Los antioxidantes dietéticos conocidos son las vitaminas A , C y E , pero el término antioxidante también se ha aplicado a muchos otros compuestos dietéticos que solo tienen propiedades antioxidantes in vitro , con poca evidencia de propiedades antioxidantes in vivo . [3] No se ha demostrado que los suplementos dietéticos comercializados como antioxidantes mantengan la salud o prevengan enfermedades en humanos. [3] [4]
Historia
Como parte de su adaptación de la vida marina, las plantas terrestres comenzaron a producir antioxidantes no marinos como el ácido ascórbico ( vitamina C ), los polifenoles y los tocoferoles . La evolución de las plantas angiospermas hace entre 50 y 200 millones de años resultó en el desarrollo de muchos pigmentos antioxidantes, particularmente durante el período Jurásico , como defensas químicas contra las especies reactivas de oxígeno que son subproductos de la fotosíntesis . [5] Originalmente, el término antioxidante se refería específicamente a una sustancia química que impedía el consumo de oxígeno. A fines del siglo XIX y principios del XX, un estudio extenso se concentró en el uso de antioxidantes en procesos industriales importantes, como la prevención de la corrosión de metales , la vulcanización del caucho y la polimerización de combustibles en el ensuciamiento de los motores de combustión interna . [6]
Las primeras investigaciones sobre el papel de los antioxidantes en biología se centraron en su uso para prevenir la oxidación de las grasas insaturadas , que es la causa de la rancidez . [7] La actividad antioxidante se podía medir simplemente colocando la grasa en un recipiente cerrado con oxígeno y midiendo la tasa de consumo de oxígeno. Sin embargo, fue la identificación de las vitaminas C y E como antioxidantes lo que revolucionó el campo y condujo a la comprensión de la importancia de los antioxidantes en la bioquímica de los organismos vivos . [8] [9] Los posibles mecanismos de acción de los antioxidantes se exploraron por primera vez cuando se reconoció que es probable que una sustancia con actividad antioxidante sea una que se oxida fácilmente. [10] La investigación sobre cómo la vitamina E previene el proceso de peroxidación lipídica condujo a la identificación de los antioxidantes como agentes reductores que previenen las reacciones oxidativas, a menudo eliminando las especies reactivas de oxígeno antes de que puedan dañar las células. [11]
Usos en tecnología
Conservantes de alimentos
Los antioxidantes se utilizan como aditivos alimentarios para ayudar a proteger contra el deterioro de los alimentos . La exposición al oxígeno y la luz solar son los dos factores principales en la oxidación de los alimentos, por lo que los alimentos se conservan manteniéndolos en la oscuridad y sellándolos en recipientes o incluso cubriéndolos con cera, como con los pepinos. Sin embargo, como el oxígeno también es importante para la respiración de las plantas , almacenar materiales vegetales en condiciones anaeróbicas produce sabores desagradables y colores poco atractivos. [12] En consecuencia, el envasado de frutas y verduras frescas contiene una atmósfera de oxígeno de ≈8%. Los antioxidantes son una clase especialmente importante de conservantes ya que, a diferencia del deterioro bacteriano o fúngico , las reacciones de oxidación todavía ocurren relativamente rápido en alimentos congelados o refrigerados. [13] Estos conservantes incluyen antioxidantes naturales como el ácido ascórbico (AA, E300) y los tocoferoles (E306), así como antioxidantes sintéticos como el galato de propilo (PG, E310), la butilhidroquinona terciaria (TBHQ), el hidroxianisol butilado (BHA, E320) y el hidroxitolueno butilado (BHT, E321). [14] [15]
Las grasas insaturadas pueden ser muy susceptibles a la oxidación, causando rancidificación . [16] Los lípidos oxidados a menudo se decoloran y pueden impartir sabores y sabores desagradables. Por lo tanto, estos alimentos rara vez se conservan mediante secado; en cambio, se conservan mediante ahumado , salazón o fermentación . Incluso los alimentos menos grasos, como las frutas, se rocían con antioxidantes sulfurosos antes del secado al aire. Los metales catalizan la oxidación. Algunos alimentos grasos, como el aceite de oliva, están parcialmente protegidos de la oxidación por su contenido natural de antioxidantes. Los alimentos grasos son sensibles a la fotooxidación, [17] que forma hidroperóxidos al oxidar los ácidos grasos insaturados y los ésteres . [18] La exposición a la radiación ultravioleta (UV) puede causar fotooxidación directa y descomponer peróxidos y moléculas de carbonilo . Estas moléculas experimentan reacciones en cadena de radicales libres, pero los antioxidantes las inhiben al prevenir los procesos de oxidación. [18]
Conservantes de cosméticos
Los estabilizadores antioxidantes también se añaden a los cosméticos a base de grasa, como los lápices labiales y las cremas hidratantes, para evitar que se pongan rancios. [19] Los antioxidantes en los productos cosméticos previenen la oxidación de los ingredientes activos y el contenido lipídico. Por ejemplo, los antioxidantes fenólicos como los estilbenos , los flavonoides y el ácido hidroxicinámico absorben fuertemente la radiación UV debido a la presencia de cromóforos . Reducen el estrés oxidativo de la exposición al sol al absorber la luz UV. [20]
Usos industriales
Los fenoles sustituidos y los derivados de la fenilendiamina son antioxidantes comunes que se utilizan para inhibir la formación de goma en la gasolina.
Se pueden añadir antioxidantes a productos industriales, como estabilizadores en combustibles y aditivos en lubricantes , para evitar la oxidación y polimerización que conducen a la formación de residuos que ensucian el motor. [21]
Los estabilizadores de polímeros antioxidantes se utilizan ampliamente para prevenir la degradación de polímeros , como cauchos, plásticos y adhesivos , que causa una pérdida de resistencia y flexibilidad en estos materiales. [23] Los polímeros que contienen dobles enlaces en sus cadenas principales, como el caucho natural y el polibutadieno , son especialmente susceptibles a la oxidación y la ozonólisis . Pueden protegerse con antiozonantes . La oxidación puede acelerarse mediante la radiación UV de la luz solar natural para provocar fotooxidación . Se pueden añadir a los plásticos varios estabilizadores de luz especializados, como HALS , para evitar esto. A continuación se muestra una descripción general de algunos de los antioxidantes más aplicados para materiales poliméricos:
Fosfitos : actúan descomponiendo los peróxidos en productos no radicales, lo que evita la generación de radicales libres y contribuye a la estabilidad oxidativa general del polímero. Los fosfitos se utilizan a menudo en combinación con antioxidantes fenólicos para lograr efectos sinérgicos. Ejemplo: tris(2,4-di-terc-butilfenil)fosfito
Tioésteres : Actúan descomponiendo los peróxidos en productos no radicalarios. Los tioésteres también se utilizan como coestabilizadores con antioxidantes primarios.
Estabilizadores de luz de amina impedida (HALS) : los HALS actúan eliminando los radicales libres generados durante la fotooxidación, evitando así que el material polimérico se exponga a la radiación UV.
Vitaminas : Los antioxidantes naturales como la vitamina C y la vitamina E se utilizan para aplicaciones específicas.
Mezclas : Comúnmente se aplican mezclas de diferentes tipos de antioxidantes, ya que pueden servir para diversos y múltiples propósitos.
Peligros ambientales y para la salud
Los antioxidantes fenólicos sintéticos (SPAs) [24] y los antioxidantes amínicos [25] tienen riesgos potenciales para la salud humana y ambiental. Los SPAs son comunes en el polvo interior, pequeñas partículas de aire, sedimentos, aguas residuales, agua de río y aguas residuales. [26] Se sintetizan a partir de compuestos fenólicos e incluyen 2,6-di-terc-butil-4-metilfenol (BHT) , 2,6-di-terc-butil-p-benzoquinona (BHT-Q), 2,4-di-terc-butil-fenol (DBP) y 3 -terc -butil-4-hidroxianisol (BHA) . El BHT puede causar hepatotoxicidad y daño al sistema endocrino y puede aumentar las tasas de desarrollo de tumores debido a la 1,1-dimetilhidrazina . [27] El BHT-Q puede causar daño y desajustes en el ADN [28] a través del proceso de escisión, generando radicales superóxido . [26] El DBP es tóxico para la vida marina si se expone a él durante un período prolongado. Los antioxidantes fenólicos tienen una biodegradabilidad baja, pero no tienen una toxicidad grave para los organismos acuáticos en concentraciones bajas. Otro tipo de antioxidante, la difenilamina (DPA) , se utiliza habitualmente en la producción de lubricantes comerciales e industriales y productos de caucho y también actúa como complemento de los aceites de motor para automóviles. [29]
La gran mayoría de la vida compleja en la Tierra requiere oxígeno para su metabolismo, pero este mismo oxígeno es un elemento altamente reactivo que puede dañar a los organismos vivos. [2] [30] Los organismos contienen sustancias químicas y enzimas que minimizan este daño oxidativo sin interferir con el efecto beneficioso del oxígeno. [31] [32] En general, los sistemas antioxidantes evitan que se formen estas especies reactivas o las eliminan, minimizando así su daño. [30] [31] Las especies reactivas de oxígeno pueden tener funciones celulares útiles, como la señalización redox . Por lo tanto, idealmente, los sistemas antioxidantes no eliminan los oxidantes por completo, sino que los mantienen en una concentración óptima. [33]
El uso de oxígeno como parte del proceso de generación de energía metabólica produce especies reactivas de oxígeno. [39] En este proceso, el anión superóxido se produce como subproducto de varios pasos en la cadena de transporte de electrones . [40] Particularmente importante es la reducción de la coenzima Q en el complejo III , ya que se forma un radical libre altamente reactivo como intermediario (Q · − ). Este intermediario inestable puede conducir a una "fuga" de electrones, cuando los electrones saltan directamente al oxígeno y forman el anión superóxido, en lugar de moverse a través de la serie normal de reacciones bien controladas de la cadena de transporte de electrones. [41] El peróxido también se produce a partir de la oxidación de flavoproteínas reducidas , como el complejo I. [ 42] Sin embargo, aunque estas enzimas pueden producir oxidantes, la importancia relativa de la cadena de transferencia de electrones para otros procesos que generan peróxido no está clara. [43] [44] En plantas, algas y cianobacterias , también se producen especies reactivas de oxígeno durante la fotosíntesis , [45] particularmente en condiciones de alta intensidad de luz . [46] Este efecto se compensa en parte por la participación de los carotenoides en la fotoinhibición , y en algas y cianobacterias, por una gran cantidad de yoduro y selenio , [47] lo que implica que estos antioxidantes reaccionen con formas sobre-reducidas de los centros de reacción fotosintética para prevenir la producción de especies reactivas de oxígeno. [48] [49]
Ejemplos de compuestos antioxidantes bioactivos
Los antioxidantes fisiológicos se clasifican en dos grandes divisiones, dependiendo de si son solubles en agua ( hidrófilos ) o en lípidos ( lipófilos ). En general, los antioxidantes solubles en agua reaccionan con oxidantes en el citosol celular y el plasma sanguíneo , mientras que los antioxidantes solubles en lípidos protegen las membranas celulares de la peroxidación lipídica . [31] Estos compuestos pueden sintetizarse en el cuerpo u obtenerse de la dieta. [32] Los diferentes antioxidantes están presentes en un amplio rango de concentraciones en los fluidos y tejidos corporales , y algunos como el glutatión o la ubiquinona están presentes principalmente dentro de las células, mientras que otros como el ácido úrico se distribuyen de manera más sistémica (ver la tabla a continuación). Algunos antioxidantes solo se encuentran en unos pocos organismos y pueden ser patógenos o factores de virulencia . [50]
Las interacciones entre estos diferentes antioxidantes pueden ser sinérgicas e interdependientes. [51] [52] Por lo tanto, la acción de un antioxidante puede depender del funcionamiento adecuado de otros miembros del sistema antioxidante. [32] La cantidad de protección proporcionada por cualquier antioxidante también dependerá de su concentración, su reactividad hacia las especies reactivas de oxígeno particulares que se consideren y el estado de los antioxidantes con los que interactúa. [32]
El ácido úrico tiene la concentración más alta de cualquier antioxidante sanguíneo [58] y proporciona más de la mitad de la capacidad antioxidante total del suero humano. [64] Las actividades antioxidantes del ácido úrico también son complejas, dado que no reacciona con algunos oxidantes, como el superóxido , pero sí actúa contra el peroxinitrito , [65] los peróxidos y el ácido hipocloroso . [66] Las preocupaciones sobre la contribución elevada del AU a la gota deben considerarse uno de los muchos factores de riesgo. [67] Por sí solo, el riesgo de gota relacionado con el AU en niveles altos (415-530 μmol/L) es solo del 0,5 % anual con un aumento al 4,5 % anual en niveles de sobresaturación de AU (535+ μmol/L). [68] Muchos de estos estudios mencionados anteriormente determinaron las acciones antioxidantes del AU dentro de niveles fisiológicos normales, [69] [65] y algunos encontraron actividad antioxidante en niveles tan altos como 285 μmol/L. [70]
Vitamina C
El ácido ascórbico o vitamina C , un catalizador de oxidación-reducción ( redox ) que se encuentra tanto en animales como en plantas, [71] puede reducir, y por lo tanto neutralizar, especies reactivas de oxígeno como el peróxido de hidrógeno. [71] [72] Además de sus efectos antioxidantes directos, el ácido ascórbico también es un sustrato para la enzima redox ascorbato peroxidasa , una función que se utiliza en la resistencia al estrés en las plantas. [73] El ácido ascórbico está presente en niveles altos en todas las partes de las plantas y puede alcanzar concentraciones de 20 milimolar en los cloroplastos . [74]
El glutatión tiene propiedades antioxidantes ya que el grupo tiol en su fracción cisteína es un agente reductor y puede oxidarse y reducirse de forma reversible. En las células, el glutatión se mantiene en forma reducida por la enzima glutatión reductasa y a su vez reduce otros metabolitos y sistemas enzimáticos, como el ascorbato en el ciclo glutatión-ascorbato , las glutatión peroxidasas y las glutaredoxinas , además de reaccionar directamente con oxidantes. [75] Debido a su alta concentración y su papel central en el mantenimiento del estado redox de la célula, el glutatión es uno de los antioxidantes celulares más importantes. [76] En algunos organismos, el glutatión es reemplazado por otros tioles, como por el micotiol en los actinomicetos , el bacillitiol en algunas bacterias grampositivas , [77] [78] o por la tripanotiona en los kinetoplastidos . [79] [80]
Vitamina E
La vitamina E es el nombre colectivo de un conjunto de ocho tocoferoles y tocotrienoles relacionados , que son vitaminas liposolubles con propiedades antioxidantes. [81] [82] De estos, el α-tocoferol ha sido el más estudiado, ya que tiene la mayor biodisponibilidad y el cuerpo absorbe y metaboliza preferentemente esta forma. [83]
Se ha afirmado [¿ por quién? ] que la forma α-tocoferol es el antioxidante liposoluble más importante y que protege las membranas de la oxidación al reaccionar con los radicales lipídicos producidos en la reacción en cadena de peroxidación lipídica. [81] [84] Esto elimina los intermediarios de radicales libres y evita que continúe la reacción de propagación. Esta reacción produce radicales α-tocoferoxilo oxidados que pueden reciclarse de nuevo a la forma reducida activa a través de la reducción por otros antioxidantes, como el ascorbato, el retinol o el ubiquinol. [85] Esto está en línea con los hallazgos que muestran que el α-tocoferol, pero no los antioxidantes solubles en agua, protege eficazmente a las células deficientes en glutatión peroxidasa 4 ( GPX4 ) de la muerte celular. [86] La GPx4 es la única enzima conocida que reduce eficazmente los hidroperóxidos lipídicos dentro de las membranas biológicas.
Sin embargo, las funciones y la importancia de las diversas formas de vitamina E no están claras en la actualidad, [87] [88] e incluso se ha sugerido que la función más importante del α-tocoferol es como molécula de señalización , y que esta molécula no tiene un papel significativo en el metabolismo antioxidante. [89] [90] Las funciones de las otras formas de vitamina E son aún menos conocidas, aunque el γ-tocoferol es un nucleófilo que puede reaccionar con mutágenos electrofílicos , [83] y los tocotrienoles pueden ser importantes para proteger a las neuronas del daño. [91]
Actividades prooxidantes
Los antioxidantes que son agentes reductores también pueden actuar como prooxidantes. Por ejemplo, la vitamina C tiene actividad antioxidante cuando reduce sustancias oxidantes como el peróxido de hidrógeno; [92] sin embargo, también reducirá iones metálicos como el hierro y el cobre [93] que generan radicales libres a través de la reacción de Fenton . [35] [94] Si bien el ácido ascórbico es un antioxidante eficaz, también puede cambiar oxidativamente el sabor y el color de los alimentos. Con la presencia de metales de transición, existen bajas concentraciones de ácido ascórbico que pueden actuar como un eliminador de radicales en la reacción de Fenton. [93]
2 Fe 3+ + Ascorbato → 2 Fe 2+ + Deshidroascorbato
2Fe2 + + 2H2O2 → 2Fe3 + + 2OH · + 2OH −
La importancia relativa de las actividades antioxidantes y prooxidantes de los antioxidantes es un área de investigación actual, pero la vitamina C, que ejerce sus efectos como vitamina oxidando polipéptidos, parece tener una acción principalmente antioxidante en el cuerpo humano. [94]
Sistemas enzimáticos
Vía enzimática para la desintoxicación de especies reactivas de oxígeno
Al igual que con los antioxidantes químicos, las células están protegidas contra el estrés oxidativo por una red de enzimas antioxidantes que interactúan entre sí. [30] [31] En este caso, el superóxido liberado por procesos como la fosforilación oxidativa se convierte primero en peróxido de hidrógeno y luego se reduce aún más para dar agua. Esta vía de desintoxicación es el resultado de múltiples enzimas, con superóxido dismutasas catalizando el primer paso y luego catalasas y varias peroxidasas eliminando el peróxido de hidrógeno. Al igual que con los metabolitos antioxidantes, las contribuciones de estas enzimas a las defensas antioxidantes pueden ser difíciles de separar entre sí, pero la generación de ratones transgénicos que carecen de una sola enzima antioxidante puede ser informativa. [95]
Superóxido dismutasa, catalasa y peroxirredoxinas
Las superóxido dismutasas (SOD) son una clase de enzimas estrechamente relacionadas que catalizan la descomposición del anión superóxido en oxígeno y peróxido de hidrógeno. [96] [97] Las enzimas SOD están presentes en casi todas las células aeróbicas y en los fluidos extracelulares. [98] Las enzimas superóxido dismutasa contienen cofactores de iones metálicos que, dependiendo de la isozima, pueden ser cobre, zinc, manganeso o hierro. En los humanos, la SOD de cobre/zinc está presente en el citosol , mientras que la SOD de manganeso está presente en la mitocondria . [97] También existe una tercera forma de SOD en los fluidos extracelulares , que contiene cobre y zinc en sus sitios activos. [99] La isozima mitocondrial parece ser la más importante biológicamente de estas tres, ya que los ratones que carecen de esta enzima mueren poco después del nacimiento. [100] Por el contrario, los ratones que carecen de SOD de cobre/zinc (Sod1) son viables pero tienen numerosas patologías y una esperanza de vida reducida (véase el artículo sobre superóxido ), mientras que los ratones sin la SOD extracelular tienen defectos mínimos (sensibles a la hiperoxia ). [95] [101] En las plantas, las isoenzimas de la SOD están presentes en el citosol y las mitocondrias, y se encuentra una SOD de hierro en los cloroplastos que está ausente en los vertebrados y la levadura . [102]
Las catalasas son enzimas que catalizan la conversión de peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno, utilizando un cofactor de hierro o manganeso. [103] [104] Esta proteína se localiza en los peroxisomas en la mayoría de las células eucariotas . [105] La catalasa es una enzima inusual ya que, aunque el peróxido de hidrógeno es su único sustrato, sigue un mecanismo de ping-pong . Aquí, su cofactor es oxidado por una molécula de peróxido de hidrógeno y luego regenerado transfiriendo el oxígeno unido a una segunda molécula de sustrato. [106] A pesar de su aparente importancia en la eliminación del peróxido de hidrógeno, los humanos con deficiencia genética de catalasa (" acatalasemia ") o los ratones modificados genéticamente para carecer completamente de catalasa, experimentan pocos efectos nocivos. [107] [108]
Las peroxirredoxinas son peroxidasas que catalizan la reducción de peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos orgánicos , así como peroxinitrito . [110] Se dividen en tres clases: peroxirredoxinas de 2-cisteína típicas; peroxirredoxinas de 2-cisteína atípicas; y peroxirredoxinas de 1-cisteína. [111] Estas enzimas comparten el mismo mecanismo catalítico básico, en el que una cisteína redox-activa (la cisteína peroxidática) en el sitio activo se oxida a un ácido sulfénico por el sustrato de peróxido. [112] La sobreoxidación de este residuo de cisteína en las peroxirredoxinas inactiva estas enzimas, pero esto puede revertirse mediante la acción de la sulfiredoxina . [113] Las peroxirredoxinas parecen ser importantes en el metabolismo antioxidante, ya que los ratones que carecen de peroxirredoxina 1 o 2 tienen una esperanza de vida más corta y desarrollan anemia hemolítica , mientras que las plantas utilizan peroxirredoxinas para eliminar el peróxido de hidrógeno generado en los cloroplastos. [114] [115] [116]
Sistemas de tiorredoxina y glutatión
El sistema de la tiorredoxina contiene la proteína de 12 kDa tiorredoxina y su compañera tiorredoxina reductasa . [117] Las proteínas relacionadas con la tiorredoxina están presentes en todos los organismos secuenciados. Las plantas, como Arabidopsis thaliana , tienen una diversidad particularmente grande de isoformas. [118] El sitio activo de la tiorredoxina consiste en dos cisteínas vecinas , como parte de un motivo CXXC altamente conservado , que puede ciclar entre una forma activa de ditiol (reducida) y una forma oxidada de disulfuro . En su estado activo, la tiorredoxina actúa como un agente reductor eficiente, eliminando especies reactivas de oxígeno y manteniendo otras proteínas en su estado reducido. [119] Después de ser oxidada, la tiorredoxina activa se regenera por la acción de la tiorredoxina reductasa, utilizando NADPH como donante de electrones . [120]
El sistema del glutatión incluye glutatión, glutatión reductasa , glutatión peroxidasas y glutatión S -transferasas . [76] Este sistema se encuentra en animales, plantas y microorganismos. [76] [121] La glutatión peroxidasa es una enzima que contiene cuatro cofactores de selenio que catalizan la descomposición del peróxido de hidrógeno y los hidroperóxidos orgánicos. Hay al menos cuatro isoenzimas diferentes de glutatión peroxidasa en animales. [122] La glutatión peroxidasa 1 es la más abundante y es un eliminador muy eficiente del peróxido de hidrógeno, mientras que la glutatión peroxidasa 4 es más activa con los hidroperóxidos lipídicos. Sorprendentemente, la glutatión peroxidasa 1 es prescindible, ya que los ratones que carecen de esta enzima tienen una esperanza de vida normal, [123] pero son hipersensibles al estrés oxidativo inducido. [124] Además, las glutatión S -transferasas muestran una alta actividad con los peróxidos lipídicos. [125] Estas enzimas se encuentran en niveles particularmente altos en el hígado y también sirven en el metabolismo de desintoxicación . [126]
Investigación en salud
Relación con la dieta
Las vitaminas antioxidantes dietéticas A, C y E son esenciales y se requieren en cantidades diarias específicas para prevenir enfermedades. [3] [127] [128] Los polifenoles , que tienen propiedades antioxidantes in vitro debido a sus grupos hidroxi libres , [129] son ampliamente metabolizados por la catecol-O-metiltransferasa que metila los grupos hidroxilo libres y, por lo tanto, evita que actúen como antioxidantes in vivo. [130] [131]
Interacciones
Los fármacos (y suplementos) comunes con propiedades antioxidantes pueden interferir con la eficacia de ciertos medicamentos contra el cáncer y la radioterapia . [132] Los fármacos y suplementos que tienen propiedades antioxidantes suprimen la formación de radicales libres al inhibir los procesos de oxidación. La radioterapia induce estrés oxidativo que daña los componentes esenciales de las células cancerosas, como las proteínas, los ácidos nucleicos y los lípidos que forman las membranas celulares. [133]
Los ácidos reductores relativamente fuertes pueden tener efectos antinutrientes al unirse a minerales dietéticos como el hierro y el zinc en el tracto gastrointestinal y evitar que se absorban. [134] Algunos ejemplos son el ácido oxálico , los taninos y el ácido fítico , que son altos en las dietas basadas en plantas. [135] Las deficiencias de calcio y hierro no son poco comunes en las dietas de los países en desarrollo donde se come menos carne y hay un alto consumo de ácido fítico de frijoles y pan integral sin levadura . Sin embargo, la germinación, el remojo o la fermentación microbiana son todas estrategias domésticas que reducen el contenido de fitato y polifenol de los cereales sin refinar. Se han informado aumentos en la absorción de Fe, Zn y Ca en adultos alimentados con cereales desfitinizados en comparación con cereales que contienen su fitato nativo. [136]
Las dosis altas de algunos antioxidantes pueden tener efectos nocivos a largo plazo. El estudio CARET ( Beta-Carotene and Retinol Efficacy Trial ) de pacientes con cáncer de pulmón encontró que los fumadores que recibieron suplementos que contenían beta-caroteno y vitamina A tuvieron mayores tasas de cáncer de pulmón. [140] Estudios posteriores confirmaron estos efectos adversos. [141] Estos efectos nocivos también pueden observarse en no fumadores, ya que un metaanálisis que incluía datos de aproximadamente 230.000 pacientes mostró que la suplementación con β-caroteno, vitamina A o vitamina E está asociada con un aumento de la mortalidad, pero no vio ningún efecto significativo de la vitamina C. [142] No se observó ningún riesgo para la salud cuando se examinaron todos los estudios controlados aleatorios juntos, pero se detectó un aumento de la mortalidad cuando solo se examinaron por separado los ensayos de alta calidad y bajo riesgo de sesgo. [143] Como la mayoría de estos ensayos de bajo sesgo trataron con personas mayores o personas con enfermedades, estos resultados pueden no aplicarse a la población general. [144] Este meta-análisis fue posteriormente repetido y ampliado por los mismos autores, confirmando los resultados anteriores. [143] Estas dos publicaciones son consistentes con algunos meta-análisis previos que también sugirieron que la suplementación con vitamina E aumentó la mortalidad, [145] y que los suplementos antioxidantes aumentaron el riesgo de cáncer de colon . [146] El beta-caroteno también puede aumentar el cáncer de pulmón . [146] [147] En general, la gran cantidad de ensayos clínicos realizados sobre suplementos antioxidantes sugiere que estos productos no tienen ningún efecto sobre la salud, o que causan un pequeño aumento en la mortalidad en poblaciones de edad avanzada o vulnerables. [127] [148] [142]
Ejercicio y dolor muscular
Una revisión de 2017 mostró que tomar suplementos dietéticos antioxidantes antes o después del ejercicio es poco probable que produzca una reducción notable del dolor muscular después de que una persona hace ejercicio. [149]
Niveles en los alimentos
Las frutas y verduras son buenas fuentes de vitaminas antioxidantes C y E.
Las vitaminas antioxidantes se encuentran en las verduras, frutas, huevos, legumbres y frutos secos. Las vitaminas A, C y E pueden destruirse por el almacenamiento a largo plazo o la cocción prolongada. [150] Los efectos de la cocción y el procesamiento de los alimentos son complejos, ya que estos procesos también pueden aumentar la biodisponibilidad de los antioxidantes, como algunos carotenoides presentes en las verduras. [151] Los alimentos procesados contienen menos vitaminas antioxidantes que los alimentos frescos y crudos, ya que la preparación expone los alimentos al calor y al oxígeno. [152]
Otros antioxidantes no se obtienen de la dieta, sino que se producen en el cuerpo. Por ejemplo, el ubiquinol (coenzima Q) se absorbe mal en el intestino y se produce a través de la vía del mevalonato . [63] Otro ejemplo es el glutatión , que se produce a partir de aminoácidos. Como cualquier glutatión en el intestino se descompone en cisteína libre, glicina y ácido glutámico antes de ser absorbido, incluso una gran ingesta oral tiene poco efecto sobre la concentración de glutatión en el cuerpo. [155] [156] Aunque grandes cantidades de aminoácidos que contienen azufre, como la acetilcisteína, pueden aumentar el glutatión, [157] no existe evidencia de que comer altos niveles de estos precursores del glutatión sea beneficioso para los adultos sanos. [158]
Medición e invalidación de ORAC
La medición del contenido de polifenoles y carotenoides en los alimentos no es un proceso sencillo, ya que los antioxidantes en conjunto son un grupo diverso de compuestos con diferentes reactividades a varias especies reactivas de oxígeno. En los análisis de la ciencia de los alimentos in vitro, la capacidad de absorción de radicales de oxígeno (ORAC) alguna vez fue un estándar de la industria para estimar la fuerza antioxidante de alimentos integrales, jugos y aditivos alimentarios, principalmente a partir de la presencia de polifenoles . [159] [160] Las mediciones y clasificaciones anteriores del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos fueron retiradas en 2012 por ser biológicamente irrelevantes para la salud humana, en referencia a la ausencia de evidencia fisiológica de que los polifenoles tengan propiedades antioxidantes in vivo . [161] En consecuencia, el método ORAC, derivado solo de experimentos in vitro , ya no se considera relevante para las dietas humanas o la biología , a partir de 2010. [161]
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Lectura adicional
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Pokorny J, Yanishlieva N, Gordon MH (2001). Antioxidantes en los alimentos: aplicaciones prácticas . CRC Press. ISBN 978-0-8493-1222-9.
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