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Dra. Blanca Edelia González Martínez
28 de septiembre de 2009, Monterrey, Nuevo León
Congreso Internacional de QFB 2009El QFB en el horizonte del avance científico
ContenidoOrigen y estructura
Análisis de CLA
Consumo dietético y fuentes
Estrategias para incrementar consumo
Metabolismo
Efectos en la salud
- Composición corporal
- Enfermedad cardiovasculares
- Otros (Tumores, Procesos antiinflamatorios )
• Investigaciones de CLA en la FaSPyN - UANL
Ácido Linoleico Conjugado (CLA)
• Es un acido graso esencial que se forma del acido linoleico. (C18:2)
• Se utiliza para designar una serie de isómeros del acido linoleico, caracterizados por tener los dobles enlaces en posición conjugada o contigua en los átomos de carbono 10 y 12 o 9 y 11.
• Estos dobles enlaces que pueden presentarse en configuración cis o trans.
Estructura
Tipos de Isómeros:GeométricosPosicionales
De todos los isómeros el mas abundante es el ácido rúmenico o cis-9 trans-11, que representa hasta el 80% del total del CLA existente en los alimentos.
Estructura
Otros isómeros presentes en menores cantidades son trans-10,
cis-12
Parece que el isómero trans-10, cis-12 se oxida mas eficientemente
que el isómero cis-9, trans-11 debido fundamentalmente al
posicionamiento de sus dobles enlaces
Origen• El CLA proviene del ácido linoleico de los alimentos.• La bacteria Butyrivribio fibrosolvens, presente en el
rumen de los animales, isomeriza el acido linoleico produciendo CLA.
• Existen también otras bacterias que también sintetizan CLA, como algunas bacterias ácido lácticas y especies del género Propionibacterium.
• También puede producirse en los procesos de hidrogenación parcial que se utilizan en la industria alimentaria para la elaboración de “shortenings” como es el caso de las margarinas.
Análisis de CLAMétodo laborioso, complejo que requiere:
Extracción de grasa del alimentoProducción de esteres metílicosCromatografía de gases Cromatografía de líquidos de alta resolución
Columna especial (ión plata)Estándares de cada isómeroAnálisis e recuperación de metabolitos
Cromatografía de gases
GC separation of CLA methyl esters on a BPX70 column (120 m x 0.25 mm; 0.25 mm film thickness; SGE Ltd). The carrier gas was hydrogen (linear gas velocity at 180°C = 35.2 cm/s). Spilt‐splitless injection was employed, and the column temperature was programmed: 60°C for 1 min, then increased at 20°C/min to 170°C and held at this temperature for a further 50 min.
HPLC
Silver ion chromatography of a commercial CLA mixture (Sigma‐Aldrich Inc.). TwoChromspher Lipids™ columns (250 x 4.6 mm, i.d.; Varian Inc.) were used in series with a mobile phase of hexane‐acetonitrile (99.9:0.1, v/v) at a flow rate of 1 mL/min, with UV detection at 234 nm.
3 grupos• Trans-trans•Cis-trans o trans-cis•Cis-cis
Espectrometría de masas
Consumo dietético
Ingesta diaria estimada de CLA 150 a 200 mg/día
Existen grandes variaciones.País Edad GéneroAlimentación del ganadoEstacionalidad (época del año)Procesado de alimentos
FuentesFuentes Contenido
(mg/g de grasa)Alimentos naturales
LecheProductos lácteos
4-72.1 - 6.8
CarnesVacuno y corderosAves y cerdos
Pescados
2.8 - 5.8 0.6 - 2.6 0.3 - 0.6
Aceites vegetales 0.0 a 0.6 Alimentos fortificados Variable Suplementos Variable
CLA
Efectos del CLAEfectos fisiológicos probados del CLA
Reducción de la grasa corporal acumulada
Reducción de la inflamación
Aumento de masa magra Reducción de hipertensión
Reducción de la arterioesclerosis Reducción de síntomas de diabetes en algunos modelos animales
Reducción de efectos negativos para perder peso
Incremento de crecimiento en roedores jovenes
Inhibición de la carcinogénesis Reducción de asma en modelos animales
Mejoría del sistema inmunológico Disminución de perdida ósea en animales viejos.
Dosis recomendadas
Para obtener los efectos benéficos.
En animales 0.5-1.5 g/100g de dietaEn humanos 2-3 g/día
Sin efectos negativos 6 g/día
Consumo promedio 150 a 200 mg/día
Estrategias para incrementar consumo de CLA
1. Modificar alimentación de animales Aumentar ácidos grasos insaturados.
Investigar: Grado de incremento de CLA en leche y carneDistribución de isómeros de CLAEstabilidad de los isómerosPropiedades organolépticas del alimento (leche, y productos lácteos)
1. Modificar alimentación de animales Aumentar ácidos grasos insaturados como aceite de linaza y de girasol (1.84% y 0.81% respectivamente) por 3 meses.
Resultado: Incremento de CLA en leche de 0.46 a 1.18%Se incrementa principalmente el ácido ruménico C9, t 11-18:2 de un 74 a 80%Sin cambios en propiedades organolépticas
Luna et. al. 2008 J. Dairy Sc.
Estrategias para incrementar consumo de CLA
2. Incorporar CLA como ingrediente funcional
Investigar: Seleccione de alimento a adicionarNivel deseado de CLA en el alimentoDefinición de isómero de CLA a agregarForma de incorporarlo (ácido graso libre o TAG)Etapa del proceso para la incorporación.Estabilidad de los isómerosPropiedades organolépticas del alimento
Estrategias para incrementar consumo de CLA
2. Incorporar CLA como ingrediente funcionalAlimentos con CLA, productos lácteos en Europa y Argentina
Alimento Cantidad de CLALeche pasteurizada 0.6 g /100ml
Leche fermentada cremosa 1.2 g /100g
Yogurt 1.0 g / 100g
Producto lácteo con zumo de frutas 0.6 g /100ml
Queso 1.0 g / 100g
Leche en polvo 0.5 g /100ml
CLA por ración = 1.2 gramosRodríguez-Alcalá y Fontecha 2007 J. Dairy Sc.
Estrategias para incrementar consumo de CLA
Ejemplos de Alimentos con CLA
Queso con CLA
Europa
Argentina
2. Incorporar CLA como ingrediente funcional
Resultados:
Rodríguez-Alcalá y Fontecha 2007
Estrategias para incrementar consumo de CLA
3. Consumo de CLA como suplemento
Investigar: Nivel recomendado de CLA Contenido de isómero de CLAForma de presentación (ácido graso libre o TAG)Estabilidad de los isómeros
El CLA como suplementos esta clasificado como sustancia GRAS por la FDA
Estrategias para incrementar consumo de CLA
Ejemplo de suplementos con CLA
Metabolismo de CLA
Se metabolizan en el organismo a través de distintas vías. En el tejido adiposo humano se han detectado metabolitos de CLA, que mantienen la estructura química de DC 18:3, 20:3 y 20:4.
Inicio de metabolismo del cis‐9, trans‐11
FORMACIÓN DE EICOSANOIDESLos eicosanoides son moléculas de 20 carbonos con propiedades parecidas a hormonas que actúan en la cercanía inmediata en la que se producen.
Una vez que se libera el ácido graso parental de la membrana de fosfolípidos, actúa sobre un sistema enzimático de oxigenasa para incorporar oxígeno, lo que da por resultado la formación de una familia eicosanoide específica
Una familia: prostanoidesque consisten en prostaglandinas, prostaciclinas, y tromboxanos por la vía metabólica de la ciclooxigenasa
Otras familias de estos compuestos incluyen leucotrienos, por la vía metabólica de la de la lipooxigenasa
FORMACIÓN DE EICOSANOIDES
PROPIEDADES FISIOLÓGICAS DE LOS EICOSANOIDES
Metabolismo de CLA
Efectos del CLAEfectos fisiológicos probados del CLA
Reducción de la grasa corporal acumulada
Reducción de la inflamación
Aumento de masa magra Reducción de hipertensión
Reducción de la arterioesclerosis Reducción de síntomas de diabetes en algunos modelos animales
Reducción de efectos negativos para perder peso
Incremento de crecimiento en roedores jovenes
Inhibición de la carcinogénesis Reducción de asma en modelos animales
Mejoría del sistema inmunológico Disminución de perdida ósea en animales viejos.
CLA y Composición corporalDos grandes compartimentos
masa grasa (tejido adiposo)masa libre de grasa (tejido magro)
músculo esquelético proteína visceralproteínas plasmáticasagua extracelularpiel y esqueleto.
En general el CLA que se administra a los grupos de tratamiento se presenta como ácidos grasos libres, en forma de pastillas, a dosis que varían entre 3 g/día hasta un máximo de 7.2 g/día.
Efectos del CLA sobre la composición corporal en humanos
Efecto de la suplementacion de CLA sobre la composición corporal sin
obesidadZambell 2000 Thom 2001 Smedman 2001 Mougios 2001
Controles de grupo CLA
N= 7N=10
N=10N=10
N=24N=26
N=11N=11
Sexo M H y M H y M H y M
Duración 12 12 12 8
IMC medio 22 23 25 23
Dosis total de CLA (g/día)
3.0 1,8 4,2 0,7 ( 4 semana)1,4 (4 semana)
Isómeros activos del CLA (g/día)
0,68 t-10, c-120,53 c-9, t-11
0,9 t-10, c-120,9 c-9, t-11
2 t-10, c-122 t-9, c-11
0,35 t-10, c-120,35/0,7 c-9, t-11
Método de valoración
DEXA Near infrared light Antropometría BIA Antropometría
Variación de la masa grasa
- 1,6% (n.s) - 22,2 % - 3,5% - 4.2%
Variación del peso - 0,4% (n.s) - 2,6% (n.s) - 2,6 % (n.s) - 1.4% (n.s)
Variación de la masa magra
+ 0,2% (n.s) + 2,7% (n.s) + 2,3% (n.s) - 0,8% (n.s)
En presencia de sobrepeso u obesidadKreider 2002 Kamhuis 2003 Gaullier 2004 Gaullier 2005
Controles de grupo CLA
N= 11N=12
N=27N=27
N=59AGL= 61 TG= 60
N=41AGL= 46 TG=47
Sexo No disponible H y M H y M H y M
Duración 4 13 48 (1 parte) 48 (2 parte)
IMC medio 25 26 25-30 25-30
Dosis total de Cola (g/día)
2,4 1,8 o 3,6 4,5 4,5
Isómeros activos del CLA (g/día)
1,36 t-10, c-121,06 c-9, t-11
0,9/ 1,8 t-10, c-120,9 / 1,8 c-9, t-11
1,7 t-10, c-121,7 t-9, c-11
1,7 t-10, c-121,7 c-9, t-11
Método de valoración
DEXA HidrodensitometriaDilución- Deu
DEXA DEXA
Variación de la masa grasa
- 4,3% (n.s) - 0,8% / 3,0% (n,s) Reducción de masa magra, AGL y TG
Estable
Variación del peso - 0,4% (n.s) - 4,4% / 2,3% (n.s) Significativa el peso Estable
Variación de la masa magra
+ 0,3% (n.s) + 6,1% / 4,7% (n.s) Significativa para AGL y TG
Estable
En presencia de sobrepeso y obesidad
Blankson 2000 Berven 2000 Riserus 2001 *Controles de grupo
CLAN= 10N=42
N=27N=27
N=59AGL= 61 TG= 60
Sexo H y M H y M H
Duración 12 12 4
IMC medio 29 30 32
Dosis total de Cola (g/día)
3,4 o 6,8 3,4 4,2
Isómeros activos del CLA (g/día)
1,7 / 3,4 t-10, c-121,7 / 3,4 c-9, t-11
1,7 t-10, c-121,7 c-9, t-11
3 t-10, c-121,2 t-9, c-11
Método de valoración DEXA BIA Antropometría
Variación de la masa grasa
- 6,30% / 3,7 % (n.s) - 2,7% (n,s) Sin diferencias
Variación del peso - 0,5% / 0,9% (n.s) - 1,2% (n.s) Sin diferencias
Variación de la masa magra
+ 1,7% / 2,6 % (n.s) + 0,5% (n.s) No disponible
Efecto en personas con obesidadEstudio doble ciego, al azar, con placebo control, 12 semanas deduración. CLA (50:50 de C9, t11 y t10,c12)3 grupos
1.- CLA 3.2 g/día2.- CLA 6.4 g/díaControl.- Aceite de girasol 8 g/día
Resultados:Grupo 2. Incremento 0.64 kg de masa magra (p< 0.05), pero se incrementan la fosfatasa alcalina, proteína C reactiva y IL6.
Conclusiones:Con dosis de CLA de 6.4 g/día se aumenta la masa magra pero se incrementan los marcadores de inflamación.
Steck et al. 2007 Journal of Nutrition
Resultados contrastantesDiferentes dosis de CLAGrupos de personas (mixto o de un solo género)Duración de los estudiosTipo de isómeros usados
Isómeros con diferente funciónIsómero t10,c12 AdipocitoIsómero c9,t11 Procesos de inflamación
Modelo de los efectos de t10, c12-CLA
American Journal of Clinical Nutrition, Vol. 79, No. 6, 1132S-1136S, June 2004
Mecanismos de acciónInhibe la actividad de la lipoproteína lipasa
Reduciendo la entrada de lípidos en el adipocito
Afecta la diferenciación de los preadipocitos
Algunos autores relacionan también una alteración en el apetito (hambre, saciedad y plenitud)
Efectos del CLA en la enfermedad cardiovascular
Existen trabajos en los que la administración de CLA se relaciona con regresión e incluso resolución de la placa de ateroma, tanto in vitro como in vivo.
Una de las posibles teorías explicativas sugiere un efecto potenciador de la acción de la enzima oxido-nítrico sintetizada a nivel endotelial.
Según algunos autores, parece que la mayor parte de los efectos antiaterogenicos del CLA residirían en la forma c9,t11, aunque tampoco en este aspecto no hay un consenso.
ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR
c-LDL
c-HDL
DIABETES
RESISTANCIA A INSULINA
HIPERTENSIÓN
OBESIDAD
OXIDACIÓN LIPÍDICA
DISFUNCIÓN ENDOTELIAL
MARCADORES DE INFLAMACIÓN
FACTORES COAGULACIÓN
Factores de riesgo de enfermedad cardiovascular
Lesión fibrosa
Efectos sobre los procesos inflamatorios e inmunes
Modulación del efecto del TNF-alfa
Interacción con los PPARs
Inactivación de la señal de transducción del NF-Kb
Expresión de genes proinflamatorios
Podría influenciar las vías criticas de diferenciación de los timocitos
Mediadores de la InflamaciónMediador Origen principal Función
Histamina* Células cebadas, basófilos
Vasodilatación, aumento de la permeabilidad vascular, contratacción de músculo liso
Cininas (por ejemplo branicidina)
Plasma Vasodilatación aumento de permeabilidad vascular, contratacción de músculo liso
Prostaglandinas Neutrófilos, oesinófilos, monocitos, plaquetas
Vasodilatación, aumento de la permeabilidad vascular, dolor
Leucotrienos Neutrofilos, células cebadas, basófilos
Vasodilatación, aumento de la permeabilidad vascular, contratacción de músculo liso, induce adherencia celular y quimiotaxis
Efecto en marcadores del sistema inmune
Un estudio muestra que una mezcla de CLA 50:50 (c-9, t-11: t-10, c-12), aportando una dosis de 3 g/día:
Aumenta los niveles plasmáticos de Ig-G, Ig-M y de la citocina antiinflamatoria IL-10,
Disminuye los niveles de la IgE, de las citocinas proiinflamatorias, del TNF-alfa, de la IL-1beta y de la respuesta de hipersensibilidad
Efectos del CLA sobre los tumores
Puede actuar sobre el crecimiento tumoral
Enlenteciendo o deteniendo la replicación celular
Aumentando la muerte celular por apoptosis
Actuar a través del sistema inmune del individuo
Reducir el acumulo de grasa corporal
Mejorar la caquexia que se asocia al cáncer avanzado y el tratamiento del mismo
ConclusionesEfectos muy positivos en animales experimentales y no en humanos. Debido a :
Dosis mayores en animales
Uso de compuestos puros en animales y mezclas en humanos
Diferente cantidad de cada isómero en las mezclas.
Dieta controlada en animales
Diferente Índice de masa corporal en humanos (en los diferentes estudios y a veces dentro del mismo estudio)
Edad (animales jóvenes y humanos adultos)
Diferencias en el metabolismo de lípidos entre las especiesNavarro et. al. 2006 J. Fisiol. Biochem.
ConclusionesTal y como se deduce de los trabajos publicados, entre los aspectos que deberán tenerse en cuenta en las próximas investigaciones son:
el tipo de isómeros, la dosis a utilizar y la duración del tratamiento.
Investigación de CLA en FaSPyN-UANL
Laboratorio de Alimentos del Centro de Investigación en Nutrición
Proyecto “Efecto de ácido linoleico conjugado adicionado en alimentos sobre indicadores de obesidad”
Inicio: Marzo de 2008
Término: Octubre de 2010
Cuerpo Académico: Nutrición Obesidad y Enfermedades Relacionadas
Financiamiento: Promep
Objetivos realizados
Obtener un alimento funcional sin detrimento en sus propiedades organolépticas características.
Forma de agregarlo
Evaluación fisicoquímica del alimento
Evaluación sensorial del producto
Determinar la estabilidad del ingrediente funcional en una matriz de alimento así como su permanencia durante la vida de anaquel del producto.
Acciones Estandarización de técnicas
Extracción de grasa Obtención de esteres metílicos HPLC (con estándares)
Determinación de fase móvil idóneaDeterminación de condiciones de flujo y concentración de muestra
HPLC (con muestras de capsulas de aceite)Análisis de recuperación de estándares en muestras de aceiteAnálisis de recuperación de estándares en muestras de leche y productos cárnicos
EstandarizaciónFigura 1. Curva de calibración de los estándares de CLA
Isómero 09 cis – 11 trans Isómero 10 trans – 12 cis
Perfil Cromatográfico de CLA
Muestra: Suplemento con CLA
MetodologíaElaboración de queso con CLA
Análisis de isómeros bioactivosde CLA
Día 1. El día de elaboraciónDía 28. Fecha de caducidad
Evaluación sensorialPruebas de preferenciaPruebas de discriminación
Elaboración de queso fresco (panela) con CLA
Incorporación de CLACantidad: 3% de CLAEtapa del proceso
En leche antes de iniciar el procesoEn la masa cuajada (posterior al desuerado)
Resultado:Mayor recuperación de CLA cuando se incorpora en la leche (30 % mas que cuando se incorpora a mitad del proceso)
Evaluación sensorial de queso con CLA
Pruebas de discriminaciónLas pruebas sensoriales efectuadas en el queso adicionado con CLA mostraron que se percibe diferencia en los atributos de textura y sabor con respecto a su control (queso sin CLA).
Pruebas de preferenciaLa evaluación preferencial el producto con CLA tuvo mejor aceptación.
Estabilidad de isómeros de CLA en queso en anaquel
Después de un mes de elaborado el queso panela fueron cuantificados nuevamente los isómeros del CLA y se observó que el queso conservó más del 70% del CLA adicionado.Es necesario mejorar la estabilidad del ingrediente funcional durante el proceso y almacén.
Este proyecto continuara….
Objetivos del proyecto por realizar
Investigar el efecto de CLA (puro y en el alimento) en la supresión de apetito, conversión alimenticia y la composición corporal de animales experimentales.
Determinar el efecto del CLA en indicadores bioquímicos en sangre e hígado en los sujetos de estudio.
Identificar el efecto del CLA en la expresión de genes involucrados en el metabolismo de lípidos.
Efecto de CLA en la supresión de apetito, conversión alimenticia y la composición corporal
El alimento y el agua se administrarán ad libitum y se cuantificará el consumo de alimento en cada animal. Se le tomará el peso inicial y cada semana y se calculará la supresión de apetito y la conversión alimenticia.
Para la determinación de la composición corporal, se cuantificará el contenido total de grasa en diferentes tejidos del cuerpo una vez finalizado el estudio.
Evaluación del efecto de CLA sobre sangre y tejidos en ratas.
A cada ejemplar se le determinará el contenido de colesterol total, HDL colesterol, LDL y trigliceridos en plasma e higado, además se analizarán otros indicadores bioquimicos para determinar la presencia de daño hepatico y/o renal.
Las lipoproteinas plasmáticas serán fraccionadas por ultracentrifugación en gradiente de densidad para su cuantificación.
Evaluación del efecto aterogénicodel CLA
Se analizarán las secciones de la aorta de los animales experimentales para determinar la presencia de placas de ateroma.
Determinación de los niveles de colesterol contenidos en la aorta Valeille et al. (2005).
Efecto del CLA en la expresión de genes del metabolismo de lípidos.
Se determinarán los niveles de expresión de algunos genes de enzimas involucradas en el metabolismo de lípidos con la metodología descrita por Brown et al. 2003. Los niveles de expresión de los RNA mensajeros de algunos genes que codifican para enzimas involucradas en el metabolismo de lípidos se determinarán por medio de la técnica de RT-PCR.
Gracias