Efecto cardiometabólico de un aceite de oliva virgen enriquecido con componentes bioactivos de la propia aceituna
- Autores: Laura Alejandra Vázquez Aguilar
- Directores de la Tesis: María Dolores Mesa García (codir. tes.), Estefanía Sánchez Rodríguez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2022
- Idioma: español
- ISBN: 9788411174183
- Número de páginas: 232
- Títulos paralelos:
- Cardiometabolic Effect of a Virgin Olive Oil Enriched with Bioactive Components of the Olive Itself
- Tribunal Calificador de la Tesis: Carolina Gomez Llorente (presid.), Celia Rodríguez Pérez (secret.), Oscar Daniel Rangel Huerta (voc.), María Dolores del Castillo Bilbao (voc.), Gabriel Beltrán Maza (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
- Resumen
- español
El aceite de oliva virgen (AOV) es una grasa cardiosaludable por su contenido de ácido oleico y compuestos minoritarios: fenoles y ácidos triterpénicos. Las evidencias demuestran que la ingesta de AOV con alto contenido de polifenoles (150-800 mg por kg de aceite) mejora la concentración plasmática de biomarcadores inflamatorios y colesterol, así como la hipertensión arterial (HTA) (George et al., 2019). Además de la acción antihipertensiva y antioxidante, los ácidos triterpénicos regulan varios factores relacionados con el síndrome metabólico (Sharma et al., 2018). Estos compuestos están presentes en los subproductos del olivar, de donde pueden ser extraídos para enriquecer los aceites y aumentar sus propiedades funcionales. La metabolómica es una tecnología que permite identificar componentes del AOV responsables de la actividad beneficiosa, y contribuye a comprender los mecanismos moleculares que sustentan dichos efectos (Olmo-García y Carrasco- Pancorbo, 2021). La hipótesis de la presente Tesis Doctoral se basa en que la suplementación con AOV ricos en compuestos bioactivos puede mejorar la salud cardiovascular y sus factores de riesgo asociados. El objetivo general de la Tesis Doctoral es evaluar el efecto de unos AOV enriquecidos con compuestos bioactivos obtenidos de la propia aceituna y de las hojas del olivo sobre la hipertensión arterial, y factores de riesgo cardiometabólico. Se han plateado dos estudios: El estudio CARDIOLIVE ha evaluado el efecto de la suplementación durante 8 semanas de un AOV enriquecido con extractos de aceituna y de hoja de olivo, con una concentración de 749.9 mg/kg de polifenoles y 292.6 mg/kg de ácidos triterpénicos, comparado con un aceite con baja concentración 17.6 mg/kg en un modelo experimental de ratas con hipertensión genética (SHR). Los objetivos específicos han sido la evaluación del efecto del aceite rico en compuestos bioactivos sobre: 1) la tensión arterial, 2) la morfología del corazón, 3) la disfunción endotelial ex vivo, y 4) biomarcadores plasmáticos de oxidación e inflamación. Además, se ha realizado un estudio metabolómico en plasma y orina para identificar rutas metabólicas afectadas en la HTA y los efectos del AOV. Se incluyeron 10 animales por grupo de ratas que tomaron 1 mL/d del aceite correspondiente, y 10 ratas SHR controles y un grupo control de ratas Wistar Kyoto sanas que recibieron 1 mL/d de agua. Los resultados de este estudio muestran que el tratamiento durante 8 semanas con 1 mL/d de un AOV enriquecido con extractos ricos en polifenoles y triterpenos en suspensión reduce la presión arterial sistólica (PAS), la hipertrofia cardiaca y la secreción de angiotensina II, endotelina-1 y nitritos en ratas hipertensas. Además, mejora la funcionalidad de las aortas ex vivo y las concentraciones plasmáticas de biomarcadores de oxidación y colesterol. El efecto beneficioso sobre algunos de estos biomarcadores también se produjo tras el consumo del AOV control, pero no se vio reflejado en una disminución de la PAS. Los resultados de los análisis metabolómicos nos han permitido la anotación de 12 metabolitos (6 en orina y 6 en plasma). El perfil metabolómico en orina de las ratas SHR tratadas con AOC mostró mayores cantidades de enterolactona e isoflavonas comparadas con los animales SHR y AOE. En el perfil metabolómico plasmático las ratas SHR tratadas con AOE mostró mayores cantidades de glicerofosfolípidos y lisofosfolípidos. El análisis de enriquecimiento permitió identificar tres vías metabólicas afectadas en las ratas SHR enfermas sin tratar versus las ratas WKY, estas vías son: vía metabólica de las purinas (úrico y uratos), vía metabólica de los aminoácidos (tirosina y fenilalanina) y vía de biosíntesis de las hormonas esteroides, lo que confirma que la rata SHR es idóneo para profundizar en el estudio de la fisiopatología de la HTA. Los datos también sugieren que la microbiota intestinal es determinante en la producción de ciertos metabolitos implicados en el mantenimiento de la HTA, por lo que futuros estudios de intervención nutricional en animales y humanos, deberían de complementarse con análisis de microbiota intestinal. En el estudio NUTRAOLEUM se evalúo el efecto posprandial en humanos sanos (n=18) de un AOV extra (AOVE) optimizado con 490 mg/kg de polifenoles y pocos ácidos triterpénicos (86 mg/kg); un AOV estándar con 124 mg/kg de polifenoles y 86 mg/kg de ácidos triterpénicos; y un AOV funcional preparado a partir del AOVE optimizado (487 mg/kg polifenoles) y al que se le añadieron ácidos triterpénicos de la aceituna (388.8 mg/kg). El objetico específico ha sido comparar el efecto postprandial de la ingesta de una dosis de 30 mL de los tres aceites sobre la respuesta glucémica, insulínica, las incretinas y las hormonas gastrointestinales implicadas en la regulación del apetito y la saciedad. Se calcularon distintos índices de funcionalidad pancreática (HOMA-β), secreción de insulina (INSI), resistencia a la insulina (HOMA-IR) y sensibilidad a la insulina (QUICKI y Matsuda). Los datos demuestran que la ingesta de aceite de oliva enriquecido con polifenoles y ácidos triterpénicos mejora la funcionalidad de la insulina al aumentar su secreción (INSI) y la sensibilidad periférica (Matsuda), sugiriendo un efecto sinérgico entre los polifenoles y los ácidos triterpénicos. Conclusiones Nuestros resultados ayudan a comprender los efectos del AOV y de sus componentes minoritarios sobre la salud cardiovascular y los factores de riesgo asociados. No obstante, son necesarios más estudios para confirmar el efecto sinérgico de los polifenoles y ácidos triterpénicos presentes en el AOV e identificar los mecanismos moleculares responsables de los efectos beneficiosos sobre la salud cardiometabólica y los factores de riesgo asociados.
- English
Virgin olive oil (VOO) is a heart-healthy fat for its content of oleic acid and minor compounds: phenols and triterpenic acids. The evidence shows that the intake of VOOs with a high content of polyphenols (150-800 mg/kg of oil) improves plasma inflammatory biomarkers and cholesterol, as well as arterial hypertension (AH) (George et al., 2019). In addition to antihypertensive and antioxidant actions, triterpenic acids regulate several factors related to metabolic syndrome (Sharma et al., 2018). These compounds are present in the by-products of the olive grove, where they can be extracted to enrich the oils and their functional properties. Metabolomics helps to identify the VOO components responsible for the beneficial activity and the molecular mechanisms underlying those effects (Olmo-García and Carrasco-Pancorbo., 2021). The hypothesis of this Doctoral Thesis is based on that the supplementation with VOOs enriched in bioactive compounds can improve cardiovascular health and its associated risk factors The general objective of the Doctoral Thesis is to evaluate the effect of VOOs enriched with bioactive compounds obtained from olives and olive leaves on hypertension and metabolic risk factors associated with cardiovascular risk. Two studies have been proposed: The CARDIOLIVE study has evaluated the effect of 8-weeks oral supplementation with a VOO enriched with olive and olive leaf extracts, with a concentration of 749.9 mg/kg of polyphenols and 292.6 mg/kg of triterpenic acids compared to an oil with a low concentration 17.6 mg/kg in an experimental model of rats with genetic hypertension (SHR). The specific objectives have been the evaluation of the effect of oil enriched in bioactive compounds on: 1) blood pressure, 2) heart morphology, 3) ex-vivo endothelial dysfunction, and 4) oxidation and inflammation plasma biomarkers. In addition, a metabolomic study has been carried out to identify metabolic pathways affected during hypertension and the effects of the VOO. Materials and methods: 10 animals were included per group of rats that took 1 mL/d of the corresponding oil, and 10 control SHR rats and a healthy control group of Wistar Kyoto rats that received 1 mL/d of water. The results of this study show that treatment for 8 weeks with 1 mL/d of a VOO enriched with extracts rich in polyphenols and triterpenes in suspension reduces systolic blood pressure (SBP), cardiac hypertrophy and the secretion of angiotensin II, endothelin -1 and nitrites in hypertensive rats. In addition, improves the functionality of the aortas ex-vivo and the concentrations of plasma oxidation biomarkers and cholesterol. The beneficial effect on some of these biomarkers also occurred after consumption of the control VOO, but was not reflected in a decrease in SBP, which demonstrates an effect of the added bioactive components that are carried in the VOO. The results of the metabolomic analyses has allowed us the annotation of 12 metabolites (6 in urine and 6 in plasma). The urinary metabolomic profile of SHR rats treated with VOO control showed higher amounts of enterolactone and isoflavones compared to SHR and enriched VOO animals. In the plasmatic metabolomic profile, SHR rats treated with enriched VOO showed higher amounts of glycerophospholipids and lysophospholipids. The enrichment analysis identified three metabolic pathways affected in sick untreated SHR rats versus WKY rats, these pathways are: purine metabolic pathway (uric and urate), amino acid metabolic pathway (tyrosine and phenylalanine) and biosynthesis of steroid hormones, which confirms that the rat SHR is suitable for study of the pathophysiology of hypertension. Our data suggest that the intestinal microbiota is determinant for the production of certain metabolites, which play a fundamental role in maintaining cardiovascular function, Therefore, future nutritional intervention studies in animals and humans should be complemented with intestinal microbiota analysis. In the NUTRAOLEUM study, the postprandial effect was evaluated in healthy humans (n=18), of an optimized extra VOO (EVOO) with 490 mg/kg of polyphenols and few triterpenic acids (86 mg/kg); a standard VOO with 124 mg/kg of polyphenols and 86 mg/kg of triterpenic acids; and a functional VOO prepared from the optimized EVOO (487 mg/kg polyphenols) with added olivederived triterpenic acids (388.8 mg/kg). The specific objective has been to evaluate the effect of intake of a dose of 30 mL of the three different oils on the glycemic response, insulin, incretins and gastrointestinal hormones involved in the regulation of appetite and satiety. Different indices of pancreatic functionality (HOMA-β), insulin secretion (INSI), insulin resistance (HOMA-IR), and insulin sensitivity (QUICKI and Matsuda) were calculated. The data show that the intake of olive oil enriched with polyphenols and triterpenic acids improves the functionality of insulin by increasing its secretion (INSI) and peripheral sensitivity (Matsuda) suggesting a synergistic effect between polyphenols and triterpenic acids. Conclusions Our results help to understand the effects of VOO and its minor components on cardiovascular health and associated risk factors. However, more studies are needed to confirm the synergistic effect of polyphenols and triterpenic acids present in VOO and to identify the molecular mechanisms responsible for the beneficial effects on cardiometabolic health and the associated risk factors.
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