Salud y consumo de frutas y hortalizas

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Salud y consumo de frutas y hortalizas Las frutas y hortalizas como alimentos funcionales

Dra. MarĂ­a Serrano y Dr. Daniel Valero pmartinp@pvs.uva.es

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Salud y consumo de frutas y hortalizas Las frutas y hortalizas como alimentos funcionales Dra. María Serrano y Dr. Daniel Valero

Índice Resumen Introducción Estrés oxidativo y enfermedad Beneficios de los fenoles Antocianionas Carotenoides Acido Ascórbico o Vitamina C Recomendaciones “5 al Día” Conclusiones Bibliografía

Información comercial

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Resumen En los últimos años cada vez más son más numerosos los estudios científicos que ponen de manifiesto las propiedades beneficiosas para la salud del consumo de frutas, hortalizas y legumbres. Es decir, las dietas ricas en productos vegetales se han relacionado con una disminución del riesgo de padecer enfermedades degenerativas, como enfermedades cardiovasculares, Alzheimer, varios tipos de cáncer, diabetes, etc. Estas enfermedades son acentuadas por los radicales libres, que son generados en las células en procesos metabólicos normales e inducidos por factores ambientales y que son perjudiciales para la salud cuando los mecanismos normales de eliminación no son suficientes. En este sentido, los compuestos antioxidantes presentes en los productos vegetales, entre los que se incluyen las vitaminas C y E, los compuestos fenólicos, las antocianinas, y los carotenoides, fundamentalmente, pueden contribuir a la eliminación de los radicales libres y evitar procesos oxidativos en las células, con el consiguiente efecto beneficioso para la salud.

Introducción Un alimento se denomina funcional cuando, más allá de su valor nutricional, posee un efecto beneficioso sobre una o más funciones del organismo humano, de forma que es relevante para mejorar la salud humana o la calidad de vida, o para reducir el riesgo de padecer enfermedades. Así, un alimento se puede convertir en funcional cuando se le adiciona uno o más componentes, cuando se concentra uno o más de sus componentes, cuando se modifica la biodisponibilidad de uno o más de sus componentes o cuando se elimina uno o más de sus componentes, que se consideran perjudiciales. Actualmente son muchos los productos alimenticios con la denominación de funcional que se encuentran en el mercado, como leches enriquecidas en calcio, vitaminas o fibra, galletas sin gluten o enriquecidas en fibra, productos cárnicos bajos en grasa, yogures con compuestos que reducen el colesterol, etc. Sin embargo, los frutos y hortalizas son alimentos funcionales en sí mismos, ya que además de compuestos nutritivos como azúcares, almidón, ácidos orgánicos, minerales, lípidos, proteínas, etc., poseen otros compuestos

bioactivos con beneficios para la salud, entre los que se

encuentran la fibra, los compuestos fenólicos, los carotenoides, la vitaminas C, A y E y los esteroles, fundamentalmente (Slavin and Lloyd, 2012; Martin et al., 2013, Willett and Stampfer, 2013). Por ello, desde diferentes foros relacionados con la salud y la alimentación se recomienda el consumo de cinco piezas de fruta y/o hortalizas al día, lo que se conoce como “5 al día”.

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Estos beneficios para la salud de los frutos y hortalizas se explican en términos evolutivos al proceso de adaptación de nuestro sistema digestivo que se produjo durante el Paleolítico, desde nuestro antepasado Australopithecus, hace unos 2’5 millones de años, hasta la aparición del Homo sapiens sapiens, hace unos 10.000 años. En todo el Paleolítico la alimentación del hombre se basaba fundamentalmente en frutos silvestres, raíces, hojas y frutos secos, mientras que el consumo de carne y pescado era escaso. Sin embargo, a partir del Neolítico, con la aparición de la agricultura, la dieta fue cambiando rápidamente, hacia un aumento en el consumo de harinas y carnes, fundamentalmente. En los últimos 100 años, el cambio ha sido enorme, con un elevado consumo de carnes, grasas, fritos, bollería industrial, etc. y una disminución drástica del consumo de frutos y hortalizas, lo que conlleva a problemas de sobrepeso y a un aumento del riesgo de padecer ciertas enfermedades degenerativas. Por el contrario, dietas bajas en grasas y ricas en frutos y otros productos vegetales se correlacionan con una disminución en el riesgo de padecer, enfermedades coronarias y cerebrales, diabetes y ciertos tipos de cáncer (Wang et al., 2011; Martin et al., 2013; BaenaRuíz and Salinas-Hernández, 2014; Folchetti et al., 2014).

Estrés oxidativo y enfermedad El estrés oxidativo está implicado en el desarrollo de varias enfermedades, como enfermedades cardiovasculares, cáncer, trastornos neurológicos, diabetes, enfermedades cerebrales o del sistema inmune, así como en los procesos de envejecimiento (Valko et al., 2007). Esto es debido a que en el metabolismo celular se generan radicales libres de oxígeno (ROS), entre los que se incluyen peróxido de hidrógeno (H2O2), radicales superóxido (O2-) e hidroxilo (HO-) y oxígeno singlete, los cuales son eliminados por compuestos antioxidantes que atrapan estos radicales libres, como ácido ascórbico, fenoles, antocianinas, vitamina E y carotenoides o por sistemas enzimáticos que los eliminan, como catalasa, peroxidasa, ascorbato peroxidasa o superóxido dismutasa. Así, en las células sanas existe un equilibrio entre formación y eliminación de los radicales libres, pero si estos radicales se producen de manera desmedida y/o no son eliminados eficientemente, el equilibrio se desplaza y la acumulación de estos radicales causa oxidaciones en los componentes celulares, como lípidos, proteínas y ácidos nucléicos, que desencadenan y/o aceleran el desarrollo de las enfermedades mencionadas anteriormente (Valko et al., 2007). Por tanto, el consumo de frutas y hortalizas, por su elevado contenido en compuestos antioxidantes, puede reducir el nivel celular de radicales libres y por tanto, disminuir el riesgo de padecer enfermedades o frenar su evolución.

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Beneficios de los fenoles Los compuestos fenólicos son un grupo muy numeroso de compuestos vegetales, que participan en las respuestas defensivas de la planta contra diferentes tipos de estrés, como daños físicos, radiación ultravioleta o los ataques de agentes patógenos y contribuyen al sabor y color en los alimentos derivados de las plantas. Los fenoles se dividen en feoles simples, flavonoides y no flavonoides, como resveratrol y taninos. Los flavonoides son el grupo más numeroso y a su vez, se dividen en flavanoles (catequina y epicatequina), flavonoles (quercetina, miricetina y kaempferol), antocianidinas (cianidina y delfinidina), flavonas (apigenina y diosmina), flavanonas (naringenina y hesperetina) y chalconas (floretina).

Numerosos estudios epidemiológicos han mostrados efectos beneficiosos de los fenoles disminuyendo el riesgo de enfermedades cardiovasculares, de ciertos tipos de cáncer, la acumulación de grasas, así como efectos antiinflamatorios y antimicrobianos, debido a su capacidad antioxidante (Andriantsitohaina et al., 2012).

El contenido en fenoles totales varía considerablemente entre los diferentes frutos y hortalizas (Valero y Serrano, 2010), de 15 a más de 200 mg/100 g de peso fresco, como se muestra en la figura 1, en la que se puede observar que los frutos con mayor contenido en fenoles son las granada, uvas moradas, cerezas y pimiento rojo y entre las hortalizas destaca

200

-1

Fenoles totales (mg eq. ác. gálico 100 g P.F.)

la col lombarda.

180 160 140 120 100 80 60 40

A Al cel Be cac ga re ho n fa C gen al a C aba s an c ón ín ig os Es C p o G ina l ui ca s Lo an m tes ba r Pe da pi To no Za m a na te ho ria

C Al iru ba e ri C Cir la G coq iru ue o u el la ld e a P en Bl re J ac si k ten Am t C ber e G rez ra a na Li da m N ón ar a P nj M om a el el oc o ot ó M n el P ó U lá n v ta U a b no Pi va lan m m ca ie or Pi nto ada m ve ie rd nt e M o an ro za j na K o G iwi ol de n

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Figura 1: Contenido en fenoles totales en diferentes frutos y hortalizas característicos de la dieta mediterránea.

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Además, el contenido en fenoles aumenta durante la maduración en frutos como ciruelas (Díaz-Mula et al., 2008), cerezas (Días-Mula et al., 2009) y pimientos (Serrano et al., 2010) y dato que los fenoles poseen propiedades antioxidantes, los mayores beneficios para la salud se alcanzarán si los frutos se consumen en un estado óptimo de maduración. Además, existen diferencias importantes entre variedades, como se muestra en la figura 2, para 11 variedades de cereza, en las que el contenido en fenoles fue menos de 100 mg/100 g de peso fresco en la variedad ‘Brooks’ y casi 200 mg/100 g de peso fresco en la variedad ‘Sonata’. El contenido en fenoles totales también es elevado en los frutos cítricos, con concentraciones próximas a los 150 mg/100 g de peso fresco en diferentes variedades de naranja, en el pomelo ‘March’ y en el limón ‘Fino’, y significativamente más bajos en las variedades de mandarina. En estos frutos cítricos, la actividad antioxidante de los zumos se correlacionó significativamente con el contenido en fenoles totales (Figura 3), aunque en otros trabajos se ha encontrado también una elevada correlación entre la actividad antioxidante de los zumos y su contenido en ácido ascórbico (Pretel et al., 2004), lo que indica que tanto los fenoles como el ácido ascórbico serían responsables de los beneficios para la salud que nos aportan estos frutos.

Cenoles totales (mg/100 g)

180 160 140 120

Sonata

Brooks Cristalina Newstar Santina Somerset Nº 57 NY-6479 Prime Giant Sonata Sunburst Sweetheart

Brooks

100 80 60 50

60

70

80

5ías desde la plena floración Figura 2: Contenido en fenoles totales en 11 variedades de cereza, durante su crecimiento y maduración en el árbol hasta la recolección en estado de maduración comercial.

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Limones

Naranjas

y=0.91x-15.82; r2=0.640

Pomelos

150

100

150

Lima

AAT-H (mg 100 g-1)

-1

FenolesTotales (mg 100 g )

175

Mandarinas

50 Cidro

125 100 75 50 25

a d sh o a a ú eli a a a a te te ro Fin Vern Lim stian a La e La añad uin entin tsum ndin y Re Mar axim Cid i u v n l c C a g lem Sa rna ub M a a n R e S C S ale l N H V ave N

25

50

75

100 125 150 175

Fenoles Totales (mg 100 g-1)

Figura 3: Contenido en fenoles totales en diferentes especies y variedades de frutos cítricos y correlación entre el contenido en fenoles y la actividad antioxidante de los zumos (AAT-H).

Numerosos estudios, realizados con cultivos celulares, animales y humanos, muestran que los fenoles de los cítricos benefician la formación de los huesos, aumentando los factores celulares que estimulan el funcionamiento de los osteoblastos (células encargadas de la formación del hueso) y disminuyendo los factores implicados en la división de los osteoclastos (cálulas que destruyen el hueso), por lo que los huesos son más fuertes y disminuye el riesgo de fractura (Shen et al., 2012). También se ha encontrado un efecto anti-cancerígeno en los fenoles de los cítricos, ya que inducen apoptosis y disminuyen la proliferación en las células tumorales de colon, pulmón, ovario, próstada, etc. (Grosso et al., 2013; Zhang et al., 2014).

Antocianinas Las antocianinas son unos de los principales fenoles con actividad antioxidante y son muy abundantes en frutos rojos o azulados, como cerezas, fresas, ciruelas, frambuesas, grosellas, moras, uvas, etc., en los que son responsables de su color (Fotografía 1). En estos frutos el contenido en antocianinas aumenta con la maduración, aunque existen diferencias importantes entre variedades en la concentración que se alcanza en el fruto maduro, como se muestra en la figura 4 para 11 variedades de cerezas.

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Fotografía 1: Frutos ricos en antocianinas.

Debido a las propiedades antioxidantes de las antocianinas, el consumo de frutos como arándanos, fresas o frambuesas disminuye la oxidación lipídica y del ADN, el nivel de triglicéridos, el colesterol total y en particular el colesterol LDL, que es el que se deposita en las paredes de las arterias y venas, formando la placa de ateroma y pudiendo llegar a ocasionar su obstrucción (Fotografía 2), mientras que aumenta el nivel del colesterol HDL, que es el que contribuye a la eliminación del colesterol LDL de las paredes internas de las venas, lo que en definitiva disminuye el riesgo de sufrir trombosis o infarto de miocardio (Álvarez-Suárez et al.,

Antocianinas totales (mg/100 g)

2014).

200

150

Brooks Cristalina Newstar Santina Somerset Nº 57 NY-6479 Prime Giant Sonata Sunburst Sweetheart

Antocianinas en Cerezas

100

50

50

60

70

80

5ías desde la plena floración

Figura 4: Evolución del contenido en antocianinas totales en 11 variedades de cereza, durante el desarrollo del fruto en el árbol y hasta la recolección en estado de maduración comercial (Datos tomados de Díaz-Mula et al., 2009).

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Fotografía 2: Esquemas en los que se muestra que el LDL-colesterol se acumula en las paredes de los vasos sanguíneos reduciendo el flujo sanguíneo, mientras que el HDL-colesterol lo elimina.

También se ha encontrado un efecto beneficioso de las antocianinas disminuyendo la acumulación de grasas. Como ejemplo, se muestran en la fotografía 3 los resultados de un experimento realizado con ratones que se alimentaron con una dieta rica en grasa y se les dio a beber agua, al grupo control, y zumo de naranja sanguina a los tratados. Se comprobó que el tamaño de los adipocitos, que son las células que forman el tejido graso, era menor en los que habían bebido el zumo rico en antocianinas y que estos ratones ganaron menos peso que los controles (Titta et al., 2010).

Adipocitos

En los ratones que bebieron zumo: Tamaño de los adipocitos A cumulación de grasa A umento de peso

Dieta Rica en Grasa

Fotografía 3: Esquema que muestra los resultados del experimento realizado por Titta et al., (2010) en el que los ratones alimentados con una dieta rica en grasa y con zumo de naranja sanguina ganaron menos peso, acumularon menos grasas y tenían adipocitos de menor tamaño.

Carotenoides

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Los carotenoides son otro grupo de pigmentos responsables del color amarillo o anaranjado de los frutos cítricos, melocotones, albaricoques o ciruelas amarillas y del color rojo del tomate y pimiento y también poseen una elevada capacidad antioxidante (Serrano et al., 2008, 2010). Así, se han encontrado efectos beneficiosos del licopeno sobre enfermedades cardiovasculares, osteoporosis, y algunos tipos de cáncer, ya que el licopeno disminuye la división de las células cancerígenas y la formación de los vasos sanguíneos necesarios para el desarrollo del tumor (Zu et al., 2014). En la figura 5 se muestra la concentración de carotenoides totales en los zumos de cítricos de diferentes especies y variedades, encontrándose las mayores concentraciones en la naranja ‘Valencia Late’ y en el pomelo ‘Ruby Red’, más de 3 mg/100 g, y las más bajas en los pomelos blancos ‘Marsh’ y ‘Máxima’. Estos carotenoides son fundamentalmente β-criptoxantina y β-caroteno, los cuales poseen también una elevada capacidad antioxidante y efectos inhibidores del desarrollo de ciertos tipos de cáncer en animales de experimentación (Tanaka et al., 2012)

40

Naranjas

y=9.3x+0.31; r2=0.955

-1

Carotenoides Totales (mg 100 g )

Pomelos

Mandarinas

30 AAT-L (mg 100 g-1)

3

2

20

10

1 Limones Lima

Cidro

a o d a a ú h a a a a te te ro eli Fin Vern Lim stian a La e La añad uin entin tsum ndin y Re Mars axim Cid g m i a u v n l c C M Sa ern Rub Sa Cle Sa alen l Na H V ave N

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

Carotenoides Totales (mg 100 g-1)

Figura 5: Concentración de carotenoides totales en los zumos de diferentes especies y variedades de cítricos y su correlación con la capacidad antioxidante que poseen. Ácido Ascórbico o Vitamina C El ácido ascórbico es un potente antioxidante, además de desempeñar un papel imprescindible como vitamina C. Las primeras evidencias sobre el papel de esta vitamina se deben al Dr James Lind, médico escocés de la Armada Británica, que publicó en 1753 su obra “Tratado sobre la Naturaleza, Causas y Curación del Escorbuto”. El Dr Lind establecía que la causa de la enfermedad era la falta de vitamina C y que podría prevenirse o curarse mediante

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el consumo de naranjas o limones. Hoy sabemos que el ácido ascórbico es necesario para la síntesis de colágeno, molécula fundamental para mantener la elasticidad en venas y arterias, por lo que su deficiencia provoca rotura de vasos que se manifiesta como hematomas, encías sangrantes, dientes flojos, etc. (Fotografía 4).

Fotografía 4: Enfermos de escorbuto en los barcos en el siglo XVIII, debido a la deficiencia de vitamina C, que es necesaria en la síntesis de colágeno.

Además de su papel como vitamina C, el ácido ascórbico tiene otros beneficios para la salud, atribuidos a su capacidad antioxidante, como son la disminución del colesterol (disminución del colesterol LDL y aumento de colesterol HDL) y los triglicéridos, el aumento de la actividad fibrolítica, lo que disminuye el riesgo de trombosis y la protección del sistema inmune (Sharma, 2013).

Recomendaciones “5 al Día” En los apartados anteriores se han comentado algunos resultados de investigación que corroboran el efecto beneficioso para la salud que nos aporta el consumo de frutas y hortalizas.

Por este motivo, desde hace algunos años, desde diversos foros médicos y nutricionistas se lanzó la campaña de “5 al día”, que recomienda el consumo de cinco piezas de fruta y/o hortalizas al día para tener una dieta saludable y con beneficios para la salud (Fotografía 5).

Sin embargo, las recomendaciones van más allá, ya que en lo posible se deben consumir productos de diferentes colores, para así obtener los beneficios de los diferentes pigmentos presentes en los frutos y hortalizas, que como se ha comentado en los apartados anteriores

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poseen una elevada actividad antioxidante y son responsables de muchos de los beneficios para la salud que se han comentado.

Fotografía 5: Campaña “5 al día”, que recomienda el consumo de cinco piezas de frutas y/o hortalizas al día, y que además sean de diferentes colores, para contribuir a una dieta saludable.

Conclusiones Tal y como se ha comentado en este artículo, existen numerosas evidencias científicas sobre los beneficios para la salud que nos aporta el consumo de frutas y hortalizas. Sin embargo, es evidente que los frutos no son medicamentos y que, en ningún caso, pueden ser un sustituto en el tratamiento de enfermedades, sino sólo considerados como preventivos o coadyuvantes. No obstante, dado que frutos y hortalizas pueden beneficiar nuestra salud y además, son apetecibles, por su sabor, aroma, color, etc., existen muchas razones para consumir más frutos y hortalizas en nuestra dieta cotidiana.

Fotografía 6: Los frutos y hortalizas son saludables y apetecibles.

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Salud y consumo de frutas y hortalizas Las frutas y hortalizas como alimentos funcionales

Dra. María Serrano y Dr. Daniel Valero

Escuela Politécnica Superior de Orihuela. Universidad Miguel Hernández.

Ctra. Beniel, km 3,2. 03312. Orihuela, Alicante, España

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Dr. Manuel Candela, 26 11ª - 46021 Valencia, España Tel +34 – 649 485 677 info@poscosecha.com http://www.poscosecha.com

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