Nutrición de precisión y el microbioma intestinal: el impacto de los arándanos

En un estudio reciente publicado en la revista Antioxidants , los investigadores exploraron los impactos de la nutrición de precisión en la variación del microbioma intestinal.

Fondo

La financiación de la investigación en nutrición se centra cada vez más en la nutrición de precisión, que recientemente ha ganado un interés significativo. El consumo de frutas y verduras está relacionado con un menor riesgo de desarrollar enfermedades crónicas como la obesidad, las enfermedades cardiovasculares, la diabetes y las enfermedades neurocognitivas.

Las bayas, el té y el cacao contienen compuestos (poli)fenólicos identificados con beneficios potenciales para la salud entre los miles de fitoquímicos estudiados.

Los estudios epidemiológicos han impulsado más investigaciones que investigan los beneficios para la salud de los arándanos y los alimentos ricos en arándanos. Se necesita más investigación para descubrir los mecanismos de acción detrás de estos beneficios para la salud.

Sobre el estudio

En el presente estudio, los investigadores mostraron la variedad de perfiles de polifenoles que se encuentran en los arándanos, examinaron la biodisponibilidad de las antocianinas en los arándanos con diversas formas y exploraron su impacto en el microbioma intestinal.

Los perfiles de antocianina de 267 genotipos de arándanos fueron analizados en la Estación de Investigación Piedmont de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Salisbury, Carolina del Norte. Los genotipos incluyeron tanto variedades comerciales como selecciones de mejoramiento.

El análisis de componentes principales (PCA) se realizó en 17 antocianinas analizadas en cada genotipo utilizando un método estadístico multivariado. Se eligieron genotipos de arándanos con diversos perfiles de antocianinas en función de sus distintos perfiles del PCA.

Estos genotipos fueron luego analizados para determinar sus perfiles polifenólicos. La biodisponibilidad de los flavonoides se probó más en ratas ovariectomizadas, que sirven como modelo para la pérdida ósea posmenopáusica en mujeres.

Se eligieron seis genotipos para el estudio, incluidos tres genotipos de ojo de conejo ( Vaccinium virgatum ) incluidos Montgomery, Ira y Onslow, junto con tres genotipos de arbusto alto del sur ( V. corybosum ) como Sampson, Legacy y SHF2B1-21:3.

El plasma se sometió a extracción en fase sólida (SPE) para extraer los metabolitos de flavonoles, antocianinas y flavan-3-ol, que posteriormente se analizaron.

El impacto de los arándanos en la retención de calcio en los huesos se estudió en ratas Sprague Dawley hembra ovariectomizadas de cuatro meses de edad a través del análisis del microbioma. El equipo extrajo ácido desoxirribonucleico (ADN) de muestras fecales y secuenció los amplicones resultantes.

El estudio involucró a 20 ratas y 160 muestras fecales recolectadas en varias etapas, incluida la línea de base, los tratamientos de arándanos de 10 días y las fases de lavado para el análisis de microbiota.

Resultados

Las antocianinas identificadas de plantas pertenecientes al mismo genotipo incluyeron cianidina 3-O-galactósido, cianidina 3-O-arabinisido, cianidina 6-O-glucósido, cianidina 3-O-glucósido, delfinidina 3-O-arabinisido, delfinidina 3-O -galactósido, delfinidina 6-O-glucósido, delfinidina 3-O-glucósido, malvidina 3-O-galactósido, malvidina 3-O-arabinisido, malvidina 3-O-glucósido, malvidina 6-O-galactósido, peonidina 3-O- galactósido, malvidina 6-O-glucósido, petunidina 3-O-glucósido, petunidina 6-O-glucósido y petunidina 3-O-arabinisido.

El estudio analizó seis genotipos de arándanos y cuatro miembros del género Vaccinium para determinar su contenido fenólico total (TP) y antocianinas monoméricas.

Los resultados mostraron que el arándano y el compuesto Lowbush Blueberry (LB) tenían niveles más altos de antocianinas monoméricas fenólicas y totales en comparación con sus contrapartes de arbusto alto.

El contenido de fenoles totales estuvo entre 1.951 y 4.627 mg/100 g de baya, mientras que el total de antocianinas monoméricas estuvo entre 369 y 1.722 mg/100 g.

Alrededor del 50% de todos los fenoles encontrados en los arándanos eran antocianinas, la clase fenólica más abundante en las especies de Vaccinium. Los diez genotipos examinados mostraron diferencias significativas en los niveles y proporciones de diversas antocianinas.

Los genotipos de arándano y compuesto LB tenían los niveles más altos de antocianinas, lo que es consistente con sus niveles más altos de antocianinas monoméricas totales y fenólicas totales.

Los arándanos exhibieron las cantidades más significativas de especies de cianidina y delfinidina, mientras que el compuesto LB mostró los niveles más altos de malvidina y antocianina acilada. Los arándanos tenían un perfil de antocianinas distinto en comparación con otras bayas, exhibiendo niveles elevados de peonidina pero niveles reducidos de malvidina, delfinidina y petunidina.

Los genotipos probados mostraron niveles variables de glicosilación, y la mayoría tenía un contenido significativo de derivados de arabinósido y galactósido. Los genotipos específicos, como Legacy, Ira y Sampson, tenían cantidades notablemente bajas de derivados glucosídicos. Por el contrario, otros genotipos, incluidos Onslow, arándano silvestre (WBB), arándano, SHF2B1-21:3 y compuesto LB, exhibieron cantidades de derivados glucosídicos iguales o superiores a las de sus derivados de arabinósido y galactósido.

Las muestras de plasma de ratas OVX mostraron la presencia de varios metabolitos de antocianina como delfinidina-3-O-glucósidos, cianidina-3-O-glucósidos, peonidina-3-O-glucósidos, malvidina-3-O-glucósidos y petunidina3-O -glucósidos después de una dosis aguda.

La cianidina-3-O-glucósidos y la malvidina-3-O-glucósidos tuvieron una mayor biodisponibilidad en los arándanos de Montgomery que en otras bayas.

El estudio encontró que la dosis de arándanos afectó significativamente la relación Firmicutes-Bacteroidota, que disminuyó a medida que aumentó la dosis. Las proporciones fueron más altas en muestras sin dietas de arándanos y disminuyeron gradualmente en muestras con concentraciones crecientes de arándanos.

Además, las comparaciones de diversidad en el microbioma intestinal en cada muestra exhibieron una variedad considerablemente mayor entre las muestras que tenían tratamientos de arándanos más altos.

Además, el equipo observó que dos taxones del filo Actinobacteria, uno del filo Bacteroidota, familia Prevotellaceae_UCG-001, y uno de la familia Firmicutes, Anaerovoracaceae XIII_UCG-001, tenían proporciones más altas después de los tratamientos con arándanos.

Conclusión

Los hallazgos del estudio mostraron que los perfiles fenólicos de los arándanos varían según sus antecedentes genéticos, lo que afecta su biodisponibilidad y el metabolismo de sus polifenoles. El equipo también encontró evidencia de una respuesta en el microbioma intestinal a la dosis de arándanos.

La diversidad que se encuentra en los sistemas de cultivo, desde el crecimiento hasta el consumo y el microbioma intestinal, se puede utilizar para mejorar la selección de cultivos, los métodos de mejoramiento y la identificación de genotipos críticos. Esta información puede ayudar a comprender las respuestas funcionales para la salud y desarrollar prácticas de nutrición de precisión.

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