Los β-glucanos de avena son β-glucanos solubles en agua derivados del endospermo de los granos de avena conocidos por su aporte dietético como componentes de fibra soluble . Debido a su propiedad para reducir el colesterol total sérico y el colesterol de lipoproteínas de baja densidad , y potencialmente reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares , la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria y la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU . han asignado a los β-glucanos de avena una declaración de propiedades saludables calificada .
Los productos de avena se han utilizado durante siglos con fines medicinales y cosméticos; sin embargo, el papel específico del β-glucano no se exploró hasta el siglo XX. Los β-glucanos se descubrieron por primera vez en los líquenes y poco después en la cebada. Después de unirse a Agriculture and Agri-Food Canada en 1969, Peter J. Wood desempeñó un papel fundamental en el aislamiento y caracterización de la estructura y las propiedades bioactivas del β-glucano de avena. [1] El interés público por el β-glucano de avena surgió después de que en 1984 se informara sobre su efecto reductor del colesterol. [2] [3]
En 1997, después de revisar 33 estudios clínicos realizados durante las décadas anteriores, la FDA aprobó la afirmación de que la ingesta de al menos 3 g de β-glucano de avena al día "como parte de una dieta baja en grasas saturadas y colesterol , puede reducir la riesgo de enfermedades del corazón." [4] Esta fue la primera vez que una agencia de salud pública afirmó que la intervención dietética en realidad puede ayudar a prevenir enfermedades. Esta afirmación de salud movilizó un movimiento dietético, ya que por primera vez los médicos y dietistas pudieron recomendar la ingesta de un alimento específico para combatir directamente la enfermedad. Desde entonces, el consumo de avena ha seguido ganando terreno en la prevención de enfermedades con efectos notables en la prevención de enfermedades cardíacas isquémicas y accidentes cerebrovasculares , pero también en otras áreas como la reducción del IMC, la disminución de la presión arterial y evidencia altamente corroborada de reducción del colesterol sérico. [3] [5]
Los β-glucanos de cereales, incluidos los β-glucanos de avena, cebada y trigo , son polisacáridos lineales unidos por enlaces de carbono 1,3 y 1,4. La mayoría de los enlaces β-glucano de los cereales constan de 3 o 4 enlaces glicosídicos beta-1,4 ( trímeros y tetrámeros) interconectados por enlaces 1,3. En el β-glucano, estos trímeros y tetrámeros se conocen como celotriosilo y celotetraosilo. La avena y la cebada difieren en la proporción de celotriosilo a celotetraosilo, y la cebada tiene más enlaces 1-4 con un grado de polimerización superior a 4. En la avena, el β-glucano se encuentra principalmente en el endospermo del grano de avena, especialmente en la parte externa. capas de ese endospermo (una marcada diferencia con la cebada, que contiene β-glucano de manera uniforme en todo el endospermo). [3]
La mayoría de la avena contiene entre un 3 y un 6 % de β-glucano en peso. La avena se puede cultivar selectivamente en función de niveles favorables de β-glucano. A menudo, los molineros sólo procesan variedades de avena con al menos un 4% en peso de β-glucano. Los β-glucanos de avena son lineales y están unidos en los sitios de carbono 1,3 y 1,4.
Los β-glucanos de avena pueden formar una estructura en espiral aleatoria y fluir con un comportamiento newtoniano hasta alcanzar una concentración crítica, momento en el que se vuelven pseudoplásticos . La capacidad gelificante del β-glucano de avena se correlaciona con el porcentaje de trímeros. [3]
La extracción de β-glucano de la avena puede resultar difícil debido a la tendencia a la despolimerización, que a menudo ocurre con un pH alto. Por lo tanto, la extracción de β-glucano generalmente se realiza bajo un pH más neutro y generalmente a temperaturas de 60 a 100 grados Celsius. [3] Por lo general, el β-glucano se solubiliza en el proceso de extracción con almidón residual, que luego se elimina mediante hidrólisis con alfa-amilasa . La solución residual suele contener coextractos de hemicelulosas y proteínas que luego pueden separarse mediante precipitación selectiva. Mediante molienda húmeda, tamizado y extracción con solventes, los betaglucanos de avena pueden alcanzar hasta un 95% de pureza de extracción. [6]
En la avena, el β-glucano constituye la mayor parte de la fibra soluble; sin embargo, los β-glucanos de avena se vuelven insolubles por encima de cierta concentración. La viscosidad total está determinada por el nivel de solubilidad, el peso molecular y la relación trímero-tetrámero. Cuanto menor sea la relación trímero-tetrámero, mayor será la viscosidad del β-glucano en solución. Una solución interna de β-glucano más viscosa generalmente produce efectos fisiológicos beneficiosos, incluido un efecto hipoglucemiante más pronunciado y niveles reducidos de colesterol, y una disminución de los niveles de glucosa en sangre posprandial. [7] [8] [9]
En la dieta, los β-glucanos son una fuente de fibra soluble y fermentable , también llamada fibra prebiótica , que proporciona un sustrato para la microbiota dentro del intestino grueso , aumentando el volumen fecal y produciendo ácidos grasos de cadena corta como subproductos con una amplia gama de actividades fisiológicas. . [10] Esta fermentación afecta la expresión de muchos genes dentro del intestino grueso, [11] lo que afecta aún más la función digestiva y el metabolismo del colesterol y la glucosa, así como el sistema inmunológico y otras funciones sistémicas. [10] [12]
En 1997, la FDA reconoció el efecto reductor del colesterol del β-glucano de avena. [13] En Europa, se presentaron varias solicitudes de declaraciones de propiedades saludables al Panel NDA de la EFSA (Productos Dietéticos, Nutrición y Alergias), relacionadas con el papel de los β-glucanos en el mantenimiento de concentraciones normales de colesterol en sangre y el mantenimiento o logro de un peso corporal normal. . En julio de 2009, el Comité Científico emitió las siguientes declaraciones: [14]
En noviembre de 2011, la Comisión de la UE publicó su decisión a favor de los betaglucanos de avena con respecto al artículo 14 del Reglamento CE sobre el etiquetado de productos alimenticios con declaraciones de propiedades nutricionales y saludables que permiten describir los betaglucanos de avena como beneficiosos para la salud. Siguiendo la opinión del Panel sobre Productos Dietéticos, Nutrición y Alergias (NDA), la EFSA y el Reglamento (UE) no. 1160/2011 de la Comisión, los alimentos a través de los cuales se consumen 3 g/día de betaglucano de avena (1 g de betaglucano de avena por porción) pueden presentar la siguiente declaración de propiedades saludables: "El betaglucano de avena reduce el nivel de colesterol en la sangre. La reducción del nivel de colesterol en la sangre puede reducir el riesgo de enfermedad coronaria". [15]
El β-glucano reduce el colesterol en parte al aumentar la viscosidad de la digestión en el intestino delgado, aunque la reducción del colesterol es mayor en aquellos con colesterol total y colesterol LDL más altos en la sangre. [6] [16] Además, los estudios sugieren que aumenta la actividad de CYP7A1 , una enzima clave en la síntesis de ácidos biliares , aumentando así la excreción de colesterol, y que puede tener mecanismos antiaterogénicos adicionales. [17] El grado de reducción del colesterol depende de la cepa particular de β-glucano en un rango entre pesos moleculares de 26,8 y 3000 kD. [3] Aunque los β-glucanos más viscosos dan como resultado una solución más viscosa de digesto intestinal y, por lo tanto, una mayor absorción de colesterol, después de un cierto peso molecular, los β-glucanos se vuelven menos solubles y, por lo tanto, contribuyen menos a la viscosidad de la solución. [18] La ingesta de β-glucano en forma líquida generalmente resulta en una mayor solubilización y el β-glucano de avena es más efectivo para reducir el colesterol en los jugos que en alimentos duros como el pan y las galletas. [6] [16] [19] A pesar del impacto reconocido de la viscosidad en los niveles de colesterol sérico, no existen datos actuales que comparen la viscosidad de la solución interna y el colesterol sérico. [6] [16]
La ingesta de β-glucano de avena en cantidades diarias de al menos 3 gramos reduce los niveles de colesterol total y de lipoproteínas de baja densidad entre un 5 y un 10% en personas con niveles de colesterol en sangre normales o elevados. [13] [20] [21]
A lo largo de la digestión, el β-glucano altera las propiedades físicas de la digestión, mientras que las sustancias químicas del tracto digestivo descomponen el β-glucano, cambiando su composición. La fermentación de β-glucanos por parte de la microbiota da como resultado la producción de ácidos grasos de cadena corta y cambios en los microbios intestinales, así como la despolimerización y el cambio estructural del β-glucano original. En el estómago, los β-glucanos se hinchan y provocan distensión gástrica (que está asociada con la vía de señales de saciedad), la sensación de saciedad, lo que conduce a una disminución del apetito. Los estudios que demuestran el efecto del β-glucano sobre el retraso del vaciamiento gástrico pueden diferir debido a variantes en la combinación de alimentos, la dosis de β-glucano, el peso molecular y la variedad de fuentes de alimentos. En el intestino delgado, el β-glucano puede reducir la digestibilidad del almidón y la absorción de glucosa, lo que resulta significativo en la reducción de los niveles de glucosa posprandial. [3]
Los β-glucanos de avena tienen un efecto prebiótico en el que estimulan selectivamente el crecimiento de hebras específicas de microbios en el colon, donde el microbio particular estimulado depende del grado de polimerización del β-glucano. Específicamente, Lactobacillus y Enterococcus son estimulados por todos los β-glucanos de avena, mientras que las bacterias Bifidobacterium también son estimuladas por los oligosacáridos de β-glucanos de avena . El β-glucano soluble aumenta el peso de las heces mediante el aumento de células microbianas en el colon. [22]
Los niveles de glucosa en sangre posprandial disminuyen después del consumo de una comida que contiene β-glucano como resultado del aumento de la viscosidad intestinal , lo que retrasa el vaciado gástrico y alarga el viaje a través del intestino delgado. [6] [9] [18] En una revisión, la disminución neta en la absorción de glucosa en sangre redujo las concentraciones de insulina en sangre posprandial , mejorando la sensibilidad a la insulina . [23] Un metanálisis de ensayos clínicos de 2021 concluyó que el betaglucano de avena con pesos moleculares superiores a 300 kg/mol redujo el área incremental bajo la curva en un 23 %, el pico de glucosa en sangre en un 28 % y la insulina en un 22 %. % en función de la dosis, con resultados similares en participantes con o sin diabetes . [24] Las personas diabéticas que aumentaron su consumo diario de betaglucanos en más de 3 gramos por día durante meses también perdieron peso corporal. [25]
El β-glucano se utiliza en una variedad de cremas, ungüentos y polvos que pueden afectar la producción de colágeno y los trastornos de la piel. [26]
En investigaciones preliminares, se está estudiando el β-glucano de avena por sus posibles efectos inmunomoduladores, propiedades antitumorales y estimulación de la deposición de colágeno, granulación de tejidos, reepitelización e infiltración de macrófagos en el proceso de cicatrización de heridas . [27]
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )Estos resultados indican que el betaglucano sistémico y tópico mejora la cicatrización de heridas (rata albina Wistar) que ha sido afectada por los corticosteroides, y que la administración sistémica es más efectiva que la aplicación tópica.