Resumen de Caracterización fitoquímica y evaluación de la bioaccesibilidad in vitro y biodisponibilidad in vivo de la cebolla negra (allium cepa l.) y el ajo negro (allium sativum l.)
1. Introducción o motivación de la tesis Un grupo de alimentos importante y de alto interés nutricional, dada su composición en componentes bioactivos, son los del género Allium, entre los que destaca el ajo (Allium sativum L.) y la cebolla (Allium cepa L.), siendo considerados alimentos con características terapéuticas excepcionales (Shang et al., 2019; Zhao et al., 2021). En este sentido, son bien conocidas las excelentes cualidades del ajo y la cebolla, pudiendo destacar una asociación entre el consumo de ajo y cebolla y el descenso del riesgo de padecer algunos tipos de cáncer (Nicastro et al., 2015).
Gran parte de los beneficios asociados al consumo de estos alimentos se deben a la presencia de los llamados compuestos organosulfurados que son a su vez los responsables del aroma, los olores y sabores característicos del ajo y cebolla, así como de las posibles molestias estomacales asociadas con su ingesta.
Sin embargo, aunque el ajo y la cebolla presenten un amplio abanico de efectos saludables, su consumo en fresco no está muy extendido debido fundamentalmente sus características organolépticas, sobre todo en el caso del ajo. Por ello una forma más interesante de consumo es en forma de ajo negro o cebolla negra, productos que se obtienen a partir de ajo fresco o cebolla fresca, respectivamente, tras un proceso de fermentación en el que no intervienen bacterias ni levaduras, sino condiciones controladas y adecuadas de temperatura (Kim et al., 2013; Toledano Medina et al., 2016).
Del nuevo producto, cebolla negra, no hay aun estudios que describan su composición en compuestos organosulfurados y su concentración. Dado el éxito del ajo negro, cabe enfatizar la importancia de la caracterización de este nuevo producto con objeto de aumentar su reclamo frente al consumidor. Además, es muy importante conocer la absorción, metabolismo, distribución y excreción (AMDE) de los compuestos bioactivos de estos alimentos con el fin de entender las funciones biológicas sobre la salud humana. En este sentido, existen pocos trabajos que describan la AMDE de los compuestos organosulfurados cuando éstos se consumen a través de ajo negro, y ninguno cuando se consume cebolla negra.
Por todo ello, el objetivo general que se persigue en la presente Tesis Doctoral es la caracterización fitoquímica de un nuevo producto transformado derivado de la cebolla fresca (Allium cepa L.), denominado cebolla negra. Así como la evaluación de la bioaccesibilidad in vitro y biodisponibilidad in vivo de los compuestos biosaludables identificados en cebolla negra y su análogo, el ajo negro, en comparación con sus matrices originales, cebolla fresca y ajo fresco (Allium sativum L.).
2.Contenido de la investigación En esta Tesis Doctoral, se optimizaron y validaron dos métodos selectivos, sensibles y precisos de cromatografía líquida de ultra-alta resolución acomplada a un espectrómetro de masas de alta resolución (UHPLC-HRMS) para la identificación y cuantificación de flavonoides, compuestos organosulfurados y aminoácidos en cebolla fresca y cebolla negra, y se aplicaron para estudiar la influencia del proceso de elaboración de este producto sobre el perfil de compuestos fenólicos, compuestos organosulfurados, aminoácidos, azúcares y ácidos orgánicos a partir de tres variedades distintas de cebolla (Moreno-Ortega, Pereira-Caro, Ordóñez, Muñoz-Redondo, et al., 2020; Moreno-Rojas et al., 2018). Esto permitió concluir que el proceso de elaboración de la cebolla negra influye significativamente en el perfil de compuestos nutricionales y funcionales de la misma, así como ver que estos cambios estarán influidos por la sensibilidad de cada uno de los compuestos al tratamiento térmico, el pH, la presencia de oxígeno y la composición de la matriz.
Por otro lado, se evaluó el impacto de la digestión gastrointestinal in vitro sobre el perfil fitoquímico del ajo fresco, ajo negro, cebolla fresca y cebolla negra y se determinó el índice de bioaccesibilidad estos compuestos. Con ello se ha comprobado que el proceso de elaboración por el que se obtienen el ajo negro y la cebolla negra podría tener un efecto positivo en la bioaccesibilidad del perfil de compuestos organosulfurados, aunque no ocurre de la misma forma en el perfil de compuestos fenólicos (Moreno-Ortega et al., 2021; Moreno-Ortega, Pereira-Caro, Ordóñez, Moreno-Rojas, et al., 2020).
También se estudió la evolución del perfil de compuestos fenólicos y organosulfurados durante la fermentación colónica in vitro del ajo fresco, ajo negro, cebolla fresca y cebolla negra, lo que permitió establecer que el proceso de elaboración del ajo negro y la cebolla negra también podría estar influenciando el metabolismo de estos a compuestos a nivel colónico, observándose tendencias diferentes entre los productos originales y los finales.
Finalmente, se abordó la biodisponibilidad de los compuestos fenólicos y organosulfurados presentes en ajo negro y cebolla negra mediante un estudio de intervención de ingesta aguda, para lo que recogieron muestras de orina, lo que permitió situar la absorción mayoritaria de estos compuestos en intestino delgado y grueso.
3. Conclusión Los cambios producidos en el perfil de compuestos fenólicos y organosulfurados durante el proceso de elaboración de ajo negro y cebolla negra tienen un importante efecto en la bioaccesibilidad, metabolismo y excreción de estos compuestos, lo que podría conllevar una modificación en el potencial biológico de estos nuevos alimentos.
4. Bibliografía Kim, J. S., Kang, O. J., & Gweon, O. C. (2013). Comparison of phenolic acids and flavonoids in black garlic at different thermal processing steps. Journal of Functional Foods, 5(1), 80–86. https://doi.org/10.1016/J.JFF.2012.08.006 Moreno-Ortega, A., Ordóñez, J. L., Moreno-Rojas, R., Moreno-Rojas, J. M., & Pereira-Caro, G. (2021). Changes in the Organosulfur and Polyphenol Compound Profiles of Black and Fresh Onion during Simulated Gastrointestinal Digestion. Foods, 10(2), 1–16. https://doi.org/10.3390/FOODS10020337 Moreno-Ortega, A., Pereira-Caro, G., Ordóñez, J. L., Moreno-Rojas, R., Ortíz-Somovilla, V., & Moreno-Rojas, J. M. (2020). Bioaccessibility of Bioactive Compounds of ‘Fresh Garlic’ and ‘Black Garlic’ through In Vitro Gastrointestinal Digestion. Foods, 9(11), 1582. https://doi.org/10.3390/foods9111582 Moreno-Ortega, A., Pereira-Caro, G., Ordóñez, J. L., Muñoz-Redondo, J. M., Moreno-Rojas, R., Pérez-Aparicio, J., & Moreno-Rojas, J. M. (2020). Changes in the antioxidant activity and metabolite profile of three onion varieties during the elaboration of ‘black onion.’ Food Chemistry, 311, 1–9. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125958 Moreno-Rojas, J. M., Moreno-Ortega, A., Ordóñez, J. L., Moreno-Rojas, R., Pérez-Aparicio, J., & Pereira-Caro, G. (2018). Development and validation of UHPLC-HRMS methodology for the determination of flavonoids, amino acids and organosulfur compounds in black onion, a novel derived product from fresh shallot onions (Allium cepa var. aggregatum). LWT, 97, 376–383. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.07.032 Nicastro, H. L., Ross, S. A., & Milner, J. A. (2015). Garlic and onions: Their cancer prevention properties. Cancer Prevention Research, 8(3), 181–189. https://doi.org/10.1158/1940-6207.CAPR-14-0172 Shang, A., Cao, S.-Y., Xu, X.-Y., Gan, R.-Y., Tang, G.-Y., Corke, H., Mavumengwana, V., & Li, H.-B. (2019). Bioactive Compounds and Biological Functions of Garlic (Allium sativum L.). Foods, 8(7), 1–31. https://doi.org/10.3390/FOODS8070246 Toledano Medina, M. A., Pérez-Aparicio, J., Moreno-Rojas, R., & Merinas-Amo, T. (2016). Evolution of some physicochemical and antioxidant properties of black garlic whole bulbs and peeled cloves. Food Chemistry, 199, 135–139. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.11.128 Zhao, X.-X., Lin, F.-J., Li, H., Li, H.-B., Wu, D.-T., Geng, F., Ma, W., Wang, Y., Miao, B.-H., & Gan, R.-Y. (2021). Recent Advances in Bioactive Compounds, Health Functions, and Safety Concerns of Onion (Allium cepa L.). Frontiers in Nutrition, 8, 1–23. https://doi.org/10.3389/FNUT.2021.669805
