Contribución a las bases científicas para el uso de fibra dietética antioxidante y fracciones polifenólicas en la prevención de cáncer. Composición, actividad, metabolitos y biodisponibilidad

Abstract

[ES] Una dieta rica en frutas y verduras parece ser importante para la prevención de enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo y por tanto es posible que alguno de sus compuestos constituyentes o la interacción de varios de ellos sean los responsables del efecto protector que presentan. Los flavonoides son los principales candidatos debido su abundancia en el reino vegetal y la actividad antioxidante que presentan en su estado natural. Existe una gran variedad de flavonoides que difieren en su estructura. Las pequeñas diferencias en la estructura química resultan en grandes diferencias en el efecto biológico. Además cuando los flavonoides son ingeridos sufren biotransformaciones que modifican la estructura química de los compuestos y por lo tanto, la actividad biológica se ve modificada. Una gran parte de los flavonoides que forman parte de frutas y verduras se encuentra en forma polimérica y fundamentalmente son proantocianidinas. Así, el objetivo general de la presente tesis fue contribuir al establecimiento de las bases científicas para el uso de fracciones polifenólicas y fibra dietética constituidas básicamente por proantocianidinas en la prevención de enfermedades como el cáncer.

Para ello, se realizó un estudio de la relación entre el grado de polimerización y porcentaje de galoización y el efecto antioxidante y biológico de fracciones de proantocianidinas de diferente composición en diferentes medios físico-químicos. Así, fracciones obtenidas de corteza de pino (exentas de galato), de subproductos del prensado de la uva (porcentaje de galoización media) y de Hamamelis (de elevada galoización) fueron caracterizadas por despolimerización ácida y posteriormente se evaluó la capacidad antioxidante (método DPPH, TEAC), antirradicalaria (método del radical HNTTM, TNPTM), inhibición a la oxidación lipídica y el efecto antiproliferativo en una línea celular de melanoma (SK-MEL-28). Los resultados mostraron que los efectos químicos y biológicos en los que están implicadas las proantocianidinas están influidos de menor a mayor grado por el grado de polimerización, porcentaje de galatos y porcentaje de grupos pirogalol. Además se realizó un estudio de las biotransformaciones que sufren las proantocianidinas utilizando como muestra rica en proantocianidinas una fibra dietética procedente de subproductos del prensado de la uva. Para ello, se realizó previamente la identificación de los compuestos fenólicos mayoritarios y posteriormente con el fin de avanzar en el conocimiento de los posibles efectos beneficiosos de los polifenoles, se realizó un estudio de identificación de metabolitos tras la ingesta de fibra antioxidante de uva en ratas. Experimentos en tándem (LC-MS/MS) permitieron identificar 18 metabolitos procedentes de epicatequina monomérica y diversos ácidos fenólicos resultantes de la fermentación colónica.

[EN] Many epidemiological studies indicate that a diet rich in flavonoids from vegetables and fruits appear to be inversely related to several diseases and cancer mortality. Flavonoids in food have been shown to have powerful free-radical scavenging activity, antioxidant activity, and anti-tumor promoting effect. There are more than 5000 different types of flavonoids with numerous structural variations within. Small differences in their structure are converted into great differences in their biological activity. Moreover, polyphenols are extensively metabolized in the intestinal tract and liver. Thus, it is very important to examine the action of these compounds from different angles and evaluate their effects and risks.

The main objective of the present PhD has been to contribute to the knowledge of the chemical and biological effects of polyphenols, especially proanthocyanidins. The influence of the degree of polimeration and percentage galloylation and the biological activities of proanthocyanidins fractions were evaluated. The results show that the most cytotoxic /antiproliferative fractions showed also the highest electron transfer capacity. The study of the metabolization of polyphenols after the intake of antioxidant dietary fiber (GADF) rich in proanthocyanidins resulted in the identification of more than 18 metabolites such a epicatechin mono, di-, tri- conjugates and also phenolic acids from colonic fermentation and even phenolic acids conjugates with sulfated and glucuronide.