Capacidad de absorción de radicales de oxígeno
Método obsoleto de caracterización de antioxidantes in vitro

La capacidad de absorción de radicales libres de oxígeno ( ORAC ) era un método para medir las capacidades antioxidantes en muestras biológicas in vitro . [1] [2] Debido a que no existían pruebas fisiológicas in vivo que respaldaran la teoría de los radicales libres o que la ORAC proporcionara información relevante para el potencial antioxidante biológico, se retiró en 2012. [3] [4]

Se probaron varios alimentos utilizando este método, y ciertas especias , bayas y legumbres obtuvieron calificaciones altas en tablas extensas publicadas por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). Las mediciones alternativas incluyen el reactivo de Folin-Ciocalteu y el ensayo de capacidad antioxidante equivalente de Trolox .

Método

El ensayo mide la degradación oxidativa de la molécula fluorescente (ya sea beta-ficoeritrina o fluoresceína ) después de ser mezclada con generadores de radicales libres como compuestos azo-iniciadores . Se considera que los azo-iniciadores producen el radical peroxilo por calentamiento, lo que daña la molécula fluorescente, lo que resulta en la pérdida de fluorescencia. Se considera que los antioxidantes protegen la molécula fluorescente de la degeneración oxidativa. El grado de protección se cuantifica utilizando un fluorómetro . La fluoresceína se utiliza actualmente sobre todo como sonda fluorescente. Hay equipos disponibles comercialmente que pueden medir y calcular automáticamente la capacidad (Biotek, Roche Diagnostics).

La intensidad de la fluorescencia disminuye a medida que avanza la degeneración oxidativa y, por lo general, se registra durante 35 minutos después de la adición del iniciador azo (generador de radicales libres). Hasta ahora, el AAPH (diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidino-propano)) es el único generador de radicales libres utilizado. La degeneración (o descomposición) de la fluoresceína se mide a medida que la presencia del antioxidante ralentiza la descomposición de la fluorescencia. Se registran las curvas de descomposición (intensidad de la fluorescencia frente al tiempo) y se calcula el área entre las dos curvas de descomposición (con o sin antioxidante). Posteriormente, se cuantifica el grado de protección mediada por antioxidantes utilizando el antioxidante trolox (un análogo de la vitamina E) como estándar. Se utilizan diferentes concentraciones de trolox para hacer una curva estándar y se comparan las muestras de prueba con esta. Los resultados de las muestras de prueba (alimentos) se han publicado como "equivalentes de trolox" o TE. [5] [6]

Un posible beneficio de utilizar el método ORAC para evaluar las capacidades antioxidantes de las sustancias es que tiene en cuenta muestras con y sin fases de retraso de sus capacidades antioxidantes. [ dudoso – discutir ]

Las desventajas de este método son: 1) sólo se mide la actividad antioxidante contra radicales particulares (probablemente principalmente peroxilo); sin embargo, nunca se ha demostrado la formación de radicales peroxilo; 2) no se caracteriza la naturaleza de la reacción dañina; 3) no hay evidencia de que los radicales libres estén involucrados en esta reacción; y 4) no hay evidencia de que los valores ORAC tengan alguna importancia biológica después del consumo de algún alimento. Además, no se ha establecido la relación entre los valores ORAC y un beneficio para la salud.

Como resultado de la refutación científica de la importancia fisiológica de ORAC, el USDA, que había estado recopilando y publicando datos de ORAC durante más de una década, retiró su publicación web de los valores de ORAC para alimentos estadounidenses comunes en mayo de 2012. [3]

Se han propuesto varios métodos ORAC modificados. La mayoría de ellos emplean el mismo principio (es decir, la medición del daño de la fluoresceína mediado por radicales AAPH); sin embargo, el método ORAC basado en resonancia paramagnética electrónica ORAC-EPR mide directamente la disminución del nivel de radicales AAPH mediante la acción depuradora de la sustancia antioxidante. [7]

Orientación regulatoria

En la siguiente discusión, el término "antioxidante" se refiere principalmente a compuestos no nutrientes en los alimentos, como los polifenoles , que tienen capacidad antioxidante in vitro , por lo que proporcionan un índice artificial de fuerza antioxidante: la medición ORAC.

Aparte de las vitaminas antioxidantes dietéticas ( vitamina A , vitamina C y vitamina E) , no se ha demostrado que ningún compuesto alimentario tenga eficacia antioxidante in vivo . [ cita requerida ] En consecuencia, las agencias reguladoras como la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (AESA) han publicado una guía que prohíbe que las etiquetas de los productos alimenticios afirmen o insinúen un beneficio antioxidante cuando no existe tal evidencia fisiológica. [8] [9] Esta guía para los Estados Unidos y la Unión Europea establece que es ilegal insinuar posibles beneficios para la salud en las etiquetas de los paquetes de productos con alto ORAC.

Contexto fisiológico

Aunque las investigaciones in vitro indican que los polifenoles son buenos antioxidantes y probablemente influyen en el valor ORAC, los efectos antioxidantes in vivo son probablemente insignificantes o inexistentes. [3] [10] Por mecanismos no antioxidantes aún no definidos, los flavonoides y otros polifenoles pueden reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares y cáncer. [11]

Según la interpretación del Instituto Linus Pauling , la EFSA y el USDA, los polifenoles dietéticos tienen poco o ningún valor antioxidante directo después de la digestión. [3] [9] [10] [12] A diferencia de las condiciones controladas en probeta, el destino de los polifenoles in vivo muestra que están poco conservados (menos del 5 %), y la mayor parte de lo que se absorbe existe como metabolitos modificados químicamente destinados a una rápida excreción. [13]

El aumento de la capacidad antioxidante de la sangre que se observa tras el consumo de alimentos ricos en polifenoles (ORAC) no está causado directamente por los polifenoles, sino que muy probablemente resulta del aumento de los niveles de ácido úrico derivados del metabolismo de los flavonoides. [12] [13] Según Frei, "ahora podemos seguir la actividad de los flavonoides en el cuerpo, y una cosa que está clara es que el cuerpo los ve como compuestos extraños y está tratando de deshacerse de ellos". [13]

Fuentes de alimentación

Los valores se expresan como la suma de las fracciones de antioxidantes solubles en lípidos (por ejemplo, carotenoides ) y solubles en agua (por ejemplo, fenólicos ) (es decir, “ORAC total”) informados como micromoles de equivalentes de trolox (TE) por cada 100 gramos de muestra, y se comparan con las evaluaciones del contenido total de polifenoles en las muestras.

La EFSA y el USDA consideran que estos valores son biológicamente irrelevantes. [3] [9]

Puntuaciones ORAC de alimentos - USDA
AlimentoTamaño de la porciónORAC, equivalente de Trolox, μmol por 100 g
Ciruela pasa1 taza14.582
Frijol rojo pequeño½ taza de frijoles secos13.727
Arándano silvestre1 taza13.427
Frijol rojo½ taza de frijoles secos13.259
Judía pinta½ taza11.864
Arándano1 taza de bayas crudas (enteras)9,584
Arándano1 taza de bayas crudas (cultivadas)9,019
Corazones de alcachofa1 taza, cocida7,904
Grano de cacao crudo sin procesar1 onza7.840
Zarzamora1 taza de bayas crudas (cultivadas)7.701
Frambuesa1 taza6.058
Fresa1 taza5,938
Manzana Red Delicious1 manzana5.900
Manzana Granny Smith1 manzana5,381
Pacana1  onza5.095
Cereza dulce1 taza4.873
Ciruela negra1 ciruela4.844
Patata Russet1, cocido4.649
Aronia1 onza4.497
Frijol negro½ taza de frijoles secos4.181
Ciruela1 ciruela4.118
Manzana gala1 manzana3.903
Granada100 gramos2.860

En casi todas las verduras, la cocción convencional puede reducir el valor ORAC hasta en un 90%, mientras que la cocción al vapor retiene más antioxidantes. [14]

Comparaciones de valores ORAC

El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, anteriormente editor de datos ORAC, retiró su publicación web de los valores ORAC para alimentos estadounidenses comunes en 2012 debido a la ausencia de evidencia científica de que el ORAC tenga algún significado biológico. [3]

Al comparar los datos de ORAC, se debe tener cuidado de garantizar que las unidades y los alimentos que se comparan sean similares. Algunas evaluaciones compararán las unidades de ORAC por gramo de peso seco del alimento intacto o su polvo molido, otras evaluarán las unidades de ORAC en peso húmedo fresco o congelado, y otras analizarán las unidades de ORAC por porción. En cada evaluación, diferentes alimentos pueden parecer tener valores de ORAC más altos. Por ejemplo, aunque una pasa no tiene más potencial antioxidante que la uva de la que se secó, las pasas parecerán tener un valor de ORAC más alto por gramo de peso húmedo que las uvas debido a su menor contenido de agua. Del mismo modo, el gran contenido de agua en la sandía puede hacer que parezca que esta fruta tiene un bajo ORAC. De manera similar, se debe considerar la cantidad típica de alimento utilizado; las hierbas y especias pueden tener un alto ORAC, pero se aplican en cantidades mucho menores en comparación con los alimentos enteros intactos. [15]

Numerosas empresas y comercializadores de alimentos y bebidas saludables han aprovechado erróneamente la clasificación ORAC al promocionar productos que afirman tener un "alto contenido de ORAC". Como la mayoría de estos valores ORAC no han sido validados de forma independiente ni han sido sometidos a una revisión por pares para su publicación en la literatura científica, siguen sin confirmarse, no son científicamente creíbles y pueden inducir a error a los consumidores.

Véase también

Referencias

  1. ^ Cao G, Alessio HM, Cutler RG (1993). "Ensayo de capacidad de absorción de radicales de oxígeno para antioxidantes" (PDF) . Free Radic. Biol. Med . 14 (3): 303–11. doi :10.1016/0891-5849(93)90027-R. PMID  8458588. Archivado desde el original el 24 de julio de 2018. Consultado el 11 de septiembre de 2019 .
  2. ^ Ou B, Hampsch-Woodill M, Prior RL (2001). "Desarrollo y validación de un ensayo mejorado de capacidad de absorción de radicales de oxígeno utilizando fluoresceína como sonda fluorescente". J. Agric. Food Chem . 49 (10): 4619–26. Bibcode :2001JAFC...49.4619O. doi :10.1021/jf010586o. PMID  11599998.
  3. ^ abcdef "Retirado: Capacidad de absorción de radicales de oxígeno (ORAC) de alimentos seleccionados, versión 2 (2010)". Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, Servicio de Investigación Agrícola. 16 de mayo de 2012. Consultado el 13 de junio de 2012 .
  4. ^ Gross, P (2009). "Nuevos roles para los polifenoles. Un informe en tres partes sobre las regulaciones actuales y el estado de la ciencia". Nutraceuticals World . Rodman Media . Consultado el 11 de abril de 2013 .
  5. ^ Huang D, Ou B, Prior RL (2005). "La química detrás de los ensayos de capacidad antioxidante". J. Agric. Food Chem . 53 (6): 1841–56. Bibcode :2005JAFC...53.1841H. doi :10.1021/jf030723c. PMID  15769103.
  6. ^ Garrett AR, Murray BK, Robison RA, O'Neill KL (2010). "Medición de la capacidad antioxidante mediante los ensayos ORAC y TOSC". Protocolos avanzados en estrés oxidativo II . Métodos en biología molecular. Vol. 594. págs. 251–62. doi :10.1007/978-1-60761-411-1_17. ISBN . 978-1-60761-410-4.PMID20072922  .​
  7. ^ Kohri S, Fujii H, Oowada S, Endoh N, Sueishi Y, Kusakabe M, Shimmei M, Kotake Y (2009). "Un ensayo similar a la capacidad de absorción de radicales de oxígeno que cuantifica directamente la capacidad de eliminación del antioxidante contra los radicales libres derivados de AAPH". Anal. Biochem . 386 (2): 167–71. doi :10.1016/j.ab.2008.12.022. PMID  19150323.
  8. ^ Orientación para la industria, etiquetado de alimentos; declaraciones sobre el contenido de nutrientes; definición de "alta potencia" y definición de "antioxidante" para su uso en declaraciones sobre el contenido de nutrientes de suplementos dietéticos y alimentos convencionales Departamento de Salud y Servicios Humanos de los EE. UU., Administración de Alimentos y Medicamentos, Centro para la Seguridad Alimentaria y la Nutrición Aplicada, junio de 2008
  9. ^ abc Panel de la EFSA sobre productos dietéticos, nutrición y alergias (2010). «Dictamen científico sobre la justificación de las declaraciones de propiedades saludables relacionadas con diversos alimentos/componentes alimentarios y la protección de las células frente al envejecimiento prematuro, la actividad antioxidante, el contenido antioxidante y las propiedades antioxidantes, y la protección del ADN, las proteínas y los lípidos frente al daño oxidativo de conformidad con el artículo 13(1) del Reglamento (CE) n.º 1924/20061». Revista de la EFSA . 8 (2): 1489. doi : 10.2903/j.efsa.2010.1489 .
  10. ^ ab Williams RJ, Spencer JP, Rice-Evans C (abril de 2004). "Flavonoides: ¿antioxidantes o moléculas de señalización?". Free Radic. Biol. Med . 36 (7): 838–49. doi :10.1016/j.freeradbiomed.2004.01.001. PMID  15019969.
  11. ^ Arts IC, Hollman PC (2005). "Polifenoles y riesgo de enfermedad en estudios epidemiológicos". Am. J. Clin. Nutr . 81 (1 Suppl): 317S–325S. doi : 10.1093/ajcn/81.1.317S . PMID  15640497.
  12. ^ ab Lotito SB, Frei B (2006). "Consumo de alimentos ricos en flavonoides y aumento de la capacidad antioxidante plasmática en humanos: ¿causa, consecuencia o epifenómeno?". Free Radic. Biol. Med . 41 (12): 1727–46. doi :10.1016/j.freeradbiomed.2006.04.033. PMID  17157175.
  13. ^ abc "Estudios obligan a una nueva visión de la biología de los flavonoides", por David Stauth, EurekAlert!. Adaptado de un comunicado de prensa emitido por la Universidad Estatal de Oregón
  14. ^ Ninfali P, Mea G, Giorgini S, Rocchi M, Bacchiocca M (2005). "Capacidad antioxidante de verduras, especias y aderezos relevantes para la nutrición". Br. J. Nutr . 93 (2): 257–66. doi : 10.1079/BJN20041327 . PMID:  15788119.
  15. ^ Tapsell LC, Hemphill I, Cobiac L, Patch CS, Sullivan DR, Fenech M, Roodenrys S, Keogh JB, Clifton PM, Williams PG, Fazio VA, Inge KE (2006). "Beneficios para la salud de las hierbas y especias: el pasado, el presente, el futuro". Med. J. Aust . 185 (4 Suppl): S4–24. doi :10.5694/j.1326-5377.2006.tb00548.x. hdl : 2440/22802 . PMID:  17022438.
  • Xu, Baojun; Chang, Sam KC (2008). "Efecto del remojo, la ebullición y la cocción al vapor en el contenido fenólico total y las actividades antioxidantes de las legumbres alimenticias de estación fría". Química alimentaria . 110 (1): 1–13. doi :10.1016/j.foodchem.2008.01.045. PMID  26050159.
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