Beneficios demostrados científicamente

Brotes de crucíferas: fuente de salud

Nieves Baenas Navarro, Ingeniera Agrónoma y Estudiante de Doctorado Diego Ángel Moreno Fernández, Biólogo y Doctor en CC. Biológicas, Científico Titular del CSIC Cristina García-Viguera, Lda. en Farmacia y Doctora en CC. Químicas, Profesora de Investigación del CSIC en el Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura, CEBAS-CSIC02/03/2016

Los brotes de crucíferas son un alimento rico en nutrientes y compuestos bioactivos beneficiosos para la salud, los cuales protegen a nuestro organismo ante procesos de oxidación e inflamación. El contenido en estos fitoquímicos varía según la especie o variedad y en función de las condiciones de desarrollo, almacenamiento y cocinado. El momento óptimo para la recolección y comercialización está entre los 8 y 12 días de germinación, teniendo en cuenta el tipo de brote, su valor nutricional y su calidad organoléptica y funcional. De entre los brotes más interesantes por su contenido en fitoquímicos podemos destacar los de brócoli, col roja, nabo y rábanos (rojo, rosa de China, colirrábano o kohlrabi). La adecuada selección de variedades con mayor valor nutricional y de contenido en compuestos bioactivos resulta de gran interés para optimizar su producción y consumo, por sus efectos beneficiosos en la salud.

El estudio de la composición de brotes o germinados de crucíferas resulta de gran interés debido a su estado de desarrollo joven, ya que alcanzan su estado óptimo para su comercialización en 8-12 días de germinación, conteniendo mayor cantidad de compuestos que la planta adulta. Esto es debido a que en la semilla, como órgano de reserva, encontramos la mayor cantidad de compuestos bioactivos y, conforme la planta se desarrolla, se produce una dilución o reducción de estos metabolitos en sus tejidos.

Numerosos estudios clínicos han demostrado que el consumo de crucíferas está inversamente relacionado con el desarrollo de enfermedades cardiovasculares, degenerativas y ciertos tipos de cáncer. Ejemplos de algunos de estos vegetales consumidos en la dieta son: brócoli, coliflor, rábano, nabo, coles de Bruselas, col, berro, colza y mostaza, entre otros (Figura 1). Su beneficio está relacionado con su composición química, ya que según diferentes investigaciones, es la actividad antioxidante y antiinflamatoria que estos compuestos producen en nuestro organismo la responsable de su beneficio.

Figura 1. Ejemplo de brotes de la familia de las crucíferas consumidos en la dieta.

Compuestos bioactivos presentes en los brotes de crucíferas

Los brotes de crucíferas contienen altas cantidades de glucosinolatos, compuestos característicos de esta familia, polifenoles, y otros micronutrientes importantes en la dieta como son las vitaminas, carotenoides y minerales. La composición de estos brotes varía dependiendo de la especie y variedad, y del tiempo de germinación, así como de las condiciones ambientales de cultivo, procesado, almacenamiento y cocinado. La concentración de estos compuestos y el tamaño de los brotes (incremento de biomasa durante la germinación) forman parte de los parámetros de calidad estudiados para establecer el momento de su comercialización, siendo entre 7 y 12 días el tiempo óptimo de cultivo (Baenas et al., 2012; Cevallos-Casals y Cisneros-Zevallos, 2010). Desde las semillas hasta el día 12 de germinación, la pérdida de glucosinolatos y compuestos fenólicos es de entre un 50 y un 90% dependiendo de la variedad estudiada (Figura 2). En estudios recientes llevados a cabo por nuestro grupo de investigación, los brotes de brócoli, col rutabaga, grelo y rábano experimentaron una mayor retención de glucosinolatos, por el contrario, el colirábano, col roja y nabo, presentaron la mayor retención de compuestos fenólicos (Figura 2).

Figura 2. Glucosinolatos y compuestos fenólicos no coloreados presentes en distintos brotes de crucíferas desde la semilla hasta el día 12 de germinación. (P.F: Peso fresco).

Glucosinolatos

Los glucosinolatos se hidrolizan dando lugar a isotiocianatos, compuestos responsables entre otros, de la acción beneficiosa de las crucíferas para la salud. Algunos isotiocianatos, como el sulforafano, el bencil-isotiocianato o el indol-3-carbinol, se asocian a una acción anticancerígena (Tortorella et al., 2015), antiaterogénica y antioxidante (Devi, et al, 2012), menor riesgo de infarto de miocardio (Cornelis et al., 2007), diabetes (Choi et al., 2012), enfermedades neurodegenerativas y aterosclerosis (Guerrero-Beltrán et al., 2012), tanto en modelos animales (Dinkova-Kostova y Kostov, 2013), como en ensayos en humanos. Según una investigación llevada a cabo por Jeffery y Keck (2008), el consumo de 3 a 5 porciones por semana de Brassicas (brócoli, col roja, colirrábano, etc.) sería suficiente para disminuir un 30-40% el riesgo de desarrollar ciertos tipos de cáncer.

La hidrólisis de glucosinolatos a isotiocianatos se produce por la acción de una enzima llamada mirosinasa, durante la masticación y digestión del alimento. La inactivación de dicha enzima durante el cocinado, debido a las altas temperaturas, provoca un descenso de la actividad de estos compuestos, por lo tanto, se recomienda no cocinar estos vegetales, siendo la mejor opción su consumo en fresco (Hanschen et al., 2012). De entre los brotes más interesantes por su contenido en glucosinolatos, podemos destacar los de brócoli y colirábano, los cuales poseen como glucosinolato principal la glucorrafanina; y los brotes de rábano, los cuales poseen glucorrafenina como glucosinolato mayoritario, ambos glucosinolatos son de interés por su hidrólisis en isotiocianatos muy estudiados por su efecto beneficioso para la salud (Baenas et al., 2012).

Compuestos fenólicos

Existen distintas clases de compuestos fenólicos presentes en los brotes de crucíferas, los más comunes son los derivados de ácidos hidroxicinámicos, como los ácidos sinápicos (Yun et al., 2008) y clorogénicos (Shan et al., 2009), los cuales han sido objeto de estudio por su efecto protector contra el estrés oxidativo en células. Los brotes con mayor cantidad de compuestos fenólicos no coloreados (ácidos hidroxicinámicos y flavonoles) a día 8, óptimo de comercialización, son los de col lombarda, colirábano, nabo y rábano (Figura 2.B.). Los antocianos, compuestos fenólicos coloreados, están presentes en una alta concentración (100-300 mg. 100 g^-1 P.F.) en brotes como los de rábano rojo o col roja, estos compuestos han mostrado propiedades beneficiosas frente al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas (Mecocci et al., 2014).

Otros compuestos

Los beneficios de las crucíferas también se atribuyen, en parte, a otros compuestos, como son las vitaminas A, B, C, E y K, tiamina, riboflavina, niacina, folatos, y los carotenoides, estos compuestos están implicados en la protección del organismo frente al estrés oxidativo. El cocinado también afecta a este tipo de compuestos, luego el consumo de brotes frescos es una buena opción para incrementar el consumo de vitaminas (Dominguez-Perles et al., 2014) y carotenoides (Barakat y Rohn, 2014) en la dieta.

Los minerales presentes en las crucíferas incluyen nutrientes esenciales como Calcio (Ca), Hierro (Fe), Potasio (K), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Fósforo (P), Manganeso (Mn), y Magnesio (Mg), entre otros. Estos nutrientes participan en diversas actividades metabólicas de nuestro organismo, siendo responsables de ciertas funciones bioquímicas y nutricionales, como es el caso del Ca y Mg, minerales esenciales en la prevención de la osteoporosis (Farnham et al., 2000). Los brotes de brócoli poseen una cantidad de Ca y Mg de 0,06 y 32 mg. 100 g^-1 P.F., respectivamente, correspondiendo a un 6 % y un 9 % de la cantidad diaria recomendada. El contenido de Fe es de 0,7 mg. 100 g^-1 P.F., siendo el 4 - 8% (hombres y mujeres adultos, respectivamente) de la cantidad diaria recomendada, similar al contenido encontrado en arroz o pan integral (USDA, 2013), contribuyendo a la prevención de problemas de salud muy extendidos como la anemia, la inmunodeficiencia o el deterioro a largo plazo de la función mental (Welch, 2002).

Brotes de brócoli. Foto: AQP & Ingredients.

Conclusiones

Existen evidencias científicas sobre el efecto beneficioso para la salud que produce el consumo de brotes de crucíferas, así como sobre la constante demanda de alimentos vegetales frescos y nutritivos por parte de los consumidores, por lo tanto, resulta interesante incluir este tipo de alimento en la dieta, así como establecer una cantidad diaria recomendada para su consumo con el fin de ejercer una serie de beneficios en la población frente al desarrollo de ciertas enfermedades crónicas y tipos de cáncer.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido parcialmente financiado por los proyectos MINECO AGL2013-46247-P y Grupos de Excelencia - Fundación Seneca, Murcia 19900/GERM/15.

Referencias bibliográficas

Baenas, N., Moreno, D. A., García-Viguera, C. (2012). Selecting sprouts of Brassicaceae for optimum phytochemical composition. Journal of Agricultural and Food Chemistry 60, 11409-11420.
Barakat, H., Rohn, S. (2014). Effect of different cooking methods on bioactive compounds in vegetarian, broccoli-based bars. Journal of Functional Foods 11, 407-416.
Cevallos-Casals, B.A., Cisneros-Zevallos, L. (2010). Impact of germination on phenolic content and antioxidant activity of 13 edible seed species. Food Chemistry 119 (4), 1485–1490.
Choi, Y., Kim, Y., Park, S., Lee, K.W., Park, T. (2012). Indole-3-carbinol prevents diet-induced obesity through modulation of multiple genes related to adipogenesis, thermogenesis or inflammation in the visceral adipose tissue of mice. Journal of Nutritional Biochemistry 23, 1732-1739.
Cornelis, M. C., El-Sohemy, A., & Campos, H. (2007). GSTT1 genotype modifies the association between cruciferous vegetable intake and the risk of myocardial infarction. American Journal of Clinical Nutrition 86(3), 752-758.
Devi, J.R., Thangam, E.B. (2012). Mechanisms of anticancer activity of sulforaphane from Brassica oleracea in HEP-2 human epithelial carcinoma cell line. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention 13, 2095-2100.
Dinkova-Kostova, A.T., Kostov, R.V. (2012). Glucosinolates and isothiocyanates in health and disease. Trends in Molecular Medicine 18, 337-347.
Dominguez-Perles, R., Mena, P., Garcia-Viguera, C., Moreno, D.A. (2014). Brassica foods as a dietary source of vitamin C: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 54, 1076-1091.
Farnham, M.W., Grusak, M.A., Wang, M. (2000). Calcium and magnesium concentration of inbred and hybrid broccoli heads. Journal of the American Society for Horticultural Science 125, 344-349.
Guerrero-Beltrán, C.E., Calderón-Oliver, M., Pedraza-Chaverri, J., Chirino, Y.I. (2012). Protective effect of sulforaphane against oxidative stress: Recent advances. Experimental and Toxicologic Pathology 64 (5), 503–508.
Hanschen, F.S., Platz, S., Mewis, I., Schreiner, M., Rohn, S., Kroh, L.W. (2012). Thermally induced degradation of sulfur-containing aliphatic glucosinolates in broccoli sprouts (Brassica oleracea var. italica) and model systems. Journal of Agricultural and Food Chemistry 60, 2231−2241.
Jeffery EH, Keck AS. Translating knowledge generated by epidemiological and in vitro studies into dietary cancer prevention. Mol Nutr Food Res. 2008;52:200700226.
Mecocci, P., Tinarelli, C., Schulz, R. J., Polidori, M. C. (2014). Nutraceuticals in cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Frontiers in Pharmacology 5, 147.
Shan, J., Fu, J., Zhao, Z., Kong, X., Huang, H., Luo, L., Yin, Z. (2009). Chlorogenic acid inhibits lipopolysaccharide-induced cyclooxygenase-2 expression in raw264.7 cells through suppressing NF-κB and JNK/AP-1 activation. International Immunopharmacology 9 (9), 1042-1048.
Tortorella, S.M., Royce, S.G., Licciardi, P.V., Karagiannis, T.C. (2015). Dietary sulforaphane in cancer chemoprevention: The role of epigenetic regulation and HDAC inhibition. Antioxidants and Redox Signaling 22 (16), 1382-1424.
USDA (2013). U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. National Nutrient Database for Standard Reference. Nutrient Data Laboratory Home Page, 2013.
Welch, R.M. (2002). The impact of mineral nutrients in food crops on global human health. Plant and Soil 247, 83–90.
Yun, K. J., Koh, D. J., Kim, S. H., Park, S. J., Ryu, J. H., Kim, D. G., Lee, J. Y., and Lee, K. T. (2008). Anti-inflammatory effects of sinapic acid through the suppression of inducible nitric oxide synthase, cyclooxygase-2, and proinflammatory cytokines expressions via nuclear factor-kappaB inactivation. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56, 10265-10272.