Satiating potential and anti-obesogenic effect of mediterranean foodstuffs. In vitro and in vivo assessments.

Resumen

La obesidad se ha incrementado dramáticamente alcanzando proporciones epidémicas en todo el mundo. La importancia global del sobrepeso y obesidad es preocupante, en parte debido a su efecto en salud pública y por su asociación con riesgo de padecer diabetes tipo 2, enfermedad coronaria, etc. La regulación de la ingesta de alimentos aumentando la saciedad y promoviendo un estilo de vida saludable son claves para mitigar esta epidemia. La adherencia a la dieta mediterránea junto con la introducción de ingredientes que promuevan la saciedad son estrategias clave para prevenir y tratar sobrepeso y obesidad. En base a estos antecedentes, este manuscrito se ha desarrollado con el objetivo de identificar y evaluar el potencial saciante de ingredientes típicamente consumidos en la dieta mediterránea. En el capítulo 1 se ha descrito el potencial saciante de macronutrientes y diferentes alimentos mediterráneos, siendo la proteína el macronutriente más saciante. Interesantes características anti-obesogénicas y saciantes de compuestos activos o ingredientes mediterráneos (suero, clara de huevo, hesperetina, capsicum, pistacho, algarroba, nopal y chufa) fueron descritas. En el capítulo 2 se realizó una caracterización inicial de diferentes sueros tras su digestión in vitro y fermentación colónica. Los resultados demostraron que el suero de oveja fue el más rico en proteína y el de cabra el que más lactosa presentaba. Biopéptidos derivados de la digestión mostraron diferentes efectos biológicos como antihipertensivos, saciantes, antidiabéticos y antioxidantes/antiinflamatorios. La obesidad está asociada a la salud intestinal, sistema inmune y a un bajo grado de inflamación sistémico. Para evaluar el efecto antiinflamatorio de diferentes sueros, el capítulo 3 fue desarrollado mediante un modelo de co-cultivo de inflamación in vitro (Caco-2 y RAW 264.7) tras su digestión in vitro y fermentación. El potencial de los digeridos y fermentados de suero de vaca, oveja, cabra y mezcla para minimizar la inflamación in vitro fue demostrada, reduciéndose la secreción de IL-8 y TNF-? en las células inflamadas. El capítulo 4 fue desarrollado para conocer el papel secretagogo de diferentes tipos de sueros crudos y tras una completa digestión y fermentación, sobre la secreción de dos péptidos saciantes (CCK y GLP-1) usando la línea tumoral intestinal STC-1. El suero digerido mostró el mayor potencial saciante por su degradación proteica, seguido de las muestras fermentadas, las cuales causaron un efecto saciante por el efecto sinérgico de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y productos de degradación proteica. El menor efecto saciante fue encontrado en el suero no digerido, sugiriendo que las proteínas de suero intacto no es un buen candidato saciante. Continuando con el efecto del suero de leche en la salud, en el capítulo 5 se estudiaron las diferencias cualitativas y cuantitativas de la microbiota intestinal y AGCC de donantes con normo peso y obesos, en respuesta a diferentes sueros simulando una digestión in vitro y fermentación colónica. La microbiota se ha asociado a obesidad y diabetes, enfermedad inflamatoria intestinal y cáncer de colon. La microbiota relacionada con obesidad se caracteriza por una baja diversidad de poblaciones bacterianas, con aumentos de Firmicutes y disminuciones en Bacteroidetes, mientras que un perfil normo peso se asocia con incrementos de Bifidobacterium animalis, Methanobrevibacter smithii y el filo Bacteroidetes. AGCC derivados de la fermentación bacteriana han sido asociados con la regulación de la ingesta energética y el metabolismo energético. Se encontró que el suero de vaca, oveja y mezcla tuvieron un efecto prebiótico estimulando el crecimiento de bacterias probióticas. El capítulo 6 se desarrolló con el objetivo de optimizar la tecnología de ultrafiltración (variando presión, concentración de lactosa y membranas de ultrafiltración) para separar lactosa y proteína del suero de oveja. Para ello, 3 membranas de ultrafiltración, con diferente composición y corte molecular, fueron usadas (GR60PP, GR80PP and GR90PP). Los resultados revelaron que la separación de lactosa no se afectó por la presión en GR60PP y GR90PP, permaneciendo la separación estable en las 3 membranas cuando la concentración se aumentaba. Finalmente, el capítulo 7 tuvo el objetivo de evaluar el efecto saciante y anti-obesogénico de ingredientes de regiones mediterráneas: proteína de suero de cabra, proteína de clara de huevo, chufa y nopal, mediante el uso de ratones obesos C57BL/6J, durante 11 semanas de intervención dietética. El comportamiento alimentario, la ingesta de comida y energía, los péptidos saciantes circulantes, la morfología de los órganos y la composición corporal fueron determinadas. Los resultados demostraron el potencial saciante y la capacidad para revertir la condición obesa de diferentes ingredientes mediterráneos. Ratones obesos alimentados con dietas altas en proteínas (suero cabra y clara de huevo) y nopal mostraron disminuciones en la ingesta de alimentos y energía en 11 semanas de tratamiento, obteniéndose una reducción de peso corporal y de acumulación de grasa. Aunque todos los ingredientes mediterráneos probados en ratones obesos durante 11 semanas tuvieron efectos beneficiosos en saciedad y control de peso, el suero, la clara de huevo y el nopal demostraron prometedores efectos en la regulación de marcadores relacionados con obesidad y señales saciantes.