Resumen de Diseño, desarrollo y evaluación clínica de un producto rico en polifenoles
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RESUMEN Los avances científicos en el campo de la nutrición y la salud de las últimas décadas, muestran que cada vez hay una mayor evidencia entre el consumo de polifenoles y sus efectos beneficiosos sobre la salud, justificando conocimientos ancestrales utilizados en la medicina tradicional, como es el caso del té verde con alto contenido en polifenoles siendo las catequinas el grupo principal. Los polifenoles, son reconocidos como antioxidantes dietéticos, y poseen efectos beneficiosos diversos como son las propiedades antiinflamatorias, anticancerígenas y neuroprotectoras, entre otras. Aunque los mecanismos de acción que desarrollan estos compuestos y sus metabolitos no se conocen en su totalidad, la regulación del estrés oxidativo es una de sus actividades biológicas que a su vez están relacionadas con varias enfermedades como el cáncer, diabetes, enfermedades degenerativas y envejecimiento.
En la actualidad, el desarrollo de alimentos funcionales viene justificado por los notables cambios en nuestra sociedad y sobre todo por los hábitos alimentarios de la población en los países desarrollados, como por ejemplo, el aumento en la esperanza de vida de la población, los mayores niveles de estrés y la creciente preocupación por conservarnos saludables a lo largo de los años. En este contexto, el objetivo general de esta Tesis Doctoral ha sido diseñar, desarrollar y evaluar la eficacia de un producto rico en polifenoles que reduzca el daño oxidativo en individuos sanos.
Para la consecución de este objetivo se llevaron a cabo cuatro estudios, agrupados en tres fases que resumimos a continuación. En la primera fase (diseño de producto), se planteó la necesidad de hacer un estudio (estudio 1) para conocer qué cantidad de catequinas tienen las infusiones de té verde comercializadas en España. A continuación se identificaron y seleccionaron extractos de té verde comerciales (estudio 2), para ser incorporados en el alimento funcional, en base al contenido en catequinas, cafeína y al impacto sensorial. En la siguiente fase se desarrolló el producto teniendo en cuenta los objetivos nutricionales que se perseguían (equivalencia de catequinas/EGCG, antocianidinas y quercetina de 2 tazas de té verde, una ración de frutas rojas y una manzana respectivamente) y los resultados obtenidos en los estudios anteriores. Seguidamente, se caracterizaron los compuestos bioactivos del producto desarrollado y se evaluó la estabilidad y aceptabilidad durante la vida comercial (estudio 3). En la tercera fase se realizó un ensayo clínico aleatorizado doble ciego con 40 sujetos sanos, durante el cual los participantes ingirieron una dosis diaria del producto rico en polifenoles o un placebo durante 10 semanas (estudio 4). En el estudio se evaluó la eficacia tanto a nivel sistémico, mediante la determinación de marcadores de estrés oxidativo (estudio 4.1), como a nivel cutáneo utilizando radiación UVB y determinado el efecto fotoprotector.
Los resultados de dichos estudios revelaron que el producto desarrollado es seguro, reduciendo significativamente los niveles de F2-isoprostanos y MDA. Por otro lado, no se encontraron diferencias significativas en LDL oxidada, proteína C reactiva y ratio GSSG/GSH. Asimismo, tras la exposición de radiación ultravioleta en piel, en el grupo que tomó el producto rico en polifenoles se observó un efecto fotoprotector, al mejorar la dosis mínima eritematosa. En los sujetos a los que se les hizo una biopsia cutánea para evaluar el daño producido a nivel celular no se encontraron resultados significativos para el daño al ADN (medido como dímeros de pirimidína) y para los parámetros de protección genómica (expresión de p53 y células apoptóticas). Sin embargo, se observó una posible tendencia inmunoprotectora mediante la preservación del número de células de Langerhans. El producto no tuvo efectos significativos sobre parámetros de calidad de la piel (hidratación, pérdida transepidérmica del agua y elasticidad).
- English
SUMMARY Over the past decades, scientific advances in the field of nutrition and health have showed the increased evidence between the consumption of polyphenols and their beneficial effects on health, justifying ancestral knowledge used in traditional medicine, as is the case of green tea polyphenols, being the catechins the main group. Polyphenols are recognized as dietary antioxidants, and have several beneficial effects such as anti-inflammatory, anti-cancer and neuroprotective properties, among others. Although the mechanisms of actions of these compounds and their metabolites are not fully known, the regulation of oxidative stress is one of the biological activities related to several diseases such as cancer, diabetes, degenerative diseases and aging.
Nowadays, the development of functional foods is justified by the significant changes in our society, namely, the increase in life expectancy, the higher social stress levels and the growing concern about keeping us healthy over the years, which have had dramatical consequences on individuals 'eating habits in developed countries. In this context, the general objective of this thesis has been to design, develop and evaluate the efficacy of a product rich in polyphenols that reduces oxidative damage in healthy individuals.
To achieve this goal, four empirical studies, grouped in three phases, were carried. In the first phase (product design), we did a study (Study 1) to assess the amount of catechins in green tea infusions sold in Spain. Then, we identified and selected commercial green tea extracts (Study 2) to be added in the functional food based on the catechin and caffeine content, as well as sensory impact in the final product. In the next phase, we developed the product taking into account the target nutritional objectives (equivalence of catechins and EGCG in 2 cups of green tea, quercetin content in an apple, and anthocyanins content of one serving of red berries), and the results obtained in prior research. Next, the bioactive compounds of the developed product were characterized, and stability and acceptability were evaluated during shelf life (Study 3). Finally, in the third phase, a randomized double-blind clinical trial with 40 healthy subjects was performed, in which the participants were allocated to consume a daily dose of the product rich in polyphenols or a placebo for 10 weeks (Study 4). We evaluated the efficacy in blood measuring biomarkers of oxidative stress, and in the skin by the exposure of UVB radiation and the measurement of photoprotection.
The results of these studies showed that the product is safe and significantly reduced the levels of F2-isoprostane and MDA (markers of lipid peroxidation). On the other hand, no significant differences in plasma concentrations of oxidized LDL, CRP and GSSG / GSH ratio were found. Moreover, after the induction of oxidative stress by ultraviolet radiation in the treatment group, a photoprotective effect was observed by the increase of the minimum erythemal dose (MED). In the subjects where we took skin biopsies to assess the damage at cellular level, no significant differences were found for DNA damage (measured as pyrimidine dimers) and genomics protection parameters (p53 expression and number of sunburn cells). However, an immunoprotective trend was observed by preserving the number of Langerhans cells. The product did not show any significant improvements on skin quality parameters (hydration, transepidermal water loss and elasticity).
