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Trabajos de Investigación
Capacidad antioxidante de frutas y verduras cultivados en Chile
Héctor Araya L., Carolina Clavijo R. y Claudia Herrera
Universidad de Chile, Facultad de Medicina, Universidad Tecnológica Metropolitana. Santiago, Chile
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RESUMEN
Capacidad antioxidante de frutas y verduras cultivados en Chile
El aumento de la prevalencia de las enfermedades crónicas no transmisibles (ECNT) relacionadas con la alimentación ha conducido a un mayor interés por estudiar la relación alimentación y salud. Se ha demostrado una menor incidencia de las mismas con patrones alimentarios que involucran un alto consumo de frutas y verduras, lo que ha motivado a investigar las propiedades químicas de estos alimentos. El efecto protector de los alimentos de origen vegetal se ha atribuido a diversos nutrientes y fitoquímicos con actividad antioxidante lo cual es frecuentemente olvidado en las recomendaciones alimentarias. Para determinar la capacidad antioxidante de alimentos vegetales cultivados en Chile, se analizaron frutas y verduras naturales según el método FRAP (ferric reducing activity power), realizando la lectura a los 4 minutos . En las verduras se observaron valores, expresados en base húmeda, comprendidos entre 0,002 y 1,91 milimoles de Fe/100g para zanahoria cocida y ají rojo respectivamente. Los valores de las frutas estuvieron comprendidos entre 0,02 milimoles de Fe/100g para el pepino hasta 12,32 para el maqui, destacando el alto valor de este último y los obtenidos en los berries: frutilla 3,10 y zarzamora 3,55. En la zona intermedia se ubicaron frutos como el limón y el membrillo con 0,25 y 0,23 respectivamente; los valores más bajos dentro de las frutas correspondieron a manzana (variedad fuji) y duraznos.
Palabras clave: Capacidad antioxidante, polifenoles, frutas, verduras, fitoquímicos.
SUMMARY
Antioxidant capacity of fruits and vegetables cultivated in Chile
The high prevalence of non transmissible chronic diseases (NCD) related to food consumption had increased the studies conducted to investigate the relationship between diet and health. A smaller incidence of NCD, with food patterns with high consumption of fruits and vegetables has been observed and chemical compounds of these foods have been one of the main subjects of the actual research in the reaqltion between food consumption and health. The effect of vegetable foods has been attributed to various nutrients and bioactive compounds with antioxidant activity. In order to determine the antioxidant capacity of vegetable foods cultivated in Chile, natural fruits and vegetables were analyzed according to the FRAP (ferric reducing activity power) method, reading to the 4 minutes. In vegetables, the values were between 0.002 and 1.91 milimoles of Fe/100g for cooked carrot and red pepper respectively. The values of the fruits ranged between 0.02 milimoles of Fe/100g for the cucumber and 12.32 for maqui, the berries studies showed values between 3.10 for strawberry and 3.55 for wild blackberry. Lemmon and quince with 0.25 and 0.23 respectively are located in the intermediate level and the lowest values within the fruits corresponded to apple (fuji variety) and peaches.
Key words: Antioxidant capacity, polyphenols, fruits, vegetables, phytochemical.
INTRODUCCION
El aumento de la prevalencia de las enfermedades
crónicas no transmisibles (ECNT) relacionadas con la alimentación de la
población ha conducido a un mayor interés por estudiar la relación
alimentación y salud. En este sentido, estudios epidemiológicos han demostrado
una menor incidencia de las mismas con patrones alimentarios que involucran un
alto consumo de frutas y verduras (1-4). Esta situación ha motivado a
investigar las propiedades químicas de estos alimentos que, además de su
importancia nutricional, muestran un efecto protector de la salud, expresado por
una disminución del riesgo de sufrir determinadas patologías.
El efecto protector de los alimentos de origen vegetal, se atribuye a diversos
nutrientes y fitoquímicos con actividad antioxidante; sin embargo, cuando se ha
relacionado el consumo de nutrientes antioxidantes con la prevalencia de ECNT,
no se han encontrado las relaciones descritas y en otros casos se observa un
efecto limitado (5). Por otra parte, en las intervenciones que suplementan la
dieta con nutrientes antioxidantes no se ha demostrado efectos protectores, lo
que sugiere que los beneficios del consumo de frutas y verduras podrían deberse
a la acción concertada de nutrientes y compuestos bioactivos con acción
antioxidante (6-8).
El énfasis en destacar la capacidad antioxidante de los alimentos se sustenta
en que el stress oxidativo es un proceso biológico propuesto como un factor
etiológico de las ECNT (9-11) y ocurre cuando la velocidad de formación de los
radicales libres es superior a la actividad de los sistemas protectores. En
condiciones fisiológicas, los compuestos agresores son controlados por la
acción integrada y armónica de enzimas generadas por la evolución de miles de
años y que depende de nutrientes antioxidantes de los alimentos de origen
vegetal, como las vitaminas E y C y compuestos bioactivos antioxidantes llamados
fitoquímicos, siendo el grupo más importante el de los polifenoles, que
actúan de forma directa e independiente del sistema enzimático (12-15). La
nutrición juega un rol clave en la mantención del balance adecuado y es
necesario considerar prioritariamente la propiedad antioxidante de los alimentos
y jerarquizar el valor de los mismos (7,16-19). La biosíntesis de los
compuestos bioactivos depende de factores tales como la variedad, el tipo de
suelo, la temperatura y el tipo de fertilizante utilizado (12,20) por lo que es
indispensable disponer de datos de los alimentos cultivados en el país.
Es importante conocer la capacidad antioxidante de los
alimentos como primer acercamiento para evaluar sus efectos biológicos. Se han
desarrollado diversas metodologías para estimar la capacidad antioxidante no
enzimática de los vegetales y sus derivados (19,21) y así disponer de una
herramienta de laboratorio para recomendar el consumo de los alimentos que
muestren una alta capacidad antioxidante. En consecuencia en el presente
trabajo, se estudia, utilizando el método FRAP, la capacidad antioxidante de
alimentos de origen vegetal de consumo habitual en la población chilena.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los alimentos seleccionados fueron frutas, y verduras compradas en el comercio
local y clasificados de acuerdo a la nomenclatura botánica estándar y con un
grado de madurez adecuado para su consumo. Los alimentos se analizaron en el
mismo día de su compra. Para cada alimento se analizaron 4 muestras, se
homogenizaron en un Warring Blendor y se adicionó agua debidamente medida. Se
tomó 1 gramo de este homogenizado y se adicionaron 10 mL de metanol absoluto y
se realizó la extracción durante una hora, bajo agitación magnética.
Posteriormente se centrifugó a 12 000 x g y en el sobrenadante se determinó la
capacidad antioxidante por duplicado de acuerdo al método FRAP, según Benzie
and Strain (21), realizando la lectura espectrofotométrica a los 4 minutos
después de la adición de los reactivos. Los resultados se expresan como
promedio y desviación estandar.
RESULTADOS
Los resultados obtenidos, expresados en base
húmeda, se muestran en la Tabla 1. En las verduras se observa que los valores
están comprendidos entre 0,0015 milimoles de Fe/ 100 g para zanahoria cocida
hasta 1,91 para ají rojo. Los valores de las frutas se encuentran entre 0,018
milimoles de Fe/100 g para el pepino hasta 12,32 para el maqui, destacando la
alta capacidad antioxidante de este último, así como los altos valores
obtenidos para los berries, por ejemplo: frutilla 3,10, zarzamora 3,55. En la
zona intermedia se ubican los cítricos como limón y el membrillo con 0,25 y
0,23 respectivamente; los valores más bajos corresponden a una serie de frutas
de consumo habitual como peras, manzanas y duraznos. En las Figuras 1, 2 y 3 se
muestran los efectos de diversos factores inherentes y adquiridos sobre la
capacidad antioxidante de los alimentos.
TABLA 1
Capacidad antioxidante de frutas y verduras*
|
|
mmoles Fe/100g (4 min)
(promedio ± d.s.)
|
|
| Frutas |
|
| Ciruela (Prunus domestica) |
0,755 ± 0,060 |
| Ciruela con cáscara (Prunus domestica) |
1,233 ± 0,092 |
| Chirimoya (Annona cherimola) |
0,946 ± 0,091 |
| Damasco (Prunus armeniaca) |
0,194 ± 0,020 |
| Durazno (Prunus persica) |
0,042 ± 0,004 |
| Durazno con cáscara (Prunus persica) |
0,050 ± 0,010 |
| Frambuesa (Rubus idaeus) |
1,569 ± 0,084 |
| Frutilla (Fragaria ananassa) |
3,102 ± 0,249 |
| Guinda (Prunus cerasus) |
1,911 ± 0,051 |
| Kiwi (Actinidia Chinensis) |
0,504 ± 0,064 |
| Manzana fuji (Malus domestica) |
0,121 ± 0,029 |
| Manzana fuji con cáscara (Malus domestica) |
0,458 ± 0,021 |
| Manzana roja (Malus domestica) |
0,253 ± 0,041 |
| Manzana roja con cáscara (Malus domestica) |
0,671 ± 0,005 |
| Maqui (Aristotelia chilensis) |
12,323± 0,168 |
| Membrillo (Cydonia oblonga) |
0,236 ± 0,015 |
| Mora (Morus alba) |
1,723 ± 0,193 |
| Mora blanca (Morus alba) |
0,225 ± 0,016 |
| Níspero (Mospilus germanica) |
0,174 ± 0,007 |
| Olivo (Olea europeacea) |
3,254 ± 0,100 |
| Pepino (Solanum muricatum Ait) |
0,018 ± 0,001 |
| Pera (Pyrus communis) |
0,485 ± 0,040 |
| Platano (Musa paradisiaca) |
0,881 ± 0,166 |
| Limón (Citrus limon) |
0,250 ± 0,023 |
| Tuna (Opuntia spp) |
0,171 ± 0,013 |
| Uva blanca (Vitis vinifera) |
0,232 ± 0,034 |
| Uva negra (Vitis vinifera) |
1,331 ± 0,052 |
| Zarzamora (Rubus fruticosus) |
3,549 ± 0,166 |
Verduras |
|
| Acelga (Beta vulgaris var. Cicla) |
0,190 ± 0,014 |
| Ajo (Allium sativum) |
0,125 ± 0,006 |
| Ajo cocido (Allium sativum) |
0,021 ± 0,004 |
| Ají rojo (Capsicum spp) |
1,911 ± 0,051 |
| Ají verde (Capsicum spp) |
0,667 ± 0,081 |
| Alcachofa (Cynara scolymus) |
0,353 ± 0,045 |
| Betarraga cocida (Beta vulgaris) |
1,055 ± 0,223 |
| Brocoli (Brassica oleracea) |
0,121 ± 0,029 |
| Cebolla (Allium cepa) |
0,259 ± 0,039 |
| Cebolla cocida (Allium cepa) |
0,062 ± 0,004 |
| Cilantro (Coriandrum sativum) |
1,231 ± 0,126 |
| Espárrago (Asparagus officinalis) |
0,233 ± 0,008 |
| Espinaca (Spinacia oferacea) |
0,274 ± 0,030 |
| Espinaca cocida (Spinacia oferacea) |
0,210 ± 0,029 |
| Orégano (Lippia spp) |
0,688 ± 0,032 |
| Palta (Persea americana) |
0,167 ± 0,020 |
| Perejil (Petroselinum crispum) |
0,504 ± 0,021 |
| Pimentón rojo (Capsicum annum) |
0,618 ± 0,025 |
| Zanahoria cruda (Daucus carota) |
0,027 ± 0,004 |
| Zanahoria cocida (Daucus carota) |
0,015 ± 0,004 |
|
| *n=4 |
FIGURA 1
Frutas y verduras con mayor capacidad antioxidante, cultivadas en Chile
FIGURA 2
Comparación de la capacidad antioxidante de frutos con y sin cáscara
FIGURA 3
Comparación de la capacidad antioxidante de alimentos crudos y cocidos
DISCUSION
El organismo dispone de un sistema enzimático
antioxidante generado por la evolución a través de miles de años y que es
dependiente de una serie de vitaminas y microminerales provenientes de la dieta.
También, algunos nutrientes como la vitamina E, vitamina C, beta caroteno y
compuestos bioactivos, entre los que se destacan los polifenoles y licopenos,
actúan como antioxidantes sin estar asociados a enzimas (22-24). En la dieta
existen un gran número de estos compuestos, principalmente polifenoles que son
los antioxidantes más abundantes y su ingesta puede alcanzar a 1
g/persona/día, siendo su consumo varias veces mayor a la de los nutrientes
antioxidantes (12).
El hecho que los alimentos difieran en su poder antioxidante y por lo tanto en
su eventual capacidad para disminuir los riesgos de las enfermedades crónicas
no transmisibles es un aspecto que frecuentemente es olvidado en las
recomendaciones alimentarias. Estas aconsejan aumentar el consumo de frutas y
verduras de acuerdo a las sugerencias establecidas en el modelo de la pirámide
alimentaria, sin recomendar en forma específica aquellos con mayor capacidad
antioxidante. Sin embargo, en vista de la evidencia de la relación que existe
entre consumo de alimentos con nutrientes y compuestos bioactivos antioxidantes
y las ECNT, se han propuesto modelos alimentarios que privilegian su capacidad
antioxidante: rueda y pirámide alimentaria antioxidante (16).
Existen diversos factores que inciden en la capacidad antioxidante de los
alimentos in vitro. Por ejemplo es destacable el hecho que los polifenoles le
confieren a los alimentos colores acentuados con diferentes matices que los
hacen atractivos al consumidor. En nuestros resultados por ejemplo, claramente
se puede evidenciar una mayor capacidad antioxidante de aquellos alimentos que
presentaron un color en la gama del rojo al vino tinto: maqui, zarzamora,
frambuesa, guinda, ají rojo, mora y uva (Figura 1).
Excepcional es el caso del maqui que presentó la mayor capacidad antioxidante
dentro del grupo de alimentos estudiados (12,323 + 0,168) con un color rojo vino
tinto atribuido al contenido de antocianinas, presentes en frutos pertenecientes
a la familia de los berries de reconocida capacidad antioxidante (18,25,26).
La forma de consumo de las frutas, es otra variable que es necesario considerar.
Se observó diferencias entre la capacidad antioxidante de la fruta con y sin
cáscara (Figura 2), hecho que se explica por la ubicación de los polifenoles,
que se encuentran en mayor cantidad en la cáscara. En el caso del haba, se
llega a una actividad cercana a cero cuando esta sin cáscara y en la manzana se
aprecia una reducción de alrededor de un 50% de la capacidad antioxidante,
principalmente debido a la pérdida de quercetina, flavonol presente en la
cáscara en una cantidad de alrededor de 1mg/g peso fresco (27).
Otro factor importante es la forma de
preparación de los alimentos. La cocción de las verduras, realizada de acuerdo
a las prácticas culinarias de la población chilena (Figura 3), es un proceso
que disminuye en diferentes porcentajes el poder antioxidante, de acuerdo al
tipo de alimentos elaborados; siendo menor en la espinaca y cercana a un 50% en
el ajo y la cebolla. Las explicaciones propuestas para este hecho son: la
sensibilidad de los polifenoles a la temperatura y la solubilización de los
mismos en el agua de cocción (12,13).
Con respecto al real significado de los valores descritos en el presente
trabajo, es necesario examinar las limitaciones de la metodología del FRAP, las
que se sintetizan en los siguientes aspectos: a) no informa acerca de los
compuestos responsables de la acción antioxidante ya que proporciona valores
totales, b) la preparación del extracto puede hacer variar significativamente
los resultados c) la lectura se hace a los 4 minutos o a los 30 minutos después
de adicionar el reactivo de desarrollo de color, hecho que se ve reflejado
directamente en los resultados. Por lo tanto para fines comparativos se deben
tener en cuenta sólo metodologías similares. Nuestros resultados presentan
algunas diferencias con los valores de antioxidantes encontrados por Halvorsen
(7), existiendo cierta similitud en betarraga, ciruela, manzana y zanahoria, la
cual en ambos trabajos resulto ser el vegetal, con menor poder antioxidante. No
debe sorprender que en algunos alimentos existan variaciones, debido a que no
sólo la variedad botánica influye en el contenido de polifenoles, sino
también, las condiciones del cultivo, de almacenamiento y de procesamiento y
comercialización.
Es necesario considerar que una capacidad antioxidante más alta, no siempre
significa que su acción sea mejor o mas efectiva in vivo, ya que la estructura
química determina la absorción de los polifenoles y la efectividad en el
organismo depende de la biodisponibilidad de estos compuestos antioxidantes. Por
ejemplo el té, el vino tinto y el chocolate tienen catequinas de buena
biodisponibilidad; no así el maqui rico en antocianinas de baja
biodisponibilidad (5).
Siguiendo la perspectiva descrita, es
importante conocer las propiedades antioxidantes de los alimentos como un primer
e ineludible acercamiento al estudio de sus efectos biológicos, tal como ocurre
con el método del cómputo aminoacídico para estimar la calidad de las
proteínas de los alimentos. La recomendación alimentaria para disminuir los
riesgos inherentes al estres oxidativo se fundamenta en privilegiar el consumo
de los alimentos que tengan un alto contenido en los nutrientes protectores y en
aquellos compuestos del tipo no nutriente con capacidad reductora. En lo que
respecta a los nutrientes antioxidantes, esta recomendación no sólo debe estar
dirigida a cubrir las recomendaciones nutricionales, sino que debe proporcionar
cantidades mucho más altas, debido a que las recomendaciones se elaboran con el
propósito de disminuir los riesgos por déficit de nutrientes y no consideran
la protección de las ECNT. Por otra parte, cuando se disponga de la
información de la capacidad antioxidante de los alimentos se debe considerar
tanto sus ventajas como sus limitaciones y como cualquier indicador, sus valores
deben interpretarse y aplicarse en forma adecuada. La información de la
capacidad antioxidante influirá sobre los profesionales que elaboren
recomendaciones alimentarias y a los consumidores, para que tengan los elementos
necesarios para seleccionar alimentos con mayor capacidad antioxidante.
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Recibido: 28/06/2006
Aceptado: 24/10/2006
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ALAN-VE ISSN 0004-0622 - Depósito Legal: pp 199602DF83
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