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Ácido fítico

El ácido fítico es un éster dihidrogenofosfato séxtuple de inositol (en concreto, del isómero myo ), también llamado hexafosfato de inositol , hexakisfosfato de inositol ( IP6 ) o polifosfato de inositol . A pH fisiológico, los fosfatos se ionizan parcialmente, dando lugar al anión fitato .

El anión ( mio )fitato es una especie incolora que tiene un papel nutricional significativo como la principal forma de almacenamiento de fósforo en muchos tejidos vegetales , especialmente 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 dietéticos calcio , hierro y zinc , inhibiendo su absorción en el intestino delgado. [1]

Los polifosfatos de inositol inferior son ésteres de inositol con menos de seis fosfatos, como el pentafosfato de inositol (IP5), el tetrafosfato de inositol (IP4) y el trifosfato de inositol ( 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]

En general, 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 pueden 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 los cerdos , las aves y los peces , [4] se alimenta principalmente de granos , como maíz , legumbres y soja . [5] Debido a que el fitato de estos granos y frijoles no está disponible para la 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 ambientales, como la eutrofización . [6] El uso de granos germinados puede reducir la cantidad de ácidos fíticos en el alimento, 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, se ha informado que los problemas de germinación han obstaculizado el uso de estos cultivares hasta ahora. Esto puede deberse al papel crítico del ácido fítico en el almacenamiento de fósforo y de iones metálicos. [9] Las variantes de fitato también tienen el potencial de usarse en la remediación del suelo, para inmovilizar uranio , níquel y otros contaminantes inorgánicos. [10]

Efectos biológicos

Plantas

Aunque no son digeribles para muchos animales porque se encuentran en semillas y granos, el ácido fítico y sus metabolitos cumplen varias funciones importantes para las plántulas.

En particular, el ácido fítico funciona como un depósito de fósforo, 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 omnipresentes, y el ácido fítico (hexakisfosfato de mioinositol) es el más abundante, con una concentración que varía de 10 a 100 μM en las células de mamíferos, dependiendo del tipo de célula y la etapa de desarrollo. [12] [13]

El ácido fítico no se obtiene de la dieta animal, sino que debe sintetizarse dentro de la célula a partir de fosfato e inositol (que a su vez se produce a partir de glucosa, generalmente 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. El IP6 establece contactos iónicos con dos anillos de residuos de lisina en el centro del hexámero Gag. La escisión proteolítica revela entonces un sitio de unión alternativo, donde la interacción con el IP6 promueve el ensamblaje de la red de la cápside madura. Estos estudios identifican al IP6 como una pequeña molécula natural que promueve tanto el ensamblaje como la maduración del VIH-1. [16]

Odontología

El IP6 tiene un uso potencial en endodoncia, odontología adhesiva, preventiva y regenerativa, y en la mejora de las características y el 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 granos y las legumbres. [1]

Las técnicas de preparación de alimentos en el hogar pueden descomponer el ácido fítico presente en todos estos alimentos. Simplemente cocinar los alimentos reducirá el ácido fítico hasta cierto punto. Los métodos más eficaces son remojarlos en un medio ácido, hacer que broten y realizar la fermentación del ácido láctico, como en la masa madre y encurtidos . [21]

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

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

Absorción de minerales en la dieta

El ácido fítico tiene una fuerte afinidad con los oligoelementos dietéticos , 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 por 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. El mejoramiento de cultivos para aumentar la densidad mineral ( biofortificación ) o reducir el contenido de fitato se encuentra en investigación preliminar. [38]

Véase también

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Referencias

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