HARINA DE BAGAZO DE UVA

Proyecto FONDEF AF10i1014 del Primer Concurso de Alimentos Funcionales. Desarrollado por el Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile, con el apoyo de Viña Concha y Toro S.A., Empresas Carozzi Chile S.A. y Comercial Epullen Ltda.

LA DIETA MEDITERRÁNEA: UNA DIETA FUNCIONALLa Dieta Mediterránea es globalmente reconocida como saludable y placentera. Este tipo de alimentación previene el síndrome metabólico y las enfermedades crónicas -cardiovascular, cerebrovascular, cáncer, diabetes, Alzheimer y otras- que son la principal causa de muerte en el mundo.

La investigación científica actual permite proponer que los pilares que sustentan los beneficios para la salud de la Dieta Mediterránea se atribuyen a sus com-ponentes bioactivos: antioxidantes; fibra dietética; ácidos grasos saludables (monoinsaturados y omega-3); fitoesteroles y probióticos.

Todos estos están presentes en los alimentos que caracterizan esta dieta: pescado y carnes blancas, cereales y leguminosas, frutas y verduras, lácteos fermentados, aceite de oliva como principal fuente de grasa y vino consumido con las comidas.

ANTIOXIDANTES Y FIBRA: DOS COMPONENTES ESENCIALES QUE CONTRIBUYEN A EXPLICAR LOS BENEFICIOS DE LA DIETA MEDITERRÁNEA Las verduras y frutas son alimentos ricos en antioxidantes y fibra, dos factores dietéticos que reducen el riesgo cardiovascular, diabetes, cáncer de colon y obesidad, entre otros.

La fibra y los antioxidantes, principalmente los polifenoles, se encuentran naturalmente unidos y resisten el proceso de digestión siendo transportados a lo largo del tubo digestivo juntos, alcanzando el intestino grueso donde siguen procesos fisiológicos comunes, como su metabolismo por la flora intestinal. Así, la fibra y los antioxidantes actúan sinérgicamente en sus efectos benéficos para la salud. Esta asociación entre antioxidante y fibra es actualmente motivo de muchas investigaciones científicas.

La Harina de Bagazo de Uva, ingrediente funcional desarrollado en el marco del proyecto FONDEF “Diseño y caracterización funcional de aditivos alimentarios saludables, ricos en antioxidantes y fibra, obtenidos de bagazo de Vitis vinífera, capaces de mediterranizar significativamente la dieta y así prevenir enfermedades crónicas”, contiene antioxidantes y fibra, dos componentes de los alimentos que han sido reconocidos como promotores de la salud humana.

En este sentido, el proyecto se enfocó en la elaboración de un alimento funcional atractivo, rico en fibra y antioxidantes. Se preparó harina de orujo o bagazo de uva, fruto característico de la Dieta Mediterránea, como un ingrediente funcional para la elaboración de pan, pastas y galletas. Se evaluó la funcionalidad de estos alimentos sobre factores de riesgo de enfermedades crónicas en estudios realizados en ratas y en voluntarios humanos.

Nuevo ingrediente funcional para el desarrollo de alimentos:

CENTRO DE NUTRICIÓN MOLECULAR Y ENFERMEDADES CRÓNICAS /

HARINA DE BAGAZO DE UVA: Nuevo Ingrediente funcional para el desarrollo de alimentos. Abril 2014

CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPONENTES BIOACTIVOS DE LA HBUFIBRA: El contenido de fibra de HBU es muy elevado comparado con el de otras harinas integrales disponibles en el mercado: harina integral de trigo 6,5% a 9%, harina integral de avena 6% a 7%, harina de linaza 32% a 38%, harina de salvado de trigo 40% a 45%. La HBU blanca de uvas de variedad Chardonnay, contiene un 25% a 30% de fibra y la HBU tinta de uvas de variedad Cabernet Sauvignon, un 45% a 50%.

En el contexto de las recomendaciones de consumo de fibra dietética, la OMS aconseja un consumo de 25 a 30 gramos diarios en adultos. Sólo 2 cucharadas de HBU tinta (20 g), cubren el 37% de la dosis diaria recomendada (DDR) de consumo de fibra, y 2 cucharadas de HBU blanco cubren el 22% de la DDR.

Efectos de la HBU en la salud

La Harina de Bagazo de Uva (HBU) es un ingrediente alimentario derivado del prensado de las uvas frescas, fermentado, o no, denominado orujo o bagazo. Es rica en fibra y antioxidantes, ambos componentes muy deseables en los alimentos por sus reconocidos beneficios para la salud.

Se obtiene luego de un proceso de secado y molienda del orujo de uva, bajo condiciones específicas, que permiten preservar al máximo su contenido en fibra y su poder antioxidante.

¿Qué es la Harina de Bagazo de Uva?

ESTUDIO PRECLÍNICO El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto biológico de la HBU tinta en un modelo de síndrome metabólico (condición de riesgo de desarrollar diabetes y/o enfermedad cardiovascular) en ratas, inducido por una dieta con alto contenido en fructosa.

DISEÑO DEL ESTUDIO: Las ratas se asignaron aleato-riamente a 4 grupos de acuerdo con su alimentación: Dieta Control, Dieta Control + 20 % HBU, Dieta con 60 % de fructosa y Dieta con 60 % de fructosa + 20 % HBU, durante 16 semanas.

-HBU -HBU +20% HBU +20% HBU

Dieta normal Dieta con fructosa

Se les midió peso, glicemia, triglicéridos y presión arterial sistólica durante el periodo del estudio. Al término de este, se les tomaron muestras de sangre y de tejidos para determinación de glicemia, insulina y daño oxidativo a lípidos, y se les realizó un test de tolerancia a la glucosa.

5.0

2,5

0,5control +

HBUcontrol

HOM

A-IR

Fructosa Fructosa + HBU

control + HBU

control Fructosa Fructosa + HBU

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RESULTADOS:

• El peso y la presión arterial sistólica no presentaron diferencias significativas entre los distintos grupos de dieta.

• La suplementación con 20% HBU previene el aumento de glicemia, insulina, y del índice HOMA —una medida de la resistencia a la insulina—, inducido por la ingesta de fructosa, Figura 1.

• La suplementación con 20% HBU protege el plasma y el tejido renal del daño oxidativo a lípidos, medido como TBARS (Especies reactivas al ácido tiobarbitúrico), promovido por la ingesta de fructosa, Figura 2.

Figura 1

Figura 2

En conclusión la HBU tinta reduce el estrés oxidativo y previene la hiperglicemia y la resistencia a la insulina, inducida por una dieta alta en fructosa en un modelo animal.

Proyecto FONDEF AF10i1014 del Primer Concurso de Alimentos Funcionales

Información nutricional de la HBU:

HBU tinta Cabernet Sauvignon

HBU blanca Chardonnay

Grasa total 7,8 4,3Proteínas 11,7 7,5Hidratos de Carbono disponibles 17,0 46,0Fibra Dietaria: 47,7 27,2

Soluble 3,5 2,3

Insoluble 44,2 24,9Cenizas 8,4 3,9Humedad 7,5 11,2

POLIFENOLES Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE: La HBU, tinta y blanca tiene una alta capacidad antioxidante y contenido de polifenoles provenientes de la uva.

- El contenido total de polifenoles de 20 gramos de HBU, tinta o blanca, equivale a 2 copas de vino tinto (contenido de polifenoles del vino tinto: 2 a 4 g/l).

- La capacidad antioxidante de HBU, medida por el método ORAC (Oxygen Radical Antioxidant Capacity) de 20 gramos de HBU, tinta o blanca, cubren el 100% del consumo diario de unidades ORAC provenientes de frutas y verduras propuesto por la FDA de Estados Unidos (DDR= 5.000 unidades ORAC (μmoles TE/g)).

Capacidad antioxidante de la HBU:

HBU tinta Cabernet Sauvignon

HBU blanca Chardonnay

Polifenoles totales (mg/g) 41.1 ± 3.0 33.8 ± 2.5Antocianas totales (mg/g) 1.5 ± 0.2 -Capacidad Antioxidante, ORAC (μmoles TE/g) 362.9 ± 24.4 322.9 ± 29.1Capacidad antioxidante, DPPH (μmoles TE/g) 172.2 ± 16.9 124.2 ± 10.9

ESTUDIOS DE FUNCIONALIDAD EN PERSONAS1.Efecto del consumo de pan preparado con HBU blanca, fuente de antioxidantes y fibra, con y sin margarina, sobre la capacidad antioxidante y el daño oxidativo postprandial.

Durante el proceso de la alimentación, consumo y digestión de los alimentos —postprandial— se produce un aumento en la formación de especies oxidantes en el tubo digestivo, especialmente tras la ingesta de comida grasa, las que pasan a la circulación sanguínea. Este aumento de lípidos oxidados se relaciona con el desarrollo de enfermedades crónicas. Los antioxidantes presentes en los alimentos son capaces de prevenir este proceso oxidativo.

El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del consumo de pan preparado con HBU sobre la capa-cidad antioxidante y el daño oxidativo en la plasma durante el proceso de la alimentación.

DISEÑO DEL ESTUDIO: Estudio cruzado con 12 volun-tarios, que consumieron pan equivalente a 50 g de carbohidratos disponibles, preparado con y sin 20% de HBU blanca, con y sin 50 g de margarina (30 g de grasa), se les determinó la capacidad antioxidante (TAR y DPPH) y el daño oxidativo (malondialdehído o MDA) en el plasma postprandial. Se tomaron muestras de sangre antes y después de comenzar la ingesta de pan cada una hora, hasta las 6 h. El pan con HBU blanca (PU) contenía 7,6 g de fibra/100 g, 4,8 mg de eq gálico/g de polifenoles y 49,6 ORAC (μmoles TE/g).

-20

-15

-10

-5

0

60 120 180 240 300 3600

60 120 180 240 300 3600

60 120 180 240 300 3600

5

-0,05

-0.03

0,00

0,03

0,05

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-50

-30

-20

-10

0

10

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DPP

H (u

M)

delta

TAR

(uM

Trol

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lta M

DA (u

M)

Tiempo

Tiempo

Tiempo

P: Pan controlPU: Pan con 20% de HBUP+M: Pan control + 50 g de margarinaPU+M: Pan con 20% de HBU + 50 g de margarina

En conclusión, la incorporación de HBU blanca en el pan blanco preserva la capacidad antioxi-dante del plasma y previene el daño oxidativo postprandial.

RESULTADOS:

Capacidad antioxidante del plasma medida como DPPH:• Disminuyó con el consumo de pan control,

sin y con margarina, P y P+M (p<0.001).• Permaneció constante con el consumo de

pan con la HBU, sin y con margarina, PU y PU+M.

Capacidad antioxidante del plasma, medida como TAR:• Disminuyó con el consumo de P, P+M, y PU

(p<0,05). • Permaneció constante con el consumo de

PU+M.

Daño oxidativo a lípidos, medido como malondialdehído (MDA): • Aumentó con la ingesta de

P (p < 0,05).• Permaneció constante

con PU y P+M.• Disminuyó con PU+M (p<0,05).

Aplicaciones en la industria alimentariaLa HBU es un ingrediente novedoso y con atractivas propiedades nutricionales, que puede ser usado como ingrediente en el desarrollo de alimentos funcionales. En este sentido, esta harina podría ser uti-lizada para la preparación de distintos alimentos de panadería o como aditivo en la preparación de alimentos cárneos y lácteos, entre otros.

En el desarrollo del proyecto se elaboraron diferentes alimentos con adición de hasta 25% de HBU: pastas con HBU tinta, galletas con HBU tinta y blanca, pan (marraqueta y hallulla) con HBU tinta y blanca. Todos estos alimentos fueron bien evaluados por un panel sensorial.

(en g/100 g)

2. Efecto de la suplementación con HBU tinta, sobre componentes del síndrome metabólico, perfil de antioxidantes y daño oxidativo.

Se incrementó la ingesta de fibra antioxidante en la dieta habitual de un grupo de voluntarios, incorporando 20 gramos diarios de HBU tinta, equivalente a 10 g de fibra dietética (37% DDR) y a la capacidad antioxidante de 2 copas de vino tinto, 7.258 unidades ORAC (μmoles TE/g).

DISEÑO DEL ESTUDIO: El estudio se realizó en 40 voluntarios hombres con edades entre 30 y 65 años, todos trabajadores de una empresa metalmecánica. Los voluntarios presentaban al menos uno de los siguientes factores de riesgo cardiovascular que definen el síndrome metabólico: Perímetro de cintura > 102 cm; Triglicéridos en la sangre ≥ 150 mg/dl; Colesterol-HDL en la sangre < 40 mg/dl; Presión arterial ≥ 130/85 mm Hg; Glicemia en ayunas ≥ 100 mg/dl. Los voluntarios fueron asignados aleatoriamente en dos grupos, el grupo control (n= 15), y el grupo intervenido (n=25). A ambos grupos se les indicó no cambiar sus hábitos de estilo de vida y alimentación, exceptuando el consumo de 20 g diarios de HBU tinta en el grupo intervenido. Consumieron la HBU en pan, galletas y directamente como harina mezclándola con agua o con las comidas. Los voluntarios fueron evaluados mediante parámetros clínicos, bioquímicos y nutricionales, al comenzar y al finalizar el estudio, a las 16 semanas.

RESULTADOS:

Durante el periodo de intervención, en el grupo intervenido disminuyó la presión arterial y la glicemia, al compararlo con el grupo control. Además, en el grupo intervenido disminuyó en 8% la prevalencia de síndrome metabólico, es decir el riesgo de desarrollar enfermedades crónicas.

Centro de Nutrición Molecular y Enfermedades Crónicas / Pontificia Universidad Católica de Chile Teléfono/fax: (+56-2) 2222 2577; e-mail: cnmec@bio.puc.cl

Fina

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ocia

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Grupo control Grupo intervenido

Índice de masa corporal (IMC) * -

PARÁMETROS DE SÍNDROME METABÓLICO:

Perímetro abdominal - -

Presión arterial sistólica - *

Presión arterial diastólica - **

Glicemia - **

Triglicéridos - -

HDL - -

Prevalencia de síndrome metabólico - *

PARÁMETROS DEL METABOLISMO DE LA GLUCOSA:

Insulina a las 2 horas * *

CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y DAÑO OXIDATIVO:

Vitamina C - **

Vitamina E (Gamma tocoferol) * *

Carbonilos (daño oxidativo a proteínas) - *

*p‹0,05; **p‹0,01

En la tabla a continuación, las flechas indican el sentido de los cambios significativos (p<0,05) producidos durante el estudio de intervención en los parámetros de salud evaluados en ambos grupos.

HBU: Un ingrediente funcionalLa HBU contiene principios biológicamente activos, con efectos fisiológicos beneficiosos y con la potencialidad de prevenir las enfermedades crónicas, demostrados en estudios preclínico y en voluntarios humanos:

Disminuye la presión arterial

Disminuye la glicemia en ayunas

Disminuye la resistencia a la insulina

Protege del daño oxidativo en el plasma y en los tejidos

La HBU puede ser un ingrediente útil para desarrollar nuevos alimentos funcionales para la prevención y el tratamiento de las enfermedades crónicas como la enfermedad cardiovascular y la diabetes.

En conclusión, la ingesta diaria de 20 g de HBU tinta dentro de una dieta habitual, reduce la prevalencia de síndrome metabólico, bajando la presión arterial y la glicemia en ayunas, aminora el incremento de insulina provocado por una

carga de glucosa, indicando disminución de la resistencia a la insulina postprandial, aumenta las vitaminas C y E, y protege la oxidación de proteínas en la sangre.