Brócoli, un alimento natural con grandes beneficios en salud

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Brócoli: alimento natural con grandes beneficios en salud

Mª.Teresa López-Chillón1, Débora Villaño1, Cristina García-Viguera2, Diego A. Moreno2* 1

Dpto. Ciencias de la Salud. Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM), Campus de los Jerónimos, 30107, Murcia 2 Dpto. Ciencia y Tecnología de los Alimentos, CEBAS-CSIC, Campus Universitario de Espinardo – Edificio 25, 30100, Murcia

* dmoreno@cebas.csic.es

www.publicaciones.poscosecha.com Grupo THM

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Brócoli: alimento natural con grandes beneficios en salud

Indice 1. Introducción .................................................................................................. 4 2. Compuestos bioactivos presentes en los brotes de brócoli.......................... 5 2.1. Glucosinolatos .............................................................................................. 5 2.2. Compuestos fenólicos y vitaminas ............................................................... 5 3. Beneficios para la salud. .............................................................................. 7 4. Acciones para promover el consumo del brócoli. ......................................... 9 6. Bibliografía ................................................................................................. 11

Información comercial SAKATA Seeds

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Documentos Poscosecha Introducción La sociedad de hoy en día establece cada vez más una relación directa entre alimento y salud. En este sentido, las frutas y hortalizas son una parte muy importante de una dieta equilibrada, particularmente por su papel en la prevención de ciertas enfermedades y tipos de cáncer. Entre otras hortalizas se encuentra el brócoli, de la familia de las crucíferas, de consumo limitado en España, pero excelente fuente de compuestos fitoquímicos. El brócoli (Brassica oleracea L. var. Italica), perteneciente a las crucíferas (Brassicaceae), es rico en glucosinolatos (GLS), compuestos bioactivos, cuyos productos de hidrólisis, los isotiocianatos (ITC), pueden ejercer una actividad biológica beneficiosa sobre diferentes problemas de salud.

El brócoli o brécol (inflorescencias) y los brotes de brócoli, son la principal fuente dietética de

glucorafanina,

glucosinolato

precursor

del

isotiocianato

sulforafano

(SFN),

ampliamente estudiado por sus beneficios para diferentes cuadros patológicos. Además, recientemente, la Agencia Federal del Medicamento en EEUU (US FDA), ha aprobado la glucorrafanina1 como GRAS (‘generally accepted as safe’), por lo que su utilización en formulaciones de alimentos y nuevos productos funcionales va a ir en aumento en los próximos años.

El brócoli además, tiene una alta concentración de constituyentes biactivos como flavonoides y carotenos, siendo esta concentración variable en función de la variedad, estado de madurez y tratamiento postcosecha. Los efectos beneficiosos del consumo de brócoli se han atribuido principalmente a los isotiocianatos (ITC) que se forman por la acción de una enzima vegetal llamada mirosinasa. La mirosinasa se encuantra encerrada en las vacuolas de las células, que se rompen durante los procesos de masticación y liberación de esta enzima. Además en el intestino, la microflora ayuda también a la 1

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Documentos Poscosecha liberación de esta enzima (Moreno et al., 2006). Los glucosinolatos (GLS) y sus productos de degradación (GDPs) se han estudiado ampliamente por su efectos beneficiosos, ya que en los años recientes se ha prestado mucha más atención a la prevención de la aparición del cáncer por medio de productos naturales y propiedades quimioprotectoras de los isotiocianatos (ITC) e índoles de las crucíferas, formados desde glucosinolatos parentales, que pueden regular el desarrollo de diferentes células cancerígenas por sus efectos sobre determinadas enzimas diana, controlando la muerte celular y bloqueando el ciclo de células.

1. Compuestos bioactivos presentes en los brotes de Brócoli Los brotes de brócoli (Brassica oleracea var. Italica) son un alimento nutritivo rico en compuestos nitrogenados-azufrados (glucosinolatos), compuestos fenólicos (flavonoides y ácidos fenólicos), vitaminas (A, C, E, K). No obstante, estudios comparativos de variedades de brotes de brócoli han mostrado diferencias cuantitativas y cualitativas a nivel de vitamina C, flavonoides y glucosinolatos (Moreno et al., 2006, 2010).

1.1.

Glucosinolatos

Los glucosinolatos, compuestos nitrosulfurados característicos de la familia de las crucíferas, se clasifican en tres grupos dependiendo de su cadena lateral derivada de los aminoácidos: alifáticos (glucorfanina, gluoiberina, glucoerucina, derivados de metionina), los cuales se encuentran en mayor cantidad en especies como Brassica oleraceae (brócoli); indólicos (glucobrassicina, hidroxi-, metoxi- y neoglucobrassicina, derivados del triptófano), representando cantidades menores en el perfil de glucosinolatos; y aromáticos (derivados de la fenilalanina y la tirosina) (Baenas, et al., 2012). Los brotes de brócoli son ricos en glucorafanina que proviene de las reservas de las semillas (Wu et al., 2004). En una ración de brócoli podemos encontrar hasta 60 mg de glucorafanina. En estudios

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Documentos Poscosecha llevados a cabo hasta la fecha, se han llegado a usar hasta 4,4 mg/kg al día (Kenneth, 2011), en investigación sobre el cáncer. Estas cantidades son muy difíciles de obtener con brócoli, por dos motivos. En primer lugar, porque durante el cocinado, se pierde un porcentaje alto de estos compuestos (Moreno, 2006), y en segundo, porque se necesitarían unas 6 inflorescencias crudas (brócoli), mientras que el los brotes de brócoli contienen entre 20 y 100 veces más glucorafanina que una inflorescencia cruda (brócoli).

Además, para calcular la cantidad de sulfurafano que puede usarse en nutrición humana, hay que considerar que sólo el 20% de la glucorafanina está disponible y se transforma a sulforafano en el organismo, conversión que puede favorecerse masticando bien para asegurar la liberación de la mirosinasa y evitando hervir el alimento, que la inactivaría (Jeffery, 2009; Fahey et al., 2012; Dominguez-Perles et al., 2014).

1.2.

Compuestos fenólicos y vitaminas

El perfil fenólico de las crucíferas como el brócoli está compuesto principalmente por derivados del ácido hidroxicinámico, siendo los más abundantes los derivados del ácidos sinápico, p-coumárico y cafeico, y también presentan una proporción considerable de flavonoles (derivados glicosilados de quercetina y kaempferol en su mayoría, además de la isoramnetina presente en en algunos vegetales de B. rapa). Los flavonoides y los derivados del ácido caféico, son, al menos en parte, responsables de las propiedades organolépticas de estos alimentos, y han sido muy estudiados por su papel como antioxidantes naturales y porque pueden ejercer diversas actividades biológicas responsables de le prevención del desarrollo de enfermedades como la diabetes, el cáncer, enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares (Cartea, et al., 2011).

Más del 85% de la vitamina C consumida en la dieta humana procede de frutas y hortalizas (Lee and Kader, 2000). La función biológica del ácido ascórbico puede ser definida como un cofactor enzimático que actúa evitando la oxidación celular (Davey et

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Documentos Poscosecha al., 2000). Como antioxidantes hidrosolubles también están los compuestos fenólicos, que son un amplio grupo de metabolitos secundarios del reino vegetal. Los compuestos fenólicos, especialmente los flavonoides, poseen diferentes actividades biológicas, pero las más importantes son la actividad antioxidante y el efecto inhibidor de varias clases de tumores (Czeczot, 2000).

Los compuestos antioxidantes presentes en los vegetales, tanto hidrosolubles (vitamina C y compuestos fenólicos), como liposolubles (carotenoides), contribuyen a la defensa del envejecimiento celular. Como resultado de ello, protegen las células contra el daño oxidativo, y por tanto, pueden prevenien enfermedades crónicas como el cáncer, enfermedades cardiovasculares y la diabetes. Las brassicas son una buena fuente de estos antioxidantes naturales. Uno de los factores que más influye en la concentración de estos compuestos es el genotipo, además de las prácticas de cultivo y las condiciones climáticas.

Los carotenoides (carotenos y xantofilas) son pigmentos presentes en muchos vegetales.

Son precursores de la vitamina A y por lo tanto tienen efectos antioxidantes como son la protección cardiovascular y antitumoral (Podsedek, 2007). El β-caroteno y la luteína son los principales carotenoides en las brassica, los contenidos en carotenoides también son superiores en el brócoli.

A su vez, se estima que unos 30 gramos de brotes de brócoli aportan a la alimentación humana el 15% de las cantidades diarias recomendadas de vitamina C, 4% de fibra dietética y 2% de calcio, además de resultar un alimento muy fácil de digerir (Moreno et al., 2010).

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2. Beneficios para la salud La riqueza en antioxidantes naturales directos (compuestos fenólicos y vitaminas) e indirectos (Glucosinolatos/isotiocianatos) que tiene el brócoli se han estudiado y se continúan evaluando a nivel de investigación nutricional y clínica por el amplio abanico de beneficios que pueden aportar en la salud en diferentes problemas crónicos, oxidativos, inflamatorios y cancerígenos: Afecciones respiratorias como el asma, proteger al estómago de infecciones por H. pylori (úlceras y cáncer de estómago), en las diferentes fases de desarrollo de las células cancerígenas (de distintos tipos de cáncer, mama, próstata, pulmón).

El consumo cotidiano (de 3 a 5 veces por semana) y diario de brócoli y alimentos elaborados a partir de brócoli (brotes o germinados de brócoli, nuevas bebidas enriquecidas en ingredientes de brócoli, etc.), permite reducir el riesgo de sufrir de enfermedades crónicas asociadas con el envejecimiento y estados inflamatorios asociados a problemas respiratorios, así como la reducción significativa del riesgo de sufrir determinados tipos de cáncer, e inclusive, son postivios para la protección de la piel frente a la radiación solar (Jeffery, 2009).

Se ha demostrado que los brotes de brócoli administrados en una dieta alta en grasa, inducen una mejora en el perfil lipídico (HDL, colesterol bueno) y una reducción en la actividad enzima de lipoproteín-lipasa encargada de digerir las grasas, lo que significa que pueden

ejercer

un

efecto

hipocolesterolémico

y

potencialemente,

reducir

el

almacenamiento de la grasa (Lee et al., 2009).

A nivel intestinal, la fibra dietética presente en el brócoli, como fuente fermentable, confiere cierta protección ya que facilita la elimación de lípidos frente al consumo de dietas ricas en grasas (Mandimika, 2012).

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Los glucosinolatos del brócoli tienen efectos cardioprotectores, tienen potencial para ejercer beneficios en la de obesidad. Además, los mecanismos de acción de los fitoquímicos biactivos del brócoli incluyen la capacidad de inducir enzimas con efectos demostrados sobre la inflamación, Alzheimer, actividad antimicrobiana (Helicobacter pylori).

En estudios preclínicos se ha demostrado una protección cardiovascular en individuos hipertensos propensos a accidentes cerebro-vasculares y la capacidad de los isotiocianatos para inducir proteínas protectoras y prevenir la inflamación crónica. La protección del sistema nervioso central es similar a la carcinogénesis y las enfermedades cardiovasculares, ya que el estrés oxidativo y la inflamación crónica son esenciales para la patogenia de estas enfermedades. Los efectos protectores de los isotiocianatos son evidentes en los modelos de lesión del tejido nervioso y de neurodegeneración (Mukherjee et al., 2008).

En un estudio llevado a cabo en ratones tratados con sulforafano, se observó una protección sobre el daño inducido por la luz en la retina, dichos ratones tenían un número mayor de fotorreceptores y una capa más grande de células epiteliales de la retina en comparación con otros animales tratados con solución salina. Se observó la disminución del edema cerebral y apoptosis cortical, reducción de marcadores inflamatorios, protección frente a la enfermedad del Parkinson (Innamorato et al., 2008) y de neuronas frente a la muerte celular (Jazwa et al., 2011).

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3. Acciones para promover el consumo de brócoli La Asociación para Promover el Consumo de Brócoli (+BRÓCOLI) fue fundada en 2010 como una entidad sin ánimo de lucro con el fin principal de incrementar el consumo de brócoli. Reúne a agricultores, comerciales, investigadores, nutricionistas, restauradores y todas aquellas entidades afines y personas interesadas en difundir que todo producto procedente de un cultivo de dicha especie, incluso procesado en cualquiera de sus formas, puede aportar enormes beneficios saludables, al tiempo que constituye un alimento delicioso.

Los fines generales que se persiguen son: -

Informar sobre

los beneficios para

la

salud

del consumo

racional de

brócoli.Promover actividades de debate, formación, comunicar y escuchar la opinión pública entorno al brócoli y su consumo.

-

Divulgar el mensaje “Brócoli, un placer saludable”. Dar a conocer y difundir información científica acerca de sus propiedades saludables.

-

Informar y divulgar la manera de cocinar el brócoli para que su consumo resulte nutritivo y placentero a la vez para todos los gustos. Forma de conservación adecuada, preparación y consumo.

-

Analizar el mercado de brócoli, situación de la oferta y demanda, de manera continuada, al objeto de extraer conclusiones sobre su comportamiento. Apoyar y colaborar con las estrategias individuales de difusión de los socios y empresas; participar con otras asociaciones que observen los mismos fines para otras frutas y hortalizas.

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Cada año se trabaja por mejorar técnicas de cultivo que sean más eficaces en la producción de una crucífera mucho más reconmendable para el organismo. El Laboratorio de Fitoquímica del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos de CEBAS-CSIC, colabora de forma activa con la Asociación +Brócoli, para estudiar y fomentar desde hace varios años las cualidades saludables y gastronómicas de esta “súper verdura”.

Se han desarrollado unos brotes y germinados de brócoli, avalados científicamente por el CEBAS-CSIC

y biológicamente

efectivos

gracias

a

su

elevado

contenido

en

glucosinolatos y compuestos fenólicos, que cuentan con una base científica muy sólida.

Definiríamos como un producto en constante investigación, al ser un producto “vivo” con el que se sigue investigando. Actualmente se están realizando estudios sobre los germinados para la prevención del cáncer en colaboración con el ICTAN-CSIC en Madrid y la Universidad de Kiel en Alemania, y ensayos clínicos en colaboración con la Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM) para estudiar su efecto contra la obesidad y la inflamación crónica en población con sobrepeso y durante la menopausia, cuyos resultados se esperarán para finales de 2016.

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4. Bibliografía 1. Asociación más Brócoli. http://www.masbrocoli.com/ 2. Baenas, N., Moreno, D.A., García-Viguera, C. 2012. Selecting sprouts of Brassicaceae for optimum phytochemical composition. J. Agric. Food Chem. 60, 11409-11420.

3. CARM. 2011. Estadística agraria de la región de Murcia.

4. Cartea M.E., Velasco, P. 2011. Phenolic compounds in Brassica vegetables.

Molecules. 16, 254-280.

5. Czeczot, H. 2000. Biological activities of flavonoids-A review. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences 950(4): 3-13.

6. Davey, M.W., van Montagu, M., Inze, D., Sanmartin, M., Kanellis, A., Smirnoff, N., et al. 2000. Plant L-ascorbic acid: Chemistry, function, metabolism, bioavailability and effects of processing. Journal of the Science of Food and Agriculture 80: 825-860.

7. Dominguez-Perles R, Medina S, Moreno DA, García-Viguera C, et al. Food Chemestry. 2014; 143(132-138).

8. Fahey JW, Wehage SL, Holtzclaw D, Kensler TW, et al. Cancer Prev. Research.

2012; 5(603-611).

9. Innamorato, N.G. et al. (2008) The transcription factor Nrf2 is a therapeutic target against brain inflammation. J. Immunol. 181, 680–689.

10. Jazwa, A. et al. (2011) Pharmacological targeting of the transcription factor Nrf2 at the basal ganglia provides disease modifying therapy for experimental parkinsonism. Antioxid. Redox Signal. 14, 2347–2360.

11. Jeffey EH, Araya M. Phytochem. Rewiewa. 2009; 8(283-298).

12. Kenneth C, Fearon M. Cachexia and Fat-Muscle Physiology. N. Engl J. Med. 2011 August; 365(565-567).

13. Lee JJ, Shin HD, Lee YM, Kim AR, et al. J. Korean Soc. Food & Nutr. 2009; 38(309-318).

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Documentos Poscosecha 14. Lee, S. K., and Kader, A. A. 2000. Preharvest and postharvest factors influencing vitamin C content of horticultural crops. Postharvest Biology and Technology 20: 207-220.

15. Mandimika T, Paturi G, De Guzman E, et al. Food Chemestry. 2012; 131(12721278).

16. Moreno DA, Carvajal M, García-Viguera C. J. Pharm. Biomed. Anal. 2006; 41 (1508-1522).

17. Moreno DA, Pérez-Balibrea S, García-Viguera C. Natural Product Commun.

2006; 1(1037-1048).

18. Moreno DA, Pérez-Balibrea S, Ferreres F, et

al. Food Chemestry. 2010;

123(358-363).

19. Mukherjee, S. et al. (2008) Broccoli: a unique vegetable that protects mammalian hearts through the redox cycling of the thioredoxin superfamily. J. Agric. Food Chem. 56, 609–617.

20. Podsedek, A. 2007. Natural antioxidant capacity of Brassica vegetables: A review. LWT Food Science and Technology, 40: 1-11.

21. Servicio del Instituto Nacional de Salud de EE.UU. http://www.clinicaltrials.gov/ 22. Tanito, M. et al. (2005) Sulforaphane induces thioredoxin through the antioxidantresponsive element and attenuates retinal light damage in mice. Invest.

Ophthalmol. Vis. Sci. 46, 979–987.

23. Wu, L. et al. (2004) Ashraf MH, Wang R, Paterson PG, et al. Proc Natl Acad Sci. 2004;

19(7094-7099).Dietary

approach

to

attenuate

oxidative

stress,

hypertension, and inflammation in the cardiovascular system. Proc. Natl. Acad.

Sci. U.S.A. 101, 7094–7099.

24. Wu L, Noyan 25. Wu, X., Beecher, G.R., Holden, J.M., Haytowitz, D.B., Gebhardt, S.E., and Prior, R.L. 2004. Lipophilic and hydrophilic antioxidant capacities of common foods in the United States. Journal of Agriculture and Food Chemistry 52: 4026-4037.

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