiguen acciones no benéficas que se producen en los seres humanos por el consumo de alimentos poco saludables, generan un efecto crucial en la salud y originan un gran interés para el campo científico. Por este motivo, los alimentos denominados funcionales, han llamado la atención de la población mundial, debido a que presentan compuestos bioactivos como: prebióticos, probióticos, simbióticos, fibras (solubles e insolubles), ácidos grasos como el omega 3 y 6, compuestos fenólicos, fitoestrógenos, flavonoides y carotenoides; cumpliendo un papel funcional en el organismo. A partir de lo anterior surge la necesidad de enriquecer o fortificar los alimentos con estos componentes y potencializar su actividad, debido a que muchos de estos no se producen en el metabolismo humano.
