temas selectos en aceites y grasas - volumen 2/ química

I INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA DE LÍPIDOS 1Jane Mara Block y Daniel Barrera-Arellano

II OXIDACIÓN DE LÍPIDOS 37Caroline Joy Steel, Jane Mara Block y Daniel Barrera-Arellano

III ÁCIDOS GRASOS TRANS : CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS Y TECNOLÓGICAS 57Denise D´Agostini, Jane Mara Block, Daniel Barrera-Arellano y Jorge Mancini-Filho

IV ÁCIDOS GRASOS TRANS: CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES 85Denise D´Agostini y Jorge Mancini Filho

V ÁCIDOS GRASOS OMEGA-6 Y OMEGA-3, SU ESENCIALIDAD Y REQUERIMIENTOS METABÓLICOS 119Alfonso Valenzuela Bonomo

VI ÁCIDO GAMMA LINOLÉNICO 145Renato Grimaldi

VII ÁCIDO LINOLEICO CONJUGADO (CLA): FUNTES, ANÁLISIS, EFECTOS FISIOLÓGICOS Y SEGURIDAD EN HUMANOS 171

Jean Louis Sebedio

VIII ÁCIDOS GRASOS Y SALUD 191Thais M. de Lima, Maria Fernanda Cury-Boaventura, Elaine Hatanaka, Renata Gorjão, Jarlei Fiamoncini, Sandro M. Hirabara, Aurélio Pimenta, Hilton K. Takahashi, Rui Curi

Contenido

volumen 2 – Química

temas_volume_II.indb 15 08/10/2012 10:30:42

XVI Temas Selectos en Aceites y Grasas

IX MONO Y DIGLICÉRIDOS 233María Antonia Grompone

X FOSFOLÍPIDOS 275Willem van Nieuwenhuyzen y Mabel C. Tomás

XI CERAS DE GIRASOL 309María Cristina Añón

XII ESTEROIDES 331Arturo Cert, María del Carmen Pérez-Camino y Wenceslao Moreda

XIII TOCOFEROLES Y TOCOTRIENOLES 363Afaf Kamal-Eldin

XIV CAROTENOIDES 381Paz Soledad Robert Canales y Nalda Romero Palacios

ÍNDICE REMISIVO 397


IIntroducción a la Química

de Lípidos

Jane Mara Block y

Daniel Barrera-Arellano

1 INTRODUCCIÓN

La palabra lípido se origina del griego lipos que significa grasa. La definición

de los lípidos es bastante genérica debido a que estos engloban sustancias quí-

micamente diferentes y su definición puede variar de acuerdo con el autor. Los

lípidos poseen características comunes entre sí, entre estas cabe destacar la ex-

tremadamente baja solubilidad en agua pero muy elevada en solventes orgánicos,

la presencia de hidrocarburos de cadena larga en su miscelas y también el hecho

de que son encontrados en organismos vivos. Las propiedades físicas de los lípidos

reflejan su naturaleza hidrofóbica y en este grupo están incluidos sustancias de

diferentes estructuras y propiedades físico–químicas, incluyendo los triglicéridos,

diglicéridos, monoglicéridos, ceras, fosfoglicéridos, esfingolípidos, esteroides, to-

coferoles, carotenoides, terpenos e hidrocarburos policíclicos (1, 2).

Desde el punto de vista fisiológico, los lípidos junto con las proteínas son com-

ponentes estructurales importantes de las membranas celulares, fuente de vitami-

nas liposolubles (A, D, E y K), fuente de ácidos grasos esenciales, fuente de ener-

gía metabólica para las funciones corporales a través de la b–oxidación de ácidos

grasos, son componentes del sistema de transporte de electrones en el interior de

la membrana mitocondrial y también pueden actuar como aislantes térmicos for-

mando una camada protectora sobre la epidermis de muchos animales. Desde el

punto de vista nutricional, los lípidos (grasas y aceites) son sustancias que aportan

gran cantidad de calorías a la dieta (9 kcal/g) en comparación con las proteínas y

carbohidratos (4 kcal/g) (3-5).

El efecto de los lípidos en la salud ha sido discutido durante muchas décadas

y su presencia en la dieta fue asociado tanto al origen, como a la prevención de en-

fermedades cardiovasculares y cancerígenas. Los efectos negativos de los lípidos


23Introducción a la Química de los Lípidos

OH

HO

HO

β–Sitosterol

Estigmasterol

Campesterol

FIGURA 12 ¦ Estructura de los principales fitoesteroles encontrados en aceites y grasas.


IIOxidación de Lípidos

Caroline Joy Steel, Jane Mara Block y

Daniel Barrera-Arellano

1 INTRODUCCIÓN

Los lípidos son componentes estructurales y funcionales de los alimentos, y

tienen un efecto importante sobre su calidad, aún cuando están presentes en pe-

queñas cantidades, principalmente con respecto a las propiedades sensoriales que

los tornan deseables (sabor, color, textura). Por otro lado, confieren valor nutritivo

a los alimentos, constituyendo una fuente de energía metabólica, de ácidos grasos

esenciales (ácidos linoleico, linolénico y araquidónico) y de vitaminas liposolubles

(A, D, E y K) (1). Los componentes lipídicos mayoritarios en los alimentos son los

triacilgliceroles, y se denominan comúnmente grasas y aceites (2).

La oxidación de aceites comestibles es un problema serio en muchos sectores

de la industria de alimentos, por causar la deterioración de alimentos. Tiene impor-

tancia económica pues lleva al desarrollo de diversos sabores y olores inaceptables

en aceites comestibles y productos a base de grasas, comúnmente denominados

rancios (1,3). Por otro lado, en alimentos como quesos y algunos alimentos fritos,

cierto grado de oxidación de los lípidos es deseable (4).

La reacción de deterioración lipídica puede disminuir la calidad nutricional

de los alimentos, si está involucrado, entre otros, el ácido linoleico (esencial), y

ciertos productos de oxidación son potencialmente tóxicos (3).

2 DEGRADACIÓN DE LÍPIDOS

Dos tipos principales de deterioración ocurren en lípidos: la hidrólisis y la

rancidez. La hidrólisis se refiere a la acción del agua sobre los triglicéridos gene-

rando ácidos grasos libres, mientras la rancidez es definida como la deterioración

sensorial detectable en aceites y grasas, siendo el fenómeno deteriorante más im-

portante en lípidos (5).

La rancidez se puede clasificar como: rancidez hidrolítica y rancidez oxidativa.


47Oxidación de Lípidos

do la acción del calor, con el uso de temperaturas bajas durante el procesamiento

y el almacenamiento, y (3) eliminando metales durante el procesamiento o inacti-

vándolos con el uso de quelantes.

Los agentes quelantes/secuestradores se acoplan a iones metálicos, principal-

mente cobre y hierro, que catalizan la oxidación lipídica. Un par de electrones no

compartido en su estructura molecular promueve la acción de complexación. Los

más comunes son ácido cítrico y sus sales, fosfatos y sales de ácido etileno diamino

tetra acético (EDTA) (16).

El punto 3 se refiere a la acción del oxígeno, que se puede reducir mediante

la utilización de envases de baja permeabilidad, vacío, atmósferas modificadas (at-

mósfera de N2) o, aún, por la utilización de substancias secuestrantes o absorbe-

doras de oxígeno (17).

Los secuestradores de oxígeno, como el ácido ascórbico, reaccionan con el

oxígeno atmosférico liberando hidrógeno de su molécula, formando una molécula

de agua (18).

Los removedores de oxígeno son compuestos que actúan capturando el oxí-

geno presente en el medio, a través de reacciones químicas estables, tornándolo,

consecuentemente, indisponible. Ácido ascórbico, sus isómeros y sus derivados

Energia

1

2

Metales pesados

Peróxidos

RH

RH

R •

R • + ROOH

• H

ROO •

O2 3

44

+

Reacción en cadena

FIGURA 10 ¦ Factores importantes para retardar la auto oxidación.


IIIÁcidos grasos trans:

características físico-químicas y tecnológicas

Denise D´Agostini, Jane Mara Block,

Daniel Barrera-Arellano y Jorge Mancini-Filho

1 INTRODUCCIÓN

El consumo de lípidos y sus efectos sobre la salud humana son, actualmente,

uno de los principales puntos de interés de investigación en el área de tecnología

de alimentos y nutrición.

Las propiedades y características de los lípidos utilizados en la formulación de

productos alimenticios dependen, en gran parte de la estructura molecular y de

la configuración de los ácidos grasos esterificados al grupo hidroxilo del glicerol

en la formación de los triacilgliceroles. Las isomerías geométricas o espaciales y

de posición de los ácidos grasos insaturados están relacionadas directamente con

los aspectos químicos, físicos, tecnológicos y metabólicos de los lípidos en la dieta,

alterando el estado clínico y nutricional de los organismos que los consumen.

La mayoría de los ácidos grasos insaturados existentes en la naturaleza presen-

tan dobles enlaces en la configuración cis, los cuales se sitúan en diferentes posi-

ciones de la cadena carbónica. Sin embargo, los ácidos grasos insaturados también

pueden presentar la configuración trans, y consecuentemente, exhiben propieda-

des nutricionales y físico-químicas distintas de sus isómeros cis correspondientes.

Los ácidos grasos trans (AG trans) son isómeros geométricos y posicionales

de los ácidos grasos naturales insaturados, conteniendo por lo menos un doble

enlace en la configuración trans. Son formados en grandes cantidades cuando

aceites vegetales o marinos son parcialmente hidrogenadas para la producción de

shortenings que son gorduras especiales destinadas para la aplicación en alimen-

tos industrializados como margarinas, o productos comerciales fritos, cocidos o

asados. Investigaciones experimentales y estudios epidemiológicos sugieren

que el consumo elevado de estos ácidos grasos a través de la dieta está asocia-


61Ácidos grasos trans

La diferencia de comportamiento de la propiedad de consistencia en función

de la temperatura puede explicarse por la estructura de la red cristalina de las gra-

sas, que pueden cristalizar en diferentes formas polimórficas (a, b y b’) de acuerdo

con su composición en ácidos grasos, dependiendo del tratamiento térmico al que

fueron sometidos o simplemente de la temperatura de cristalización (10).

Como los ácidos grasos insaturados pueden presentar configuraciones cis o

trans, tendrán distintas propiedades físico-químicas y nutricionales. Debido a sus

características estructurales, los ácidos grasos trans tienen mayor punto de fusión

en comparación con sus correspondientes isómeros cis, pero inferior al punto de

fusión de los ácidos grasos saturados con el mismo número de átomos de carbono.

Por lo tanto, las propiedades adquiridas por los ácidos grasos en función de la

presencia de la estructura espacial trans se encuentra entre las propiedades de

los ácidos grasos saturados y de los ácidos grasos insaturados con la configuración

cis, y como resultado, se tiene un punto de fusión y consistencia intermediarios,

tornando la mezcla lipídica semisólida (11).

La Figura 2 ilustra las estructuras espaciales y los puntos de fusión de los

ácidos grasos con 18 átomos de carbono (esteárico, elaídico y oleico) con isómeria

geométrica cis/trans. Los AG trans comúnmente encontrados son los monoinsa-

turados, pero varios isómeros diinsaturados o incluso triinsaturados pueden for-

marse a partir de los ácidos linoleico y a-linolénico. Diferencias geométricas entre

los isómeros cis y trans afectan sus interacciones bioquímicas con las enzimas que

participan en el metabolismo lípidico (2, 12).

Ácido esteárico (C180:0)PF: 70 ºC

Ácido oleico (C18:1 9 cis)PF: 13 ºC

Ácido elaídico (C18:1 9 trans)PF: 43 ºC

FIGURA 2 ¦ Estructuras espaciales y puntos de fusión de los ácidos esteárico, elaídico y oleico con isomería geométrica cis/trans.


IVÁcidos grasos trans:

características nutricionales

Denise D’Agostini y Jorge Mancini Filho

1 CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES

Las modificaciones en la estructura molecular de los lípidos alteran sus efectos

biológicos y, por consiguiente, afectan el metabolismo y la salud humana. Por lo

tanto, las características nutricionales de los AG trans, están vinculadas estre-

chamente con la peculiaridad estructural de sus moléculas, que interferirá en su

incorporación en los tejidos, en la modulación de la síntesis del colesterol y de sus

fracciones, en la formación de eicosanoides sin actividad biológica y en las interac-

ciones bioquímicas de competición enzimática entre los ácidos grasos esenciales

de las series ω-3 y ω-6. Por lo tanto, es de gran interés la cantidad ingerida de AG

trans a través de la dieta, debido a los efectos adversos de estos isómeros con

respecto a las enfermedades cardiovasculares, inflamatorias, aterosclerosis, pro-

blemas en el desarrollo infantil, cáncer y diabetes (1).

1.1 Metabolismo

Como los isómeros cis, los AG trans son ingeridos, absorbidos y transporta-

dos a las células, donde son utilizados como fuente energética o depositados en

los tejidos para su futura utilización. Cerca del 95.6% del ácido elaídico ingerido es

absorbido, indicando que la configuración trans no altera la absorción intestinal de

ácidos grasos, es decir, la acción de la lipasa pancreática no parece ser perjudicada

por la presencia de AG trans en los triacilgliceroles. Así, la trielaidina es hidroli-

zada de forma similar a la trioleina. Sin embargo, los isómeros cis se metabolizan

más rápidamente que los trans como fuente de energía, siendo éstos incorporados

preferentemente a los fosfolípidos. En humanos, la incorporación de los isómeros

trans en los tejidos depende de la cantidad ingerida, del tiempo de consumo, de

la cantidad de ácidos grasos esenciales consumidos, del tipo de tejido y del tipo de

isómero (configuración geométrica y posicional) (2).


88 Temas Selectos en Aceites y Grasas

en esa síntesis. Estudios sugieren que esta competencia se minimiza cuando los

ácidos grasos esenciales se encuentran presentes en cantidades adecuadas en la

dieta (13).

Los ácidos grasos esenciales, linoleico (C18:2 ω-6) y a-linolénico (C18:3 ω-3)

son importantes para la formación de las membranas celulares y son precursores

en la síntesis de eicosanoides. Con este fin, estos ácidos grasos deben sufrir un

aumento de su cadena carbónica por la acción de enzimas elongasas y la inserción

de dobles enlaces por enzimas D5 y D6 desaturasas (Figura 1). Isómeros trans

del acido a-linolénico compiten con los ácidos a-linolénico cis por la enzima D6

Ácido α-linolénico18:3 ω-3

Ácido linoleico18:2 ω-6

Ácido estearidónico18:4 ω-3

Ácido γ-linoleicoGLA 18:3 ω-6

Ácido eicosatetraenoico20:4 ω-3

pge1 pgf

1

txa1

blocos lt4

Ácido diohomo γ-linoleicoDGLA 20:3 ω-6

Ácido eicosapentaenoicoEPA 20:5 ω-3

pgd3 pge

3 pgf

3

pgi3 txa

3 lta

5 ltb

5 ltc

5 ltd

5

pgd2 pge

2 pgf

2

pgi2 txa

2lta

4

ltb4 ltc

4 ltd

4 lte

4

Ácido araquidónico20:4 ω-6

Ácido docosapentaenoicoDPA 22:5 ω-3

Ácido docosahexaenoicoDHA 22:6 ω-3

Ácido docosatetraenoico22:4 ω-6

Ácido docosapentaenoico22:5 ω-6

Δ6 desaturasa

elongasa

elongasa

Δ5 desaturasa

Δ4 desaturasa

FIGURA 1 ¦ Metabolismo de los ácidos grasos esenciales en la formación de eicosanoides.

Observación: A la derecha el ácido linoleico (ω-6) y sus metabolitos. A la izquierda el acido a-linolénico (ω-3) de origen vegetal y sus productos metabólicos (EPA y DHA pueden obtenerse directamente del aceite de pescado). Pg: prostaglandinas; Tx: tromboxanos; Lt: leucotrienos.


VÁcidos grasos omega-6 y omega-3:

su esencialidad y requerimientos metabólicos

Alfonso Valenzuela Bonomo

1 INTRODUCCIÓN: EL DESCUBRIMIENTO Y EL CONCEPTO DE LOS ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES (AGE)

La esencialidad de los ácidos grasos fue descubierta por George y Mildred

Burr en 1929. Estos investigadores y esposos, además, observaron que la alimenta-

ción de ratas con una dieta carente totalmente de grasas, producía un crecimiento

muy pobre de los animales, una dermatitis severa, especialmente en la cola, pérdi-

da del pelaje, emaciación, y eventualmente la muerte (1). Estudios realizados con

anterioridad por otros investigadores, no permitieron llegar a la observación de los

Burr debido, probablemente, a que no se contaba con procedimientos químicos

que permitieran separar la grasa del resto de los componentes de la dieta, y así

obtener dietas carentes de materias grasas. Aunque los esposos Burr no pudieron

identificar qué componentes específicos de la grasa eran los responsables de los

efectos nutricionales negativos de la dieta carente de materia grasa, observaron

que la adición de una cantidad tan diferente como un 2% o un 20% de grasa de

origen animal a la alimentación de las ratas, prevenía los efectos derivados de la

carencia. Por lo cual, concluyeron que el “componente de la materia grasa que fal-

taba” se requería en muy pequeña cantidad. La grasa utilizada por los Burr conte-

nía un 15% de ácido esteárico, un 25% de ácido palmítico, un 50% de ácido oleico,

y un 10% de ácido linoleico.

Más tarde, con el advenimiento de técnicas más finas para la separación y el

análisis de los ácidos grasos, como lo es la cromatografía gaseosa, que permite la

separación, la identificación y la determinación cuantitativa de los ácidos grasos,

se demostró que era el ácido linoleico el componente deficitario de la dieta el que

causaba las alteraciones observadas en las ratas. Sin embargo, esta importante

observación no fue asociada en aquella época a la nutrición humana, estimándose



desarrollado numerosos estudios clínicos con el propósito de demostrar el benefi-

cio de una u otra forma de suplementación.

La Tabla II muestra la recomendación de ingesta adecuada de AGE ω-6 y ω-3

y de AGPICL ω-6 y ω-3 recomendada para las fórmulas y expresada como por-

centaje del total de ácidos grasos. Se estima que esta composición permite un

crecimiento adecuado y un desarrollo del sistema nervioso, comparable al que se

obtiene a través de la lactancia materna. La Figura 7 muestra el consumo prome-

dio de AGPICL ω-3 en diferentes poblaciones, donde se observa el marcado déficit

de estos ácidos grasos en la población occidental, y la desproporción en la relación

de consumo AGPICL ω-6/ω-3.

TABLA II ¦ Recomendación de ingesta adecuada de AGE omega -6, omega -3 y de AGPICL omega -6 y omega -3 para los lactantes que reciben fórmulas

Acidos grasos % del total de ácidos grasos

AL 10.00

ALN 1.50

AA 0.50

DHA 0.35

EPA (Límite superior) < 0.10

Recomendación

Asia

América del norte

América del sur

Chile

0 0.7 1.4 2.1 2.8

Europa

(ALN = EPA + DHA) g/día

Omega -6Omega -3

5 : 1

5 : 1

20 : 1

20 : 1

17 : 1

23 : 1

FIGURA 7 ¦ Consumo promedio de AGPICL Omega -3 en diferentes poblaciones.


VIÁcido Gamma Linolénico

Renato Grimaldi

1 INTRODUCCIÓN

Los ácidos grasos esenciales (AGE) forman parte de nuestra dieta, principal-

mente en forma de ácidos linoleico (AL, ω-6) y linolénico (ALN, ω-3), provenien-

tes de aceites vegetales, especialmente del aceite de soja. La carencia de ácidos

grasos esenciales puede causar reducción del crecimiento, problemas reproducti-

vos, dermatitis, etc.

A partir de la ingestión, estos ácidos grasos son metabolizados por una serie

de enzimas desaturasas (introducción de dobles enlaces) y elongasas (introduc-

ción de dos átomos de carbono), originando diversos metabolitos, precursores de

los eicosanoides.

Los eicosanoides son compuestos que afectan la salud, tanto de forma positiva

como negativa. Todos los eicosanoides y prostaglandinas conocidos son formados

a partir de los ácidos grasos esenciales linoleico (ω-6 o n-6), linolénico (ω-3 o n-3),

de sus derivados superiores y a partir de los ácidos grasos ω-3 del aceite de los pe-

ces, siendo de conocimiento de todos que la proporción entre estos ácidos grasos

dietarios es muy importante.

El consumo de ácido linoleico conduce a la producción de ácidos grasos supe-

riores incluyendo el ácido araquidónico (20:4, n-6). Basados en el ácido araquidó-

nico los eicosanoides exacerban el estrés, los procesos inflamatorios y suprimen

funciones inmunoprotectoras, como por ejemplo la resistencia a las enfermedades.

El exceso de ácido linolénico y otros ácidos grasos ω-3 pueden causar sangrado

excesivo en heridas, cirugías o partos. Grandes cantidades de algunos de estos ácidos

grasos insaturados en la dieta sin un aumento compensatorio de los nutrientes antioxi-

dantes, pueden aumentar la velocidad del daño oxidativo de los tejidos, dando lugar a

un envejecimiento acelerado y aumentando el riesgo de enfermedades degenerativas.


165Ácido Gamma Linolénico

TABLA VI ¦ Prostaglandinas y sus funciones fisiológicas en los principales órganos

Sistema Mediador (es)Sitio principal de la

sintesisEfecto(s) primario

CardiovascularProstaciclinaTromboxana

Células endotelialesPlaquetas

VasodilataciónVasoconstricción

RenalProstaciclina

PGE2Córtex renalMedula renal

VasodilataciónExcreción sal y água

Gastrointestinal PGE2 Mucosa gástrica Citoprotección

HematológicoProstaciclina

Tromboxana

Células endoteliales

Plaquetas

Desagregación de plaquetas

Agregación de plaquetas

Respiratorio Prostaciclina Células endoteliales Vasodilatación

Músculoesqueletal PGE2 OsteoblastosReabsorción y

formación osea

Reproductivo

PGE2

PGE2, PGF2

Vesículas seminales

Membranas fetales

Erección, ejaculación, transporte del espermaOvulación, fertilización,

partos

Neurológicos PGE2 ? Fiebre, hiperalgesia

Fuente: Muller, 2006 (36).

8 APLICACIÓN TERAPÉUTICA

El AGL parece ser benéfico debido a la producción de varias prostaglandinas

y leucotrienos. Algunas de estas sustancias pueden aumentar algunos síntomas,

mientras que otros pueden disminuir. Una dieta rica en GLN puede afectar el equi-

librio hacia el lado de la producción de prostaglandinas y leucotrienos más favora-

bles y aumentar la ayuda en algunas enfermedades (13).

Algunas de estas enfermedades mencionadas por Huang y Huang (13), se

enumeran a continuación y han sido constantemente estudiadas:

• Mastalgiacíclica:condicióndolorosade lossenosdurante lasemanaan-

terior al período de la menstruación. El malestar es acompañado de hin-

chazón, inflamación y, a menudo quistes puntuales. Estos síntomas son

denominados como enfermedad de los senos fibrosísticos, mastitis cíclica

o mastodontia. El estudio indicó que los síntomas fueron asociados con un

desequilibrio de los ácidos grasos en el organismo.

• Laneuropatíadiabética:condicióndedeterioracióngradualdelosnervios

causados por la diabetes.


1 INTRODUCCIÓN

Ácido linoleico conjugado o CLA (siglas del inglés Conjugated Linoleic Acid)

es un nombre colectivo para describir isómeros geométricos y de posición del áci-

do linoleico (18:2 ω-6) que tienen dos dobles enlaces conjugados. Durante las

últimas dos décadas y especialmente desde el descubrimiento de Ha et al. (1987)

(1), que reportaron que un extracto de carne molida asada, después identificado

como CLA, tenía efectos biológicos, numerosos estudios desarrollados primero en

animales y recientemente en humanos han demostrado las posibles implicaciones

de los isómeros CLA sobre la salud. Una gran cantidad de estudios, tanto en ani-

males como en humanos, ha sido realizada con mezclas de isómeros CLA sinte-

tizadas por medios químicos, algunos otros con isómeros aislados puros y muy

pocos con mezclas naturales de CLA (2). Estos estudios han mostrado que CLA

podría tener un efecto sobre el sistema inmunológico (3), la aterosclerosis (4), el

cáncer de mama (5), y la composición corporal (6). Este capítulo tratará apenas

sobre el posible efecto de los isómeros CLA en humanos. Primero, trataremos de

las fuentes de CLA, después los métodos desarrollados para analizar CLA en ma-

trices complejas y describiremos los datos obtenidos sobre los efectos del CLA

en la composición corporal, la función inmunológica y sobre el perfil lipídico de la

sangre en humanos.

2 FUENTES DE CLA E INGESTA DIARIA ESTIMADA

2.1 Fuentes naturales

En alimentos, el CLA se encuentra en productos de rumiantes, como carne y

productos lácteos (7). Se ha demostrado que el CLA se produce en el rumen como

resultado de la biohidrogenación del ácido linoleico, un ácido graso poliinsaturado

VIIÁcido Linoleico Conjugado (CLA):

Fuentes, Análisis, Efectos Fisiológicos ySeguridad en Humanos

Jean Louis Sebedio


VIIIÁcidos Grasos y Salud

Thais M. de Lima, Maria Fernanda Cury-Boaventura, Elaine Hatanaka,

Renata Gorjão, Jarlei Fiamoncini, Sandro M. Hirabara,

Aurélio Pimenta, Hilton K. Takahashi y Rui Curi

1 CONSIDERACIONES PRELIMINARES

Los ácidos grasos siempre fueron considerados como una importante fuente

de ATP para los organismos. Algunos de los ácidos grasos son considerados esen-

ciales y, por tanto, no pueden faltar en la dieta. Existe información acumulada

sobre el efecto de los ácidos grasos en todas las células del organismo, su impor-

tancia en la prevención e incluso como coadyuvante en el tratamiento de enfer-

medades. Esto se debe a diversos efectos celulares de los ácidos grasos, como en

las vías de señalización de hormonas, citocinas y en la expresión de genes. En este

capítulo se presentan los resultados de estudios acerca de la utilización de ácidos

grasos (aceites) en el tratamiento y prevención de diversas enfermedades. Las

informaciones se presentan para cada patología por separado.

2 ÁCIDOS GRASOS Y ENFERMEDADES AUTOINMUNES

El interés por los efectos de los ácidos grasos en las células del sistema in-

munológico ha sido creciente, principalmente debido a sus aplicaciones clínicas

en diversas enfermedades autoinmunes e inflamatorias. Kromann y Green (1)

determinaron una baja incidencia de enfermedades autoinmunes e inflamatorias

como la psoriasis, el asma, la artritis reumatoide, así como la ausencia total de

la esclerosis múltiple en estudios realizados en una población de esquimales de

Groenlandia, cuya alimentación es a base de pescado (fuente rica de ácidos gra-

sos ω-3). A partir de estos resultados, esta familia de ácidos grasos, cuyos princi-

pales componentes son el ácido eicosapentaenoico (EPA) y el docosahexaenoico

(DHA), han sido objeto de la mayoría de estudios relacionándolos con las enfer-

medades autoinmunes.


IXMono y Diglicéridos

María Antonia Grompone

1 INTRODUCCIÓN

Los acilgliceroles o glicéridos son ésteres del glicerol (propano-1,2,3-triol) y

ácidos grasos. Si solamente una de las funciones alcohol está esterificada se deno-

minan monoacilgliceroles o monoglicéridos (MAG); si dos de las funciones alcohol

están esterificadas, se denominan diacilgliceroles o diglicéridos (DAG).

Para indicar la estereoquímica de los glicéridos, se numeran los átomos de

carbono del glicerol de acuerdo con su estereoespecificidad. Cuando la molécula

de glicerol se dibuja según la proyección de Fischer con el hidroxilo secundario a

la izquierda del átomo de carbono central, los átomos de carbono se numeran 1, 2

y 3 desde arriba hacia abajo. Si las moléculas están numeradas de acuerdo con su

estereoespecificidad, el nombre del compuesto lleva el prefijo sn inmediatamente

antes del término glicerol (por ejemplo, 1,3-sn-diacilglicerol) para distinguirlas de

las numeradas de manera convencional. El prefijo rac (de la palabra racémico)

antes del nombre indica que se trata de una mezcla de ambas antípodas ópticas;

por ejemplo, 1(3)-rac-monoacilglicerol.

Cualquier glicerolípido es quiral cuando los sustituyentes en las posiciones

sn-1 y sn-3 son diferentes. Moléculas especulares o enantiómeros poseen iguales

rotaciones ópticas pero opuestas. Sin embargo, si ambos sustituyentes son grupos

acilo de cadena larga, la rotación óptica es extremadamente pequeña (1).

Los monoglicéridos pueden existir en dos formas isoméricas diferentes, 1-mo-

noacilglicerol (isómero a) y 2-monoacilglicerol (isómero b):

OCOR

OH

OH

1-monoacilglicerol

OH

OCOR

OH

2-monoacilglicerol



monoglicéridos

agua líquida

agua líquida

aceite líquido

cristalesde aceite

FIGURA 5 ¦ Monoglicéridos cristalizados en su posición alrededor de las gotas de agua, las que se encuentran emulsionadas en la fase oleosa que se encuentra parcialmente cristalizada.

2.3 Reacciones con catalizadores químicos

Glicerolisis de triglicéridos

La glicerolisis pertenece al grupo de reacciones conocidas como alcohólisis.

Para un triglicérido formado por un único ácido graso (RCOOH), se puede repre-

sentar como una reacción reversible del tipo:

OCOR

OCOR

OCOR

OCOR

OH

OH

OH

OH

OH

+ 2 3

cuya constante de equilibrio es:

[MAG]3

[TAG][G]2KMAG

=

Esta ecuación representa de manera muy simplificada lo que sucede en el

proceso porque: (a) representa a los monoglicéridos como los únicos productos


XFosfolípidos

W. van Nieuwenhuyzen

y Mabel C. Tomás

1 INTRODUCCIÓN

Los fosfolípidos son importantes intermediarios bioquímicos en el crecimiento

y funcionamiento de las células vegetales y animales. Casi todas las células contie-

nen fosfolípidos. Comúnmente, los fosfolípidos de animales están constituidos de

esfingomielina, fosfatidilcolina (PC), fosfatidiletanolamina (PE), fosfatidilserina

(PS), fosfatidilinositol (PI) y otros fosfolípidos de glicerol de compleja composi-

ción de ácidos grasos. Los productos de lecitina animal son derivados de la leche,

huevos y cerebro.

Lecitinas vegetales, contienen principalmente PC, PI y PE, son derivadas co-

mercialmente de semillas como la soja, girasol y colza. Estas lecitinas con propie-

dades de superficie activa se utilizan como emulsificantes en una amplia gama de

alimentos, piensos, aplicaciones farmacéuticas y técnicas. La estructura molecular

de los principales fosfolípidos es mostrada en la Figura 1. Sólo una parte de lecitina

de gomas de las semillas trituradas es procesada, estimada en 150-170,000 tonela-

das métricas de lecitina comercial en mercados de todo el mundo, representando

uno de los principales grupos de emulsificantes en alimentos. Varios métodos de

aislamiento de lecitinas de tejidos vegetales y animales, para la modificación y

purificación de fosfolípidos específicos han sido ampliamente investigados. En la

bioquímica y la medicina, el nombre de lecitina es dado solamente al 3-sn fos-

fatidilcolina. Este capítulo se centra en la definición comúnmente usada para la

lecitina como una mezcla de fosfolípidos con aceite en la industria alimentaria.

De acuerdo a la mayoría de las definiciones legales, las lecitinas son mezclas

de fosfátidos (fosfolípidos) derivados de origen vegetal y animal. El Codex Alimen-

tarius Committee of the FAO/WHO ha listado las lecitinas de grado alimentario con

los criterios de pureza recomendada para su uso en todo el mundo. En los Estados


293Fosfolípidos

La fosfatidilcolina (PC) constituye una fase laminar en la interfase entre el

aceite y el agua, diferente a la fase reversa hexagonal de la fosfatidiletanolamina

(PE) o de la fase hexagonal de los lisofosfolípidos (Figura 6) (20). Este conoci-

miento es usado para la aplicación adecuada de lecitinas especiales, con la compo-

sición de fosfolípidos modificada o fraccionada.

Fosfatidilcolina Fosfatidiletanolamina Lisofosfatidilcolina

Fase laminar Fase reversa hexagonal Fase hexagonal

FIGURA 6 ¦ Estructura do los fosfolípidos en la interface de una emulsión.

Las diferentes estructuras de la fase en la interfase influencian la formación y

la estabilidad de la emulsión (20). En el procesamiento de alimentos, la estabiliza-

ción electrostática de las partículas (por ejemplo, de cristales de grasa) y polime-

ros (por ejemplo, proteínas) pueden presentar efectos sinérgicos positivos en la

estabilización de la emulsión (Figura 7).

Estabilización electrostática

Estabilización de la partícula

Estabilización polimérica (estérica)

–

–

–

–

+

+

++

+

+

FIGURA 7 ¦ Principios de la estabilización de la emulsión.

6.2 Evaluación de emulsificantes y emulsiones

La evaluación del poder emulsificante de la lecitina puede llevarse a cabo con

diversas pruebas empíricas:


XICeras de Girasol

María Cristina Añón

1 IMPORTANCIA DEL GIRASOL EN ARGENTINA

De acuerdo a los indicadores del sector de girasol publicados por la Secretaría

de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación (2006) la producción mundial de

esta oleaginosa en el año 2004 ascendió a 26.7 millones de toneladas, con un ren-

dimiento promedio de 1.14 qq/ha (1). La región del Mercosur aportó el 13.99% de

dicha producción, lo que equivale a 3,736 millones de toneladas, correspondiendo

a nuestro país un 84% de dicho valor (3.24 millones de toneladas equivalente al

12% de la producción mundial). Estas cifras muestran claramente la importancia

de esta oleaginosa para Argentina, que se ubica en el cuarto lugar en la producción

mundial detrás de Rusia (18.3% de la producción mundial), Ucrania (16.3% de la

producción mundial) y Europa Central (14.75 % de la producción mundial), res-

pectivamente. La mayor superficie sembrada corresponde a la provincia de Bue-

nos Aires, seguida por La Pampa, Chaco, Santa Fe, Santiago del Estero y Córdoba;

en tanto que las provincias de Entre Ríos, San Luís y Formosa aportaron superfi-

cies inferiores al 2% del total.

La Dirección de Estimaciones de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pes-

ca y Alimentación (2006) ha indicado que la superficie plantada con girasol en

la campaña 2004-2005 mostró un incremento del 4.9% en el área sembrada con

respecto a la campaña anterior (1).

Según el laboratorio de la Bolsa de Cereales de Rosario, Argentina, el pro-

medio de materia grasa de las muestras analizadas entre diciembre de 2003 y el

mismo mes de 2004 fue en promedio 49.48%, o sea 7.48% por encima de la base de

comercialización del girasol, lo que indica la buena calidad de la semilla.

La producción de girasol se destina básicamente al comercio interno y exter-

no bajo la forma de grano, harinas y aceite. En la campaña 2003/2004 el 87.96% de


XIIEsteroides

Arturo Cert, María del Carmen Pérez-Camino

y Wenceslao Moreda

1 INTRODUCCIÓN

Las grasas y aceites comestibles se preparan a partir de tejidos animales, se-

millas o frutos oleaginosos mediante procedimientos físicos, tales como presión,

centrifugación o extracción con disolventes. En algunos casos, los aceites y gra-

sas obtenidos presentan unas características físico-químicas y organolépticas que

permiten su consumo directo, mientras que en otros es necesario someterlos a

procesos de refinación para eliminar ácidos libres, olores o sabores indeseables, o

componentes minoritarios de carácter tóxico (v.g., gosipol en el aceite de algodón)

o que dificulten su comercialización (v.g., ceras, fosfolípidos). Las grasas y acei-

tes están constituidas principalmente por triglicéridos, que son los componentes

mayoritarios, y por numerosos componentes minoritarios de muy diferente natu-

raleza química. Éstos últimos pueden agruparse en glicerídicos y no glicerídicos.

Los componentes menores no glicerídicos agrupan a familias de compuestos con

estructura esteroidea y de diversa polaridad, entre los que se encuentran hidro-

carburos, alcoholes, aldehídos y ácidos, así como moléculas complejas resultado

de la combinación de alcoholes esteroideos con ácidos grasos, ácidos fenólicos o

azúcares.

En los aceites y grasas vegetales los componentes esteroideos suelen ser ca-

racterísticos de la especie botánica de la que se obtienen, por lo que estos com-

puestos son de utilidad para la caracterización y para la detección de mezclas.

En consecuencia, tanto los organismos internacionales (CODEX Alimentarius,

Consejo Oleícola Internacional) como los nacionales (Comisión de la Unión Eu-

ropea) diversos países han establecido valores límites para las concentraciones

de determinados compuestos esteroideos, con objeto de garantizar la genuinidad

de los aceites y grasas comestibles. Por otra parte, algunos de estos compuestos

tienen propiedades nutricionales por lo que se utilizan como aditivos para confe-


XIIITocoferoles y Tocotrienoles

Afaf Kamal-Eldin

1 INTRODUCCIÓN

Las plantas sintetizan una amplia gama de derivados de cromanol lipofílicos

con dos anillos; uno fenólico y uno heterocíclico y una extremidad fitil (tocofero-

les), geranilgeranil (tocotrienoles), o solanesil (plastocromanol-8). Diferencias en

la substitución metílica en el anillo fenólico resultan en los diferentes homólogos

de tocoferoles y tocotrienoles: a- (tres grupos metílicos), b- y g- (dos grupos me-

tílicos), y d- (un grupo metílico) (Figura 1). El plastocromanol-8, que está estruc-

turalmente y biosintéticamente relacionado a los tocoferoles y tocotrienoles, está

presente en los aceites de colza, linaza, y cáñamo.

Grupo pincipal de losTococromanoles

Cadenas laterales (CI)

Tocoferoles (n=2)

Tocotrienoles (n=2)

Plastocromanol-8 (n=7)

HO

O n

n

Sc

65

104

3

2

1

978

5 7alfa CH

3 CH

3

beta H

CH3

gama CH3 H

delta H H

HomólogoSubstitución

8a

FIGURA 1 ¦ Estructuras de los tocoferoles, tocotrienoles y plastocromanol-8. Los números CAS son: a-tocoferol (59-02-9), b-tocoferol (16698-35-4), g-tocoferol (54-28-4), d-tocoferol (119-13-1), a-tocotrienol (1721-51-3, 493-35-6, 58864-81-6), b-tocotrienol (490-23-3), g-tocotrienol (91-86-1, 14101-61-2), d-tocotrienol (25612-59-3).


XIVCarotenoides

Paz Soledad Robert Canales

y Nalda Romero Palacios

1 INTRODUCCIÓN

Los carotenoides (CARs) son un grupo de compuestos bioactivos, que se

encuentran en la naturaleza, compartiendo con lípidos en diferentes estructuras

como en las membranas biológicas o en el aceite de palma. Numerosos estudios

epidemiológicos sugieren que estos compuestos producen efectos beneficiosos

para la salud humana por la capacidad de atrapamiento de radicales libres y de

oxígeno singlet (propiedad relacionada con su estructura química). Por esta razón

es importante incrementar en la dieta su consumo, ya sea mediante la ingesta de

frutas y verduras frescas o procesadas o proporcionando suplementos que satisfa-

gan los requerimientos diarios.

Las propiedades físico-químicas de los CARs, permiten numerosas aplicacio-

nes, por ejemplo pueden ser utilizados como colorantes naturales, como fuente

de provitamina A, como antioxidantes naturales para la protección de alimentos

con el objeto de prolongar la vida útil evitando la degradación autoxidativa o fo-

toxidativa de lípidos u otros elementos sensibles o para mejorar las características

organolépticas, enmascarando olores y sabores desagradables. Otra de las aplica-

ciones que pueden identificarse para estos compuestos y que está adquiriendo una

importancia cada vez mayor, es la posibilidad de ser utilizados para el desarrollo de

alimentos funcionales, los cuales proporcionan beneficios fisiológicos mejorando el

funcionamiento del organismo y/o reduciendo el riesgo de enfermedades degene-

rativas influenciadas por el estrés oxidativo.

En este capítulo se presentan diferentes aspectos de los CARs como: el rol

biológico de ellos, el mecanismo de acción descrito para sus características antio-

xidantes o prooxidantes, las vías de degradación e isomerización y la interacción

con fenoles descritas en la autoxidación y fotooxidación de lípidos.



2 ESTRUCTURA DE LOS COMPUESTOS CAROTENOIDES

Desde el punto de vista químico, los carotenoides, son tetraterpenos de 40

átomos de carbono, simétricos y lineales, formados a partir de 8 unidades de iso-

prenoides de 5 átomos de carbonos cada una, unidos de tal manera que el orden

se invierte en el centro de la molécula.

En el reino vegetal son biosintetizados a partir del ácido mevalónico para pro-

ducir el fitoeno (C40), considerado el primer carotenoide de la serie. A partir de

éste, se forman los otros constituyentes de esta familia en un proceso denomi-

nado carotenogénesis, donde se producen modificaciones de la estructura básica

como: desaturaciones, ciclaciones, adición de grupos funcionales (hidroxilación),

epoxidación y reordenamientos entre otras, resultando en una amplia variedad

de moléculas (1). La estructura de dobles enlaces conjugados, permite que los

electrones p se deslocalicen en la cadena poliénica (2), siendo esta característica

la responsable de su reactividad química, propiedades de absorción de luz, color y

propiedades antioxidantes (3).

Los carotenoides se utilizan ampliamente en la industria de alimentos como

colorantes naturales, antioxidantes y como aditivos para lograr alimentos funcio-

nales (4). Por ejemplo, el b-caroteno se adiciona a productos como margarina o

mantequilla (2-8 ppm), manteca o margarina de repostería (7-13 ppm), aceite

para freír en la preparación de papas fritas (13-33 ppm) y aceite para palomitas de

maíz (66-132 ppm) (5,6) entre otros.

3 ROL BIOLÓGICO DE LOS COMPUESTOS CAROTENOIDES

La importancia de los compuestos carotenoides se extiende más allá de su

función como colorantes, ya que están involucrados en diversas funciones bioló-

gicas, por ejemplo, la acción como provitamina A del b-caroteno es ampliamente

conocida.

La acción antioxidante de los carotenoides en la protección de la salud, se ex-

plica por su rol en la prevención de la peroxidación lipídica que se produce en las

membranas celulares como consecuencia del estrés oxidativo (7,8). En general,

los CARs mas estudiados son aquellos que se encuentran en el plasma y que esta-

rían cumpliendo un rol biológico, como: b-caroteno (15-30 mg/g), licopeno (20-40

mg/g), criptoxantina (13-20 mg/g), luteína (10-20 mg/g), zeaxantina (1-5 mg/g) y

a-caroteno (5-10 mg/g). Por ejemplo la luteína y zeaxantina, se disponen principal-

mente en la retina y en otros tejidos oculares y se han asociado con la prevención

de degeneración macular por la edad (AMD) (9,10) y la formación de cataratas


temas selectos en aceites y grasas - volumen 2/ química

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