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Ácido fítico

El ácido fítico es un éster dihidrógenofosfato séxtuple del inositol (concretamente, del isómero mio ), también llamado hexafosfato de inositol , hexakisfosfato de inositol ( IP6 ) o polifosfato de inositol . A pH fisiológico, los fosfatos están parcialmente ionizados, dando como resultado el anión fitato .

El anión ( mio )fitato es una especie incolora que desempeña una importante función nutricional como principal forma de almacenamiento de fósforo en muchos tejidos vegetales , especialmente en el salvado y las semillas . También está presente en muchas legumbres , cereales y granos. El ácido fítico y el fitato tienen una fuerte afinidad de unión con los minerales de la dieta , calcio , hierro y zinc , inhibiendo su absorción en el intestino delgado. [1]

Los polifosfatos de inositol inferiores son ésteres de inositol con menos de seis fosfatos, como el inositol penta- (IP5), tetra- (IP4) y trifosfato ( IP3 ). Estos se encuentran en la naturaleza como catabolitos del ácido fítico.

Importancia en la agricultura

El anión fitato hexavalente.

El ácido fítico fue descubierto en 1903. [2]

Generalmente, el fósforo y el inositol en forma de fitato no están biodisponibles para los animales no rumiantes porque estos animales carecen de la enzima fitasa necesaria para hidrolizar los enlaces inositol-fosfato. Los rumiantes son capaces de digerir el fitato gracias a la fitasa producida por los microorganismos del rumen . [3]

En la mayor parte de la agricultura comercial, el ganado no rumiante , como cerdos , aves y peces , [4] se alimenta principalmente con cereales , como maíz , legumbres y soja . [5] Debido a que el fitato de estos granos y frijoles no está disponible para su absorción, el fitato no absorbido pasa a través del tracto gastrointestinal , elevando la cantidad de fósforo en el estiércol. [3] La excreción excesiva de fósforo puede provocar problemas medioambientales, como la eutrofización . [6] El uso de granos germinados puede reducir la cantidad de ácidos fíticos en los piensos, sin una reducción significativa del valor nutricional. [7]

Además, se han desarrollado líneas mutantes viables con bajo contenido de ácido fítico en varias especies de cultivos en las que las semillas tienen niveles drásticamente reducidos de ácido fítico y aumentos concomitantes de fósforo inorgánico. [8] Sin embargo, los problemas de germinación supuestamente han obstaculizado el uso de estos cultivares hasta ahora. Esto puede deberse al papel crítico del ácido fítico en el almacenamiento de fósforo y iones metálicos. [9] Las variantes de fitato también tienen el potencial de usarse en la remediación de suelos, para inmovilizar uranio , níquel y otros contaminantes inorgánicos. [10]

efectos biológicos

Plantas

Aunque no es digerible para muchos animales, ya que se encuentra en semillas y granos, el ácido fítico y sus metabolitos tienen varias funciones importantes para las plantas de semillero.

En particular, el ácido fítico funciona como almacén de fósforo, como almacén de energía, como fuente de cationes y como fuente de mioinositol (un precursor de la pared celular). El ácido fítico es la principal forma de almacenamiento de fósforo en las semillas de las plantas. [11]

in vitro

En las células animales, los polifosfatos de mioinositol son ubicuos y el ácido fítico (hexakisfosfato de mioinositol) es el más abundante, con una concentración que oscila entre 10 y 100 μM en células de mamíferos, según el tipo de célula y la etapa de desarrollo. [12] [13]

El ácido fítico no se obtiene de la dieta animal, sino que debe sintetizarse en el interior de la célula a partir de fosfato e inositol (que a su vez se produce a partir de glucosa, normalmente en los riñones). La interacción del ácido fítico intracelular con proteínas intracelulares específicas se ha investigado in vitro y se ha descubierto que estas interacciones dan como resultado la inhibición o potenciación de las actividades de esas proteínas. [14] [15]

El hexafosfato de inositol facilita la formación del haz de seis hélices y el ensamblaje de la red Gag inmadura del VIH-1. IP6 establece contactos iónicos con dos anillos de residuos de lisina en el centro del hexámero Gag. La escisión proteolítica luego desenmascara un sitio de unión alternativo, donde la interacción de IP6 promueve el ensamblaje de la red de la cápsida madura. Estos estudios identifican IP6 como una pequeña molécula natural que promueve tanto el ensamblaje como la maduración del VIH-1. [dieciséis]

Odontología

IP6 tiene uso potencial en endodoncia, odontología adhesiva, preventiva y regenerativa, y en la mejora de las características y rendimiento de los materiales dentales. [17] [18] [19]

Ciencia de los Alimentos

El ácido fítico, principalmente como fitato en forma de fitina, se encuentra dentro de las cáscaras y los granos de las semillas, [20] incluidas las nueces , los cereales y las legumbres. [1]

Las técnicas de preparación de alimentos en el hogar pueden descomponer el ácido fítico en todos estos alimentos. Simplemente cocinar la comida reducirá el ácido fítico hasta cierto punto. Los métodos más eficaces son el remojo en un medio ácido, la germinación y la fermentación con ácido láctico , como en masa madre y encurtido . [21]

No se observó fitato detectable (menos del 0,02% del peso húmedo) en vegetales como cebolletas y hojas de col o en frutas como manzanas, naranjas, plátanos o peras. [22]

Como aditivo alimentario , se utiliza ácido fítico como conservante , E391 . [23] [24]

Absorción de minerales en la dieta

El ácido fítico tiene una fuerte afinidad con los oligoelementos de la dieta , calcio , hierro y zinc , inhibiendo su absorción en el intestino delgado. [1] [33] Los fitoquímicos como los polifenoles y los taninos también influyen en la unión. [34] Cuando el hierro y el zinc se unen al ácido fítico, forman precipitados insolubles y son mucho menos absorbibles en los intestinos. [35] [36]

Debido a que el ácido fítico también puede afectar la absorción de hierro , "la desfitinización debe considerarse como una estrategia importante para mejorar la nutrición con hierro durante el período de destete". [37] La ​​desfitinización mediante fitasa exógena a alimentos que contienen fitato es un enfoque que se está investigando para mejorar la salud nutricional en poblaciones que son vulnerables a la deficiencia de minerales debido a su dependencia de alimentos básicos cargados de fitato. Se están realizando investigaciones preliminares sobre el mejoramiento de cultivos para aumentar la densidad mineral ( biofortificación ) o reducir el contenido de fitato. [38]

Ver también

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el ácido fítico .

Referencias

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