cor 15 ultimo

7/25/2019 Cor 15 Ultimo

1/12

OF FOOD TECHNOLOGY

87

AUTORESAUTHORS

RESUMEN

RESUMO

Mercedes MUZQUIZ*Mercedes M. PEDROSA

Espaa Alejandro J. VARELAEva GUILLAMN

Carmen GOYOAGACarmen CUADRADO

Carmen BURBANODpto. Tecnologa de Alimentos,

SGIT-INIA, Aptdo. 8111,

28080 Madrid, Espaa.

*e-mail: [email protected]

Factores no-nutritivos en FuentesProteicas de Origen Vegetal.Su Implicacin en Nutricin y Salud

Atualmente um dos temas mais controvertidos estabelecer uma dieta tima para oser humano. As ltimas recomendaes (OMSFDA), em relao nutrio e sade aconselhamuma dieta variada e equilibrada, com um aporte de 75% de alimentos vegetais e 25% dealimentos de origem animal. Numerosos estudos epidemiolgicos indicam que uma dieta base de vegetais pode reduzir o risco de enfermidades crnicas como o cncer, cardiovascularese outras. Contudo na hora de utilizar esta protena vegetal tambm vamos deparar com umasrie de compostos, globalmente conhecidos como antinutrientes, que em geral dificultam aassimilao de alguns componentes mais interessantes pelos organismos vivos. Em algunscasos podem chegar a ser txicos ou causar efeitos fisiolgicos pouco desejveis (flatulncia).Recentemente tem sido observado, que estes compostos em pequenas quantidades, podem

ser muito benficos para a sade, na preveno de enfermidades. Por isso, esto sendodenominados atualmente como compostos no-nutritivos, pois embora sejam desprovidos de

valor nutritivo, nem sempre resultam prejudiciais. Do ponto de vista bioqumico, os compostosno-nutritivos so de natureza muito variada, no aparecem por igual nas mesmas plantas eseus efeitos fisiolgicos tambm so diferentes. As leguminosas esto sendo consideradascomo alimentos funcionais, j que contm um grande nmero destes compostos no-nutritivos, que so classificados como fitoqumicos j que propiciam grandes benefcios para asade humana.

Hoy en da uno de los temas ms controvertidos es el de fijar una dieta ptima para elser humano. Las ltimas recomendaciones (OMS - FDA) en relacin con nutricin y saludaconsejan: una dieta variada y equilibrada, un aporte de alimentos vegetales de un 75% y unaporte de alimentos animales de un 25%. Numerosos estudios epidemiolgicos indican queuna dieta a base de vegetales puede reducir el riesgo de enfermedades crnicas, como cncer,enfermedades cardiovasculares e otros. Sin embargo, a la hora de utilizar esta protena vegetaltambin vamos a encontrarnos con una serie de compuestos, globalmente conocidos comoantinutrientes, que en general dificultan la asimilacin por los organismos vivos de algunos desus componentes ms interesantes, y en algunos casos pueden llegar a ser txicos o causarefectos fisiolgicos poco deseables (flatulencia). Recientemente se ha visto, que estos

compuestos en pequeas cantidades, pueden ser tambin muy beneficiosos para la salud en laprevencin de enfermedades. Por lo que actualmente se les est denominando compuestosno-nutritivos ya que, si bien carecen de valor nutritivo, no siempre resultan perjudiciales. Desdeel punto de vista bioqumico los compuestos no-nutritivos son de naturaleza muy variada, noaparecen por igual en todas las plantas y sus efectos fisiolgicos son tambin diferentes. Lasleguminosas se estn considerando actualmente como alimentos funcionales ya que contienenun gran nmero de estos compuestos no-nutritivos que son calificados como fitoqumicos yaque reportan grandes beneficios para la salud humana.

fatores no-nutritivos, lectinas,-galactosdeos, fitatos, alcalides.

factores no-nutritivos, lectinas,-galactsidos, fitatos, alcaloides.

Fatores No-Nutritivos em FontesProteicas de Origem Vegetal.Sua Aplicao em Nutrio e Sade

PALAVRAS-CHAVEKEY WORDS

Braz. J. Food Technol., III JIPCA, janeiro, 2006

7/25/2019 Cor 15 Ultimo

2/12

OF FOOD TECHNOLOGY

88

1. INTRODUCCIN

Como es bien sabido, los temas relacionados con la

calidad y seguridad de los alimentos estn adquiriendo cadavez ms importancia. Los consumidores buscan una mayordiversidad de alimentos y ms sanos, especialmente a raz de lasrecientes crisis en la alimentacin (Dioxinas, EncefalopataEspongiforme Bovina, o Fiebre Aftosa).

Hasta la dcada de los 80 la investigacin cientfica secentr en dos puntos principales:

1 - En la determinacin de los aspectos positivos delos diferentes alimentos, como son establecer su valor nutritivoo sus cualidades organolpticas.

2 - En el estudio de los efectos negativos de losalimentos sobre la salud, bien por que los alimentos suponanun riesgo debido a la presencia de sustancias txicas naturales,

bien por que durante la elaboracin de los alimentos se podanformar sustancias perjudiciales o bien por la presencia decontaminantes.

En los ltimos aos este enfoque cientfico hacambiado considerablemente, debido a la posibilidad demodificar la composicin o la estructura de los alimentos, deincrementar su valor nutritivo, reducir o eliminar componentesno deseables o incrementar el contenido de sustanciasdeseables, lo cual aportara un valor aadido al producto. Enmuchos casos se trata de detectar y mejorar determinadaspropiedades de los alimentos con una perspectiva no deestricta prevencin, sino de reduccin de riesgos.

Los avances en los conocimientos en bioqumica y

nutricin, as como el desarrollo de estudios epidemiolgicosen relacin con alimentacin y salud, han puesto de manifiestola necesidad de establecer una dieta ptima.

Hoy en da uno de los temas ms controvertidos es elde fijar una dieta ptima para el ser humano. Por una parte loshbitos alimenticios son muy diferentes en cada parte delmundo y por otra parte los alimentos son tambin distintos.

Las ltimas recomendaciones (OMS-FDA) en relacincon nutricin y salud aconsejan una dieta variada y equilibrada,un aporte de alimentos de origen vegetal de un 75% y unaporte de alimentos de origen animal de un 25%.

Numerosos estudios epidemiolgicos indican queuna dieta a base de vegetales puede reducir el riesgo de

enfermedades crnicas, especialmente el cncer. Y en estecontexto, las plantas destinadas a la alimentacin estnadquiriendo cada vez ms importancia.

El reino vegetal satisface una parte considerable de lasnecesidades de alimentacin para el hombre y, dependiendode cada una de las especies vegetales, se utiliza unadeterminada parte de la estructura de la planta desde races otubrculos a tallos, hojas, flores, frutos y semillas. De las350.000 especies botnicas documentadas, unas 3.000 se hanusado histricamente en alimentacin humana, pero slo unas150 especies son cultivadas (BORLAUG, 1981).

La familia de las leguminosas comprende uno de losgrupos ms extensos en cuanto a nmero de especies. Existen

unas 18.000 especies de leguminosas, 50 de las cuales son

interesantes desde el punto de vista diettico. De acuerdo conlos datos de WITTWER (1980) slo 24 cultivos son esencialesen la alimentacin, ocupando las leguminosas el segundo lugaren produccin, tras los cereales, con 8 especies producidas a

nivel mundial. Por lo tanto, en el contexto de plantas dedicadasa la alimentacin podemos decir que las leguminosas son unasde las ms interesantes cualitativa y cuantitativamente.

Las leguminosas se consideran un alimento bsico ya queproporcionan un buen aporte de nutrientes:

a) Poseen un elevado contenido proteico, muy superior al delos cereales, aunque presentan grandes diferencias entre lasd i f e r e n te s e sp e c i e s y v a r i e d a d e s ( 1 5 -4 0 %) .El perfil de aminocidos de la semilla ha sido ampliamenteestudiado y se sabe que presentan un bajo contenido enaminocidos azufrados (metionina y cistena), aunque sonricas en lisina, aminocido del que son altamente deficienteslos cereales.

b) Son una importante fuente de glcidos (25-60%), de loscuales la principal fraccin corresponde al almidn (hasta un60% del total de glcidos), en segundo lugar se encuentranlos oligosacridos de la familia de la rafinosa (30-80%).

c) Presentan un bajo nivel de grasa (1-7%), salvo en lasoleaginosas que puede alcanzar hasta un 40% (cacahuete).Son ricas en cidos grasos insaturados (55-57% del total delpidos), siendo los principales los cidos oleico, linoleico ylinolnico.

d) Suponen una importante fuente de fibra (2-13%), siendo lacelulosa y la hemicelulosa los principales componentes.

EFECTOS DE LAS LECTINAS

Como antinutriente

Su efecto antinutritivo se debe asu alta resistencia a ladegradacin proteoltica in vivo.

A su capacidad para reconocer yunirse a restos azucarados declulas del epitelio intestinal.Hiperplasia.

Su toxicidad es variable, peroalgunas lectinas (PHA) producenuna severa disminucin delcrecimiento e incluso puedenllegar a ser letales.


MUZQUIZ, M.; PEDROSA, M. M.;VARELA, E. A. J.; GUILLAMN, E.;

GOYOAGA, C.; CUADRADO, C.& BURBANO, C.


7/25/2019 Cor 15 Ultimo

3/12

OF FOOD TECHNOLOGY

89

Como pronutriente

Efecto insulino-mimtico.

Mecanismo de Accin

Elevan catabolismo de glucosa.

Inhiben el crecimiento tumoral.

Son coadyuvantes en lavacunacin oral.

Tienen un efecto prebitico.

Disminuyen la absorcin denutrientes: menor crecimientocelular.

Incrementan produccin deanticuerpos.

Aumento de materia fermentableen el colon, produccin de cidosGrasos de Cadena Corta (AGCC).

EFECTOS DE LAS LECTINAS

e) Tienen un adecuado contenido mineral: Ca, Fe, K, P, Zn, Cu.Su contenido en calcio es superior a los cereales.

f) Presentan un contenido de vitaminas relativamente bajo,aunque en general se las considera una buena fuente de

vitaminas del grupo B (B , B , cido flico y niacina) y1 2vitamina E.

Sin embargo a la hora de utilizar esta protena vegetalencontramos una serie de compuestos, globalmenteconocidos como antinutrientes, que en general dificultan laasimilacin por los organismos vivos de algunos de suscomponentes ms interesantes, y en algunos casos puedenllegar a ser txicos o causar efectos fisiolgicos poco deseablescomo la flatulencia (ALONSO et al., 2000; BRENES et al., 1998;PEDROSA et al., 1997; RUBIO et al. 2000), aunquerecientemente se ha visto que estos compuestos en pequeascantidades pueden ser tambin muy beneficiosos para la saluden la prevencin de enfermedades como cncer, enfermedades

coronarias, etc. (THOMPSON , 1993; DILLARD y GERMAN,2000) por lo que actualmente se les est denominandocompuestos no-nutritivos o factores nutricionalmentebioactivos ya que, si bien carecen de valor nutritivo, no siempreresultan perjudiciales.

Alguno de estos compuestos juegan un papel

importante como defensa de la planta frente al ataque de todotipo de depredadores y otros son compuestos de reserva que seacumulan en las semillas y van a ser utilizados a lo largo delproceso germinativo.

La enorme importancia que se est dandoactualmente en todo el mundo y sobre todo en la UninEuropea a los cultivos destinados a la alimentacin y a suimplicacin en la salud humana, as como el auge que se estdando a la Dieta Mediterrnea, y el actual problema de laEncefalopata Espongiforme Bovina, hace que todos estoscompuestos no-nutritivos estn adquiriendo cada vez mayorinters.

Desde el punto de vista bioqumico los compuestosno-nutritivos son de naturaleza muy variada, no aparecen porigual en todas las plantas; sus efectos fisiolgicos son distintos ypor lo tanto su metodologa de extraccin, determinacin ycuantificacin tiene que ser tambin muy especfica. Desde

hace algunos aos, se est viendo que en bajasconcentraciones algunos son muy beneficiosos para la saludpor lo que muchos compuestos no-nutritivos se estnidentificando como fitoqumicos (anticancergenos,hipocolesterolmicos o hipoglucmicos). Por tanto, lasleguminosas que contienen un gran nmero de estoscompuestos que son calificados como fitoqumicos, se estn





7/25/2019 Cor 15 Ultimo

4/12

OF FOOD TECHNOLOGY

90

considerando como alimentos funcionales. Aunque en laUnin Europea no existe una definicin legal de alimentofuncional, se acepta en la actualidad la definicin de consensoalcanzada en 1999 a travs de la Accin Concertada FUFOSE

(Functional Food Science in Europe): Un alimento funcional escualquier alimento que puede proporcionar un beneficio parala salud bien incrementando el bienestar o bien disminuyendoel riesgo de enfermedad, adems de los tradicionalmentenutritivos.

El trmino fitoqumico constituye la evolucin msreciente del trmino alimento funcional y enfatiza las fuentes

vegetales de la mayora de los compuestos no nutritivospreventivos de enfermedades. Desde este punto de vista nocabe duda que los compuestos mencionados pueden serconsiderados como fitoqumicos.

EFECTO DE LOS a-GALACTOSIDOS

Como antinutriente

Produccin de flatulencia

Mecanismo de Accin

Son fermentados en el colon por laflora intestinal.

Produccin AGCC y descenso del

pH.

Los AGCC son absorbidos en un 90-95%. Fuente energtica,lipognesis, gluconeognesis.

Como Pronutriente

Actan como fibra alimentaria.

Efecto hipocolesterolmico.

Disminuyen el ndice glicmico

Efecto prebitico.

Efecto antitumoral. cido butirico induce apoptosis encelulas tumorales in vitro.

EFECTO DE LOS a-GALACTOSIDOS

Parece evidente que, en muchos casos, la mismainteraccin que hace que estos compuestos sean consideradoscomo antinutrientes es la responsable de sus efectosbeneficiosos. Los datos disponibles indican tambin que el

balance entre los efectos perjudiciales y beneficiosos de estoscompuestos ser funcin de la concentracin, del tiempo deexposicin as como de la interaccin con otros componentesde la dieta.

En el 4th International Workshop on AntinutritionalFactors in Legume seeds and Oilseeds celebrado en Toledo,Espaa en marzo de 2004 se recalc la importancia de estoscompuestos en nutricin humana, as como sus efectospositivos y negativos y los mecanismos de accin ya que lacomprensin cientfica de cmo estos componentes nonutricionales o fitoqumicos actan en el organismo apenasest en sus inicios y es el reto ms importante que tenemos en elfuturo.

Se exponen a continuacin algunos de estoscompuestos, incidiendo principalmente en sus implicacionescomo pronutrientes y antinutrientes.

1.1 Lectinas

Las lectinas se definen como protenas oglicoprotenas de naturaleza no-inmune capaces de reconocer





7/25/2019 Cor 15 Ultimo

5/12

OF FOOD TECHNOLOGY

91

carbohidratos y glicoconjugados con una alta especificidad yde unirse a ellos de forma reversible sin alterar su estructura.Esta reaccin se pone de manifiesto in vitro por la aglutinacinde eritrocitos de diferentes especies de animales. Aunque

inicialmente se descubrieron en extractos de leguminosas, sinembargo las lectinas no son exclusivas de vegetales,

EFECTO DE LOS FITATOS

Como antinutriente

Disminuyen la absorcin de Ca2+,

Fe3+, Zn2+y Cu2+.

Forman complejos insolubles conlas prote nas paralizando muchasreacciones enzimticas

Disminucin de la digestibilidadproteica.

habindose demostrado su existencia en la mayora de losorganismos vivos, desde virus a vertebrados (GRANT Y VANDRIESSCHE, 1993). Desde el punto de vista nutritivo, las msimportantes son las lectinas vegetales.

Su efecto antinutritivo se debe a su alta resistencia a ladegradacin proteoltica in vivo y a su capacidad parareconocer y unirse a restos azucarados de clulas del epiteliointestinal. Su toxicidad es variable; tan solo alguna de ellas hanmostrado efectos deletereos en los animales tras su consumo,pero algunas lectinas (PHA) producen una severa disminucindel crecimiento e incluso pueden llegar a ser letales. Parece serque las lectinas txicas interfieren con el balance hormonal yproducen alteraciones en el metabolismo de lpidos y protenas(PUSZTAI et al., 1996; VAN DAMME et al., 1998).

Como efectos beneficiosos ms importantes se hademostrado que estos compuestos inhiben el crecimientotumoral, actan como insulinomimticos y tienen un efecto

similar a probiticos (PUSZTAI, 1996) ya que se produce unaumento de la materia fermentable en el colon. Son ademscoadyuvantes de la vacunacin oral pues incrementan laproduccin de anticuerpos.

Son sintetizados durante el desarrollo de la semilla y laplanta las utiliza como fuente de aminocidos aunque suprincipal funcin parece ser la defensa de la planta frente ahongos, insectos y nemtodos.

1.2 Oligosacridos de la rafinosa. -galactsidos

Los oligosacridos de la rafinosa o -galactsidos,

Disminuyen el ndice glicmico.

Mecanismo de Accin

Inhiben amilasas, llega ms almidna intestino

Como pronutriente

Previenen el cncer de colon.

Actan como antioxidantes.

Previenen la formacin de clculosrenales.

Quelan radicales frricospromotores de cncer, quelan Zn2+necesario para sntesis de ADN.

Inhiben la peroxidasa.

Quelan Ca2+, se reduce formacincristales de hidroxiapatita.

EFECTO DE LOS FITATOS





7/25/2019 Cor 15 Ultimo

6/12

OF FOOD TECHNOLOGY

92

estn formados por residuos -D-galactopiranosil unidos por launidad glucosa de la sacarosa (KANDLER y HOPF, 1980). Launidad base es la sacarosa a la que se une una molcula degalactosa formando la rafinosa; a sta se le une una o dos

molculas del mismo azcar resultando la estaquiosa y laverbascosa respectivamente. Estn presentes en cantidadesvariables y son compuestos de reserva en rganos vegetativosy en semillas de numerosas plantas.

Estos compuestos no son digeridos por el hombre ylos animales monogstricos debido a la ausencia de la enzima-1,6-galactosidasa en su mucosa intestinal. Comoconsecuencia de ello, estos azcares no pasan a la sangre sinoal colon donde son fermentados por bacterias intestinales conuna considerable produccin de gas, principalmente dixido decarbono, hidrgeno y metano (PRICE et al., 1988). Estaproduccin de gases es la responsable de la flatulencia que semanifiesta en forma de nuseas, contracciones musculares,diarreas, etc. Aquellos oligosacridos de cadenas de galactosa

ms largas parecen ser los que producen mayor flatulencia.Adems tienen un papel importante en nutricin, ya que seconsideran responsables de reducir la digestibilidad de laprotena al inhibir la actividad proteasa (VIDAL-VALVERDE et al.,1993).

Por otra parte, parece que estos compuestos puedentener tambin un efecto favorable sobre el metabolismo delpidos y carbohidratos similar al de la fibra ingerida en la dieta(SCHRIJVER, 1996).

EFECTO DE LOS ALCALOIDES QUINOLIZIDNICOS

Como antinutriente

Los alcaloides alteran el sistemanervioso central ocasionando:

Nuseas Midriasis Parlisis del sistema respiratorio

conjuntamente con otrostrastornos de la vista

Trastornos en el sentido delequilibrio

Diaforesis Estado de debilidad progresivo Coma

Efecto sobre la musculatura lisa yuterina (induce las contraccionesdel tero y acelera el parto)

Capacidad antiarrtmica

Reduccin de los niveles de azcaren sangre

Se pueden utilizar comobioinsecticidas

Como pronutriente

El hombre no puede digerir estos compuestos, por loque llegan al colon donde son fermentados por las bacteriasintestinales, produciendo cidos grasos de cadena corta(AGCC) y un descenso del pH por lo que actan como fibra

diettica, disminuyen el colesterol, disminuyen el ndiceglicmico y tienen un efecto prebitico sobre la flora intestinal.Esto tambin producira un menor riesgo de padecer cncer decolon ya que se ha visto que el cido butrico induce laapoptosis de clulas tumorales in vitro. Los cidos grasos decadena corta son absorbidos en el colon en un 90-95%llegando al hgado donde pueden ser usados como fuenteenergtica o incorporarse a las rutas de lipognesis ogluconeognesis (DELZENNE y ROBERFROID, 1994;MESSINA,1999).

Se sintetizan y se acumulan en el citosol de loscotiledones durante el desarrollo de la semilla y suconcentracin vara dependiendo de la especie as como de la

variedad dentro de una misma leguminosa (BURBANO et al.,

1999).Se ha visto que estos compuestos juegan un

importante papel en la viabilidad de las semillas, observndoseque las semillas con mayor porcentaje de -galactsidospresentan mayor viabilidad. Asimismo, se ha observado unaacumulacin de estos compuestos durante la etapa demaduracin de las semillas; los -galactsidos proporcionanun microambiente ptimo durante la dormicin de las semillas,debido a la unin de las molculas de agua a diferentes grupos





7/25/2019 Cor 15 Ultimo

7/12

OF FOOD TECHNOLOGY

93

hidroxilos, lo que protege a las membranas y a las molculasbioactivas durante el proceso de desecacin. Se ha propuestoun mecanismo similar para el proceso de aclimatacin al fro dediferentes vegetales (CASTILLO et al., 1990).

1.3 cido Ftico

El cido ftico, mio-inositol hexakisfosfato (IP6), y sussales derivadas constituyen la mayor reserva de fsforo y mio-inositol de las semillas de cereales y leguminosas.

Desde el punto de vista nutricional, el inters del cidoftico se debe principalmente a su capacidad de formar

2+ 2+ 3+ 2+complejos con minerales esenciales (Cu , Zn , Fe , y Ca ) loque disminuye la absorcin intestinal y la biodisponibilidad deestos minerales. IP6 e IP5 son los que tienen un mayor efectonegativo, ya que los menos fosforilados poseen baja capacidadpara unir cationes inorgnicos (HARLAND, 1995).

Adems, interaccionan con residuos bsicos deprotenas formando complejos, como protena-fitato yprotena-fitato-mineral, por lo que se paralizan muchas

reacciones enzimticas a nivel digestivo (REDDY et al., 1882;REDDY et al., 1988).

Pero el consumo de fitatos no solamente tiene efectosnegativos sobre la salud humana. Estudios comparativos entrepases industrializados y en vas de desarrollo muestran queexisten diferencias significativas en la frecuencia deenfermedades como cncer de colon, caries, piedras en el rin

y enfermedades cardiovasculares. Estas diferencias parecendeberse a una mayor ingestin de fitatos en la dieta de lospases en desarrollo lo que produce un efecto positivo sobreestas enfermedades (GREINER y KONIETZNY, 1997).

Trabajos recientes muestran que las formas menosfosforiladas favorecen la absorcin intestinal de minerales.Disminuyen el ndice glicmico pues inhiben amilasas. Quelan

3+ 2+radicales Fe y Zn por lo que previenen el cncer de colon.Actan adems como antioxidantes pues inhiben la peroxidasay previenen la formacin de clculos renales pues se reduce la

formacin de cristales de hidroxiapatita (KONIETZNY yGREINER, 2003; GRAF y EATON, 1993).

Uno de los problemas asociados al consumo de fitatos

PROCESADO TRADICIONAL DE LAS LEGUMINOSASPROCESADO TRADICIONAL DE LAS LEGUMINOSAS

1. Tratamientosno trmicos:

IMBIBICIN

GERMINACIN

FERMENTACIN

DESCASCARILLADO

2. Tratamientostrmicos:

COCCIN

AUTOCLAVADO

Buen perfil de nutrientes.

Aumenta la digestibilidad in vitro deprotenas y carbohidratos.

Se inactivan inhibidores de proteasas,amilasas y lectinas.

Se reducen (25-98%) taninos,saponinas, -galactsidos.

Tiempos largos para la obtencin debuenos resultados.

Germinacin >3 dasImbibicin, aprox. 12 h

Coccin 20-60 min.

TOSTADO





7/25/2019 Cor 15 Ultimo

8/12

OF FOOD TECHNOLOGY

94

OTROS PROCESADOS APLICABLESOTROS PROCESADOS APLICABLESA LAS LEGUMINOSASA LAS LEGUMINOSAS

2. Tratamientosno trmicos:

ALTAS PRESIONES

CAMPOS ELCTRICOS

1. Tratamientostrmicos:

EXTRUSION / COCCIN(EXTRUSION HTST)

MICROONDAS

es que los no rumiantes, incluido el hombre, no puedenutilizarlos debido a la falta de fitasas intestinales por lo que elfitato tiene que ser eliminado durante el procesado ypreparacin de los alimentos o la digestin de los mismos en el

estmago.Las fitasas, fosfatasas que hidrolizan fitatos liberando

steres fosfato de mioinositol y fosfato, han sido ampliamenteestudiadas en los ltimos aos debido al gran inters en usarestas enzimas para degradar los fitatos que presentan lasmaterias primas empleadas en alimentacin animal y humana.Solamente algunas han sido purificadas y totalmentecaracterizadas.

En el mercado existen fitasas comerciales de Basf oNovo-Roche de origen microbiano. Actualmente se estnaadiendo a los piensos con la idea de reducir el aporte defsforo que se incluye en las raciones y reducir la contaminacinambiental.

Aadiendo fitasas a la dieta o bien utilizandoleguminosas germinadas (ya que durante la germinacin losfitatos son degradados por fitasas de la semilla) se mejora el

valor nutritivo (GREINER et al., 1995; AYET et al., 1997).

1.4 Alcaloides

Dentro de las leguminosas, el gnero Lupinus se estutilizando en muchos pases como un sustituto de la soja paraalimentacin tanto animal como humana, por su alto

contenido en protena. Espaa es uno de los pases ms rico enflora autctona del lupino con muchas especies que pueden serusadas como material gentico y que pueden ser cultivadas enel oeste de la Pennsula Ibrica principalmente en suelos

silceos, arenosos y cidos (LPEZ BELLIDO y FUENTES, 1991).Las especies de mayor inters por su potencial desde

el punto de vista alimenticio son: Lupinus albus, Lupinusangustifolius, Lupinus luteus, Lupinus consentinii, Lupinushispanicus (ssp hispanicus y ssp bicolor) y Lupinus mutabilis. Detodas estas especies, L. mutabilis es la que contiene mayorconcentracin de protena (50%) y grasa (20%).

Desde el punto de vista de la toxicidad, los alcaloidesson, sin duda, el principal compuesto no nutritivo en estasplantas. Los alcaloides del gnero Lupinus son principalmentealcaloides quinolizidnicos, que se encuentran en diferenteconcentracin y varan segn la especie.

Los efectos txicos de estos alcaloides no son

acumulativos y son rpidamente excretados por el rin,siempre que la cantidad total de alcaloides no exceda undeterminado nivel. Los lmites de toxicidad que estn aceptadosson 0,02% para nutricin humana y 0,03% para nutricinanimal. Es por lo tanto importante conocer la cantidad dealcaloides presentes y los niveles txicos de los alcaloidesindividuales ya que no todos tienen la misma toxicidad. Porejemplo, la espartena y la lupanina son los ms txicos.

Por otra parte, algunos alcaloides del lupino sonconocidos por sus efectos farmacolgicos, as por ejemplo, la





7/25/2019 Cor 15 Ultimo

9/12

OF FOOD TECHNOLOGY

95

espartena se usa en cardiologa debido a su capacidadantiarrtmica y en obstetricia ya que induce las contraccionesdel tero y acelera el parto al mantener la sntesis deprostaglandina F; a la multiforina, podra deberse efecto

hipoglucemiante (CULVENOR et al., 1986; WINK, 1998).Actualmente existen tambin variedades con muy

bajo contenido en alcaloides obtenidas por mejora gentica deLupinus albus, L. luteus, L. angustifolius, y L. mutabilis.

Aunque existen diferentes mtodos para ladeterminacin de alcaloides (TLC, HPLC, colorimetra, NMR,RIA, CE y ELISA), el mtodo de cromatografa de gasesutilizando columnas capilares y un detector de nitrgeno-fsforo fue el aceptado como mtodo oficial de determinacinde los alcaloides del lupino en la 6th International LupinConference celebrada en Chile en 1990. El mtodo deCromatografa de Gases/Espectrometra de Masas nos permitecuantificar e identificar los alcaloides de las distintas especies

(MUZQUIZ et al., 1994; WINK et al., 1996).ltimamente se estn considerando dos vas de

actuacin con relacin al uso de los lupinos:

Obtencin mediante mejora gentica de variedades dulces,con un contenido muy bajo en alcaloides, y utilizablesdirectamente para alimentacin humana.

Las variedades amargas, ricas en alcaloides, pueden serutilizadas para alimentacin despus de un proceso dedesamargado. En este proceso se obtiene una torta proteicadesamargada y un extracto donde estaran los alcaloides a losque cabe la posibilidad de dar un valor aadido para que elproceso resulte rentable.

Dado que los alcaloides parecen jugar un papel muyimportante en el sistema de defensa de la planta se haestudiado la capacidad antigerminativa (MUZQUIZ et al.,1994), fungicida (DE LA CUADRA et al. 1994) y bactericida (DELA VEGA et al. 1996) de los alcaloides mayoritarios (espartena,lupanina, lupinina y gramina) de las diferentes especies delgnero Lupinus, a fin de evaluar la posibilidad de emplearlos enel desarrollo de plaguicidas naturales. Tambin se estnhaciendo estudios en animales monogstricos para ver suefecto sobre el colesterol y su efecto hipoglucemiante.

Aparte de estos ejemplos de compuestos no-nutritivos de naturaleza proteica y no proteica, otros muchoscomponentes como inhibidores de proteasa, taninos,fitoestrgenos, etc. se consideran tambin muy importantes

por sus implicaciones en nutricin y salud.

1.5 Procesados

Como ya se ha indicado las leguminosas son ricas enfitoqumicos, pero no todas las leguminosas presentan losmismos fitoqumicos ni en las mismas proporciones, nicontienen los mismos niveles de compuestos de carcternutritivo, por lo que la posibilidad de aumentar o disminuiralgunos componentes especficos de las leguminosas mediantela aplicacin de procesados abre una interesante perspectiva decara al futuro.

Tradicionalmente las leguminosas han sido

procesadas previamente a su consumo, siendo el principalobjetivo de estos procesados el ablandamiento de los

cotiledones. Pero no slo se busca facilitar su consumo, mejorarlos perfiles de sus componentes nutritivos y mejorar suspropiedades organolpticas, sino que tambin se buscaeliminar, reducir o inactivar componentes no deseables en los

alimentos (CAMPELL y VAN DER POEL, 1988; MELCION y VANDER POEL, 1993; OGUN et al.,1989).

Entre los principales procesados tradicionalespodemos destacar:

a) Procesados no trmicos como son la imbibicin,germinacin, descascarillado o la fermentacin.

b) Procesados trmicos.Probablemente sean los mtodosde procesamiento ms extendidos. Los ms clsicos son lacoccin a presin atmosfrica o a alta presin (autoclavado) y eltostado.

En trminos generales estos procesados permiten laobtencin de alimentos con un buen perfil de nutrientes, un

aumento en la digestibilidad in vitro de protenas ycarbohidratos, al tiempo que se obtiene reducciones de entreun 40-98% en el contenido de algunos compuestos como -galactsidos, inhibidores de proteasas, taninos o lectinas. Sinembargo, como inconvenientes podemos citar que en losprocesados no trmicos, como la germinacin, para lograr loscambios deseados se requieren periodos superiores a los 3 das.En los procesados trmicos el tiempo necesario para reducir enun 70% el contenido de inhibidores de proteasa llega hasta 1hora a 100C si no se realiza imbibicin previa. Los tiemposmedios de imbibicin estn alrededor de las 12 horas.

La creciente demanda de productos alimenticios cuyacalidad nutricional y sensorial se mantenga o mejore, haconducido a la introduccin de nuevas tecnologas en el campo

de los procesados de alimentos.Existen una serie de procesados tecnolgicos que

pueden ser aplicados a las leguminosas de manera que nospermitan un mejor uso de la protena vegetal y lograr cambiosen su composicin de manera controlada, en poco tiempo ycon menor coste de energa. La aplicacin de estos procesadosa alimentos de consumo tradicional como son las legumbresnos permitir proporcionar a los consumidores alimentosnuevos sin necesidad de verse forzados a aceptar nuevasfuentes de protena.

Las ventajas de la extrusin en caliente frente a otrosprocesados trmicos son la mejora del valor nutritivo de lamateria prima a un bajo coste comparado con otros

tratamientos trmicos y es adems una tcnica de procesadoverstil que nos permite obtener una variedad de productoscon diferentes forma, texturas y caracteres organolpticos apartir de materias primas bsicas similares, pudiendoacomodarse fcilmente a las demandas del mercado.

Tambin se ha visto que puede facilitar la reduccin defactores termolbiles como las lectinas e inhibidores de tripsina,al tiempo que aumentara la digestibilidad del almidn y laprotena. En algunos trabajos se seala que disminuyen elcontenido de taninos e isoflavonas de la soja (ALONSO et al.,2001; POLTRONIERI et al. 2000).

Hay resultados contradictorios en cuanto al efecto delmicroondas sobre los nutrientes de los alimentos, algunos

sugieren que el aumento del valor nutritivo se logra slo si seusan tiempos cortos y potencias bajas. Parece ser que el





7/25/2019 Cor 15 Ultimo

10/12

OF FOOD TECHNOLOGY

96

parmetro que ms influye en los resultados es la potencia,pero hay pocos datos sobre la optimizacin de parmetrosfsico implicados en el proceso.

Algunos trabajos realizados en soja, utilizandosemillas secas o en remojo, y variando las condiciones detiempo y temperatura muestran una reduccin del contenidode inhibidores de tripsina y de lectinas, y mejoras en ladigestibilidad del almidn, sin afectar a la calidad nutricional deforma importante (ESAKA et al., 1987; MAHUNGU et al., 1999;RAJK y SZAB, 1997).

Los tratamientos por altas presiones y por camposelctricos son utilizados normalmente como alternativa ocomplemento a los mtodos tradicionales de conservacinpara lograr alimentos con caractersticas propias de alimentosfrescos. Producen la destruccin de microorganismos poralteraciones en sus membranas, pero tambin se ha visto queafectan a los componentes nutritivos de los alimentos.

1. El tratamiento mediante altas presiones (P de 1000 bar) engeneral no afecta a azcares y vitaminas pero si modificairreversiblemente protenas, polisacridos y gelifica lpidos deforma irreversible (BARBOSA et al., 1997; PATTERSON, 1998).

2. El tratamiento mediante campos elctricos puede inactivarenzimas en funcin de la temperatura, pH, fuerza inica delalimento y de la duracin del campo elctrico.

La mejora genticade la calidad nutritiva tambines una forma de modificar el contenido de estos componentesno-nutritivos. As, por ejemplo, se ha conseguido por mejoragentica eliminar los alcaloides de distintas especies del gneroLupinus o disminuir el contenido de vicina y convicina enhabas.

En el caso de la mejora clsica las modificacionesgenticas pueden ocurrir de forma espontnea en lanaturaleza, y el hombre, consciente de ello, ha tratado deaprovecharlas tanto en el campo de la agricultura para lamejora de cultivos como en el de la ganadera para la cra deanimales (DUC et al., 1989).

Actualmente se abren tambin muchas posibilidadescon las plantas genticamente modificadas, ya que laingeniera gentica permite dirigir selectivamente esasmodificaciones y conocer la estructura molecular de las mismas.

Las tcnicas modernas de manipulacin genticaofrecen la posibilidad de actuar sobre la informacin contenidaen el material hereditario, eliminando o aadiendo genes,

pertenecientes incluso a especies diferentes o bien modificandola expresin de los mismos, dando como resultado la obtencinde organismos modificados genticamente, OMG(MONSANTO, 2001).

No cabe duda que los OMG y en particular las plantasgenticamente modificadas abren un panoramaimportantsimo constituyendo sin ninguna duda uno de loscampos de investigacin ms prometedores desde el punto de

vista agrcola y de alimentacin y salud. Sin embargo, yrelacionado con el campo de la alimentacin, se debe seguirinvestigando para evitar consecuencias indeseables. Esto ya seha puesto de manifiesto en algunos trabajos realizados hastaahora como introducir un componente de defensa (lectina) enla planta (EWEN y PUSZTAI, 1999).

En este trabajo, la lectina de Galanthus nivalis (GNA)se seleccion para insertarla en patata y aumentar as suresistencia a insectos y nemtodos.

Se haba visto que el efecto inicial de esta lectina (especfica demanosa) sobre el intestino de rata era mnimo. En losexperimentos se utilizaron dietas que contenan:

a) Patatas modificadas genticamente

b) Patatas no modificadas genticamente

c) Patatas no modificadas genticamente + GNA

Los resultados fueron:

Proliferacin de criptas

Alteraciones en el sistema inmune

Alargamiento del pncreas

El experimento del Dr. PUSZTAI nos abre un caminomuy interesante de investigacin pero por otro lado nos alertade posibles consecuencias indeseables, lo que nos hace pensarque tenemos que seguir investigando en este campo.

Con todo lo anterior se pone de manifiesto lacomplejidad que tienen todos estos componentes no-nutritivos tanto desde un punto de vista bioqumico comofisiolgico.

Por lo tanto y teniendo en cuenta la contraposicin deefectos beneficiosos y perjudiciales que presentan estoscomponentes bioactivos, el reto ms importante que nostenemos que plantear en el futuro es conocer su mecanismo deaccin in vivo y como modificar su concentracin en lasplantas que los contienen.

ALONSO, R. ORUE, E., ZABALZA, M.J., GRANT, G.,MARZO, F. Journal of the Science of Food and Agriculture, v. 80,p. 397-403, 2000.

ALONSO, R.; RUBIO, L.A.; MUZQUIZ, M.; MARZO, F.Animal Feed Science Technology. v.94, p. 1-13, 2001.

AYET, G., BURBANO, C., CUADRADO, C., PEDROSA, M.

M., ROBREDO, L. M., MUZQUIZ, M., DE LA CUADRA, C.,CASTAO, A., OSAGIE, A. Journal of Agricultural and FoodChemistr y, v. 74 p. 273-279, 1997.

BARBOSA, G.V., POTHAKAMURY, U.R., PALOU, E.SWANSON, B.G. In: Nonthermal Preservation of Foods.MARCEL DEKKER (Ed), Inc. NY, 1997

BORLAUG, N.E. In: Future Dimensions of World Foodand Population, WOODS RG, (Ed), West View Press, Boulder,CO, 1981, p. 101.

BRENES, A., BURBANO, C. MUZQUIZ, M., CENTENO, C.CUADRADO, C. PEDROSA M.M. In: Proceedings of 3rdEuropean Conference on Grain Legumes (AEP Eds.) Valladolid,1988, p. 176-178.

2. REFERENCIAS





7/25/2019 Cor 15 Ultimo

11/12

OF FOOD TECHNOLOGY

97

BURBANO, C., MUZQUIZ, M., AYET, G., CUADRADO, C.,PEDROSA, M. M. Journal of the Science of Food and

Agriculture, v. 79, p. 1468-1472, 1999.

CAMPELL, G.I., VAN DER POEL, A.F.B. In: RecentAdvances of Research in Antinutritional Factors in LegumeSeeds and Rapessed. JANSMAN, A.J.M.; HILL, G.D.; HUISMAN,

J., VAN DER POEL, AFB. (Eds). Wageningen Pers. Wageningen,1988, p377-386.

CASTILLO, E.M., DE LUMEN, B.O., REYES, P.S., DELUMEN, H.Z. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 38,p. 351-355, 1990.

CULVENOR, C. C. J., PETTERSON, D.S. In: Proceedingsof the 4th International Lupin Conference, Geraldton, W.

Australia, 1986, p. 188-198.

DE LA CUADRA, C., TELLO, J. C., MUZQUIZ, M., CALVO,R. Studia Botanica, v. 13, p. 99-101, 1994.

DE LA VEGA, R., GUTIERREZ, M. P., SANZ, C., CALVO, R.,ROBREDO, L. M., DE LA CUADRA, C., MUZQUIZ, M. IndustrialCrops and Products, v. 2, p. 141-148, 1996.

DELZENNE, N.M., ROBERFROID, M.R. Lebensm. Wiss.U. Technol. v. 27, p. 1-6 1994.

DILLARD, C.J., GERMAN, J.B. Journal of the Science ofFood and Agriculture v.80, p. 1744-1756, 2000.

DUC, G., SIXDENIER, G., LILA, M. FURSTOSS, V. In:Recent Advances of Research in Antinutritional Factors inLegume Seeds. HUISMAN, J., VAN DER POEL, A. F. B, LIENER,I.E. (Eds) Wageningen, 1989, p. 305-313.

ESAKA, M. SUZUKI, K. KUBOTA, K. Journal of FoodScience, v. 52, n.6, p. 1738, 1987.

EWEN, S.W.E, PUSZTAI, A. Effect of diets containinggenetically modified potatoes expressing Galanthus nivalislectin on rat small intestine. The Lancet, v. 354, p. 1353-1354,1999.

FUFOSE. Committee of Experts on Nutrition FoodSafety and Consumer Health. Ad Hoc Group on FunctionalFood. Council of Europe, Strasbourg, 1999.

GRAF, E., EATON, J.W. 1993. Nutrition and Cancer, v.19, n.1, p. 11-19, 1993.

GRANT, G. Y VAN DRIESSCHE, E. In: Proceedings. 2ndInternational Workshop on ANFs in Legume Seeds. VAN DERPOEL, A.F.B.; HUISMAN, J., SAINI, H.S.(Eds.), EAAP publication,

Wageningen, 1993.

GREINER, R., KONIETZNY, U., JANY, K.D., HOLZAPFEL,W.H. In: Efects of Antinutrients on the Nutritional Value ofLegume Diets. v. 2. BARDOCZ, S., PUSZTAI, A. (Eds.),Luxembourg, 1995, p.75-80.

GREINER, R., KONIETZNY, U. In: Efects of antinutrientson the nutritional value of legume diets, v.4. BARDOCZ, S.,MUZQUIZ, M., PUSZTAI, A. (Eds.), Luxembourg, 1997, p. 19-27.

HARLAND, B., MORRIS, E. Nutrition Research, v. 15, n.

5, p. 733-754, 1995.

KANDLER, O, HOPF, H. In: The Biochemistry of Plants, v.3, Academic Press, New York,1980, p. 221.

KONIETZNY, U.; GREINER, R. Phytic acid (b) Nutritionalimpact. In: Encyclopedia of Food Science and Nutrition.CABALLERO, B.; TRUGO, L.; FINGLA S, P. (Eds). Elsevier, London,2003, p. 4555-4563.

LPEZ BELLIDO, L., FUENTES, M. In: El Altramuz.(MAPA, Ed.), 1991, p. 9-53.

MAHUNGU S.M., DIAZ-MERCADO, S., LI, J., SCHWENK,M., SINGLETARY, K., FALLER, J. Journal of Agricultural and FoodChemistr y, v. 47, p. 279-284, 1999.

MELCION, J.P.; VAN DER POEL, A.F.B. In: RecentAdvances of Research in Antinutritional Factors in LegumeSeeds. VAN DER POEL, A..FB.; HUISMAN, J.; SAINI, H.S., (Eds).

Wageningen Pers, Wageningen, 1993 , p. 419-434.

MESSINA, M.J. American Journal of Clinical Nutrition v.70, p. 439-450, 1999.

MONSANTO. En: Cuaderno Tcnico n1. MonsantoAgricultura Espaa, S.L. (Ed). 2001.

MUZQUIZ, M., CUADRADO, C., AYET, G., DE LACUADRA, C., BURBANO, C., OSAGIE, A. Journal of Agriculturaland Food Chemistr y, v. 42, n. 7, p. 1447-1450, 1994.

MUZQUIZ, M., DE LA CUADRA, C., CUADRADO, C.,BURBANO, C., CALVO, R. Industrial Crops and Products v. 2, p.273-280, 1994.

OGUN, PO; MARKAKIS, P; CHINOWETH, W. Journal of

Food Science, v. 54, p. 1084-1085, 1989.PEDROSA, M.M., BURBANO, C., CUADRADO, C., AYET,

G., MUZQUIZ, M. In: Cost-98. Effect of antinutrients on thenutritional value of legume diets. Vol. IV. BARDOCZ, S.,MUZQUIZ, M., PUSZTAI, A. (Eds). Office for Official Publicationson the European Communities (Luxembourg), 1997, p. 75-81.

PRICE, K.R., LEWIS, J., WYATT, G.M., FENWICK, R. DieNahrung v. 32 n. 6, p. 609-626, 1988.

PATTERSON, M.F. KILPATRICK, D.J. 1998 Journal of FoodProtection v. 61, n. 4, p. 432-36, 1998.

POLTRONIERI, F, ARAS, JAG; COLLI, C. Food Chemistryv. 70, p. 175-180, 2000.

PUSZTAI, A. In: Efects of Antinutrients on the NutritionalValue of Legume Diets. v.3 BARDOCZ, S., NEKREP, F.V., PUSZTAI,A. (Eds.), Luxembourg, 1996, p. 1-6

PUSZTAI, A., EWEN, S.W.B., GRANT, G, BARDOCZ, S. In:Efects of Antinutrients on the Nutritional Value of LegumeDiets, v.1 BARDOCZ, S., GELENCSR, E., PUSZTAI, A. (Eds.),Budapest, 1996, p. 22-28.

RAJK, R., SZAB, G. Journal of Agricultural and FoodChemistr y, v. 45, p. 3565-3569, 1997.

REDDY N.R., SATHE S.K., SALUNKE D. Advances in FoodResearch, v. 28, p. 1-92, 1982.

REDDY, N.R., SATHE, S.K., PIERSON, M. Journal of Food





7/25/2019 Cor 15 Ultimo

12/12

Science, v. 53, p.107, 1988.

RUBIO, L.A. Nutrition Abstracts and Reviews, v.70, p.531-538, 2000.

SCHRIJVER, R. In: Efects of Antinutrients on theNutritional Value of Legume Diets, v.4 BARDOCZ, S., MUZQUIZ,M., PUSZTAI, A. (Eds.), Luxembourg, 1997, p. 60-65.

THOMPSON, L.U. Food Research International, v. 26, p.131-149, 1993.

VAN DAMME, E.J.M., PEUMANS, W.J., PUSZTAI, A.,BARDOCZ, S. Handbook of Plant Lectins: Properties andBiomedical Applications. Chichester, West Sussex. John Willey&Sons Ltd., 1998, 452 p.

VIDAL-VALVERDE, C., FRIAS, J., PRODANOV, M.,TABERA, J., RUIZ, R., BACON, J. Z Lebensm Unters Forsch

v.197, p. 449-452, 1993.

WINK, M. In: Efects of Antinutrients on the NutritionalValue of Legume Diets, v.4. BARDOCZ, S., MUZQUIZ, M.,PUSZTAI, A. (Eds.), Luxembourg, 1996, p. 1-8.

WINK, M. Theoretical and Applied Genetics, v. 75, p.225-233, 1998.

WITTWER, S.H. In: The Biology of Crop Productivity.CARLSON, P.S. (Ed). Academic Press. NY, 1980, p. 413.

OF FOOD TECHNOLOGY

98





cor 15 ultimo

Documents