Cultivos celulares, su potencial para el desarrollo de alimentos funcionales

Sara FernándezPor Sara Fernández 5 meses publicadoSin Comentarios
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La creciente preocupación social sobre las dietas saludables hace que el desarrollo de los alimentos funcionales esté en auge. Los modelos celulares ofrecen un gran potencial tecnológico para el desarrollo de dichos productos  y la validación de su funcionalidad. En este artículo vemos en qué consisten los cultivos celulares, sus ventajas y resumimos la aportación de AINIA como partner tecnológico del proyecto PATHWAY-27 para el estudio de los efectos de los compuestos activos en los alimentos.

Como avanzábamos en el artículo La era saludable: Alimentos funcionales, nutricosmética y nutracéuticos, las versiones saludables de los alimentos vendidos en España durante 2015 supusieron 1.059,6 M€, el 23,4% de las ventas totales y el 18,9% en volumen. Estas cifras han continuado al alza durante el pasado 2016 y, como el análisis de las tendencias en el desarrollo de alimentos apuntan, en el 2017 el mercado de los alimentos saludables continuará creciendo.

Todo ello pone de manifiesto el hecho de que la salud se ha convertido en uno de los principales motores para la aportación del valor añadido en el desarrollo de productos en la industria alimentaria. Sin embargo, este desarrollo debe estar firmemente basado en la evidencia científica de los beneficios nutricionales y saludables de los compuestos seleccionados. Es imprescindible:

  • Conocerla proporción de los compuestos activos que es potencialmente absorbida y utilizada por el organismo (bioaccesibilidad), lo que resulta fundamental a la hora de abordar la selección de compuestos y/o formulación de alimentos.
  • Evaluar la efectividad de dicho compuesto y su funcionalidad real en el organismoy que exige el Reglamento europeo sobre la declaración de propiedades saludables (Reglamento (CE) 1924/2006 y 353/2008)

 

El potencial de los cultivos celulares en el desarrollo de alimento funcionales

Los cultivos celulares son herramientas de diagnóstico para evaluar el efecto biológico de determinados compuestos. Con este fin se utilizan células que provienen de órganos o tejidos específicos, de manera que podemos simular esos tejidos específicos, como puede ser el hígado, el tejido adiposo, neuronas, etc. Así, podemos estudiar en el laboratorio el comportamiento de estas células en cuanto a la absorción de los principios activos funcionales que se pretenden añadir al alimento y evaluar los efectos que estos tienen en un órgano diana mediante el uso de marcadores específicos.

Cuando un compuesto funcional se incorpora a una matriz alimentaria es necesario estudiar la cantidad disponible, así como verificar que ejerce su función en esa matriz. Con ese objetivo podemos trabajar con el sistema integrado digestor dinámico in Vitro– cultivo celular.

Tras la digestión artificial podemos calcular qué cantidad de producto se libera de la matriz (bioaccesibilidad) y con ayuda de los cultivos celulares, conocer la biodisponibilidad, cantidad de compuesto disponible para ejercer su función. Estos modelos también nos permiten validar la funcionalidad en diferentes tejidos. Así por ejemplo, se puede estudiar el efecto de una bebida enriquecida con calcio en los huesos, o un complejo proteico en el metabolismo muscular.

Las ventajas del uso de sistemas celulares in vitro son numerosas ya que:

  • Suponen una herramienta rápida y barata para poder hacer un cribado entre prototipos de alimentos y para comprobar la funcionalidad de los mismos.
  • Permiten estudiar los aspectos relacionados conla mejora preventiva de la salud (probióticos, sustancias naturales bioactivas), el estudio de los efectos nocivos de los compuesto( niveles de toxicidad, dosis admisibles, alergias, etc.) e incluso diseñar estrategias terapéuticas como podría ser el empleo de antibióticos
  • Posibilitan la evaluación de nuevos productos y ofrecen datos experimentales objetivos.

 

El proyecto Pathway-27: conocer la acción de los compuestos bioactivos y su impacto en la salud humana

Un ejemplo de aplicación de cultivo celular, como primera fase para el desarrollo de alimentos, es el proyecto europeo Pathway-27. En él se estudia el mecanismo de acción de 3 compuestos (ácido docosahexaenoico DHA, beta glucano BG, y antocianinas AC) que ayudan a mejorar el Síndrome Metabólico y sus efectos incorporados en 3 tipologías de que alimentos de consumo habitual en la Unión Europea, como es el pan, los lácteos y los huevos.

El proyecto  Pathway-27 cuenta con el apoyo de la Unión Europea dentro del 7º Programa Marco, está  coordinado por la Universidad de Bolonia e incluye 25 socios entre universidades, institutos de investigación y  PYMES de Europa, entre ellos AINIA.

Su principal objetivo es conocer los mecanismos de acción de los compuestos bioactivos citados y su efecto preventivo en dicha enfermedad. Con los resultados obtenidos se pretende diseñar un mapa de trabajo para el estudio de todos los compuestos bioactivos y su efecto en la salud humana. De esta manera podremos obtener una guía para el desarrollo de nuevos alimentos funcionales.

El trabajo de AINIA con cultivos celulares

Para conocer qué pasa (a nivel celular y molecular) cuando interactúan los principios bioactivos con el cuerpo humano, AINIA ha sido la encargada de coordinar los estudios in vitro sobre los efectos y mecanismos de acción de los bioactivos seleccionados (ácidos grasos omega-3, antioxidantes y fibras).

Las actividades de investigación de AINIA van más allá de las impuestas por el proyecto Pathway-27 aportando nuestra amplia experiencia en el estudio in vitro del proceso de digestión y métodos de  cultivo celular para evaluar el efecto saciedad de los ingredientes y alimentos, capacidad antioxidante y regulación del colesterol.

Para obtener más información sobre el trabajo de AINIA con  cultivos celulares in vitro para la selección y validación de compuestos, póngase en contacto con nosotros, podemos ayudarle.

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