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

RESUMEN.

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.

Antioxidant capacity of fruits and vegetables cultivated in Chile.

SUMMARY.

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 leveland the lowest values within the fruits corresponded to apple (fuji variety) and peaches.

Key words: Antioxidant capacity, polyphenols, fruits, vegetables, phytochemical.

Recibido: 28-06-2006  Aceptado: 24-10-2006

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 esnecesario 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 paraestimar la capacidad antioxidante no enzimática de los vegetales y sus derivados (19,21) y así disponer de una herramientade laboratorio para recomendar el consumo de los alimentos que muestren una alta capacidad antioxidante. En consecuenciaen el presente trabajo, se estudia, utilizando el métodoFRAP, la capacidad antioxidante de alimentos de origen vegetal de consumo habitual en la población chilena.

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 adicionóagua 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.

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, algunosnutrientes 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 transmisibleses un aspecto que frecuentemente es olvidado en las recomendaciones alimentarias. Estas aconsejan aumentar elconsumo 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 nutrientesy 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 alrede- 363 CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE FRUTAS Y VERDURAS CULTIVADAS EN CHILE dor 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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Nota

*Parcialmente financiado por Proyecto FONDEF DO1/1069.