Bioactividad en dianas terapéuticas sistémicas e intestinales de una bebida funcional conteniendo β-criptoxantina, esteroles vegetales y galactooligosacáridos

Resumen

Las bebidas a base de zumo de frutas y leche son matrices adecuadas para el enriquecimiento con esteroles vegetales (EV) debido a su perfil nutricional saludable y aporte de compuestos antioxidantes (β-criptoxantina (β-Cx), polifenoles y vitamina C). Aunque el efecto más estudiado de los EV es el hipocolesterolemiante, recientes estudios apuntan a que podrían tener beneficios adicionales sobre la defensa frente a estrés oxidativo, procesos inflamatorios a nivel intestinal y sistémico y actividad antiproliferativa en células de cáncer de colon. El enriquecimiento con galactooligosacáridos (GOS) podría ser una estrategia para mejorar la funcionalidad de las bebidas enriquecidas en EV, dado su conocido efecto beneficioso sobre la microbiota intestinal y procesos inflamatorios colónicos, si bien se ha indicado que la adición de fibra soluble puede reducir la bioaccesibilidad de los esteroles en modelos de digestión gastrointestinal simulada. El objetivo general de la Tesis Doctoral es evaluar la influencia que ejercen los GOS sobre la bioaccesibilidad de los esteroles y los efectos beneficiosos asociados al consumo regular de bebidas a base de zumo de frutas y leche conteniendo EV, β-Cx y GOS con un abordaje triple: in vitro (Caco- 2), ex vivo (eritrocitos humanos) e in vivo (Caenorhabditis elegans y ratones). La adición de GOS a bebidas enriquecidas con EV (2,5 g/250 ml) (MfB) a dosis de 2,3 y 4,5 g/250 ml (MfB-G2 y MfB-G5, respectivamente) no afecta a la bioaccesibilidad del colesterol (78-88%) y EV totales (~37%) evaluada tras la aplicación de una digestión gastrointestinal micelar, por lo que se selecciona la bebida con mayor contenido de GOS para posteriores estudios de bioactividad (MfBG5). La aplicación del método estandarizado de digestión Infogest a la bebida sin GOS no permite la cuantificación del colesterol en la fracción bioaccesible y requiere un cambio en el origen de las sales biliares utilizadas (bovinas en lugar de porcinas) o reducir la concentración de sales biliares de origen porcino (10 mM a 1,4 mM). Los resultados obtenidos en los ensayos de citoprotección en células Caco-2 diferenciadas (modelo de epitelio intestinal) indican que la pre y coincubación con las fracciones bioaccesibles de las bebidas objeto de estudio protegen frente al estrés oxidativo y la apoptosis inducida por óxidos del colesterol (COPs). El efecto citoprotector observado se confirma en el modelo de C. elegans en el que las bebidas, además de reducir el estrés oxidativo producido por los COPs y el H2O2, incrementan la longevidad del nematodo. En general, la bebida con GOS no potencia el efecto citoprotector. En células Caco-2 diferenciadas y en modelo murino con colitis crónica, se constata que la presencia de GOS reduce el efecto beneficioso de las bebidas sobre mediadores proinflamatorios (IL-6, IL-8 y factor nuclear-κB (NF-κB)), los síntomas clínicos asociados a la colitis y el daño del tejido colónico. 4 Los EV de forma individual o como mezcla, a concentraciones colónicas, muestran un efecto antiproliferativo en células Caco-2 no diferenciadas, siendo más efectivos cuando se incuba como mezcla de EV. Así mismo, se observa que los EV a concentraciones séricas, estimadas a partir de la ingesta de una bebida enriquecida en EV y β-Cx, atenúan la activación de procesos eriptóticos y previenen completamente la hemólisis en eritrocitos humanos inducida por la β-Cx con y sin estrés oxidativo. Por lo tanto, los resultados obtenidos a partir de los diferentes modelos utilizados indican que la adición de GOS a las bebidas a base de zumo de fruta y leche enriquecidas en EV no modifican la bioaccesibilidad de los EV. Además, no mejoran los efectos biológicos relativos a citoprotección e inflamación in vitro e in vivo.