El nanomaterial aumenta la biodisponibilidad de los flavonoides dietéticos

El nanomaterial aumenta la biodisponibilidad de los flavonoides dietéticos


Los flavonoides mejoran las propiedades funcionales y nutricionales de las frutas. Un estudio publicado recientemente en la revista Nanomaterials se centra en la síntesis de un nuevo nanomaterial de fosfato tetraferroso triferroso (Fe7(PO4)6) para aumentar la acumulación de flavonoides en frutos de tomate.

El nanomaterial aumenta la biodisponibilidad de componentes alimentarios importantes​​​​​​

​​​​​​Estudio: Los nanomateriales de triiron tetrairon fosfato (Fe7(PO4)6) mejoraron la acumulación de flavonoides en la fruta del tomate. Crédito: C4289N/Shutterstock.com

¿Por qué son importantes los flavonoides?

Los componentes bioactivos como los flavonoides tienen excelentes propiedades antiinflamatorias y ayudan a proteger las células de los radicales libres que pueden causar enfermedades graves. Cuando se encuentran en los alimentos, estos antioxidantes pueden ayudar a prevenir enfermedades cardíacas, diabetes, linfoma y afecciones neurológicas como el Alzheimer y la pérdida de memoria.

Se ha prestado mucha atención en los últimos años a los posibles beneficios para la salud de los flavonoides junto con una dieta rica en frutas y verduras.

Además, los flavonoides tienen una actividad biológica significativa, que incluye una excelente protección de la piel contra la radiación ultravioleta, desarrollo capilar, protección contra la radiación e hidratación, suavizado y cicatrización de la piel humana. Por lo tanto, debido a sus propiedades, los flavonoides pueden usarse como ingredientes cosméticos y medicamentos.

Falta de flavonoides en la dieta humana.

Sin embargo, debido a hábitos alimenticios insatisfactorios, absorción deficiente, digestión rápida y excreción rápida, la ingesta total de flavonoides en la dieta humana se ha mantenido baja. Ciertos flavonoides esenciales solo están presentes en cantidades mínimas (<10 mg/kg) en alimentos como el brócoli, las verduras, la remolacha, los guisantes, los champiñones y el café preparado. Otras frutas y verduras como las espinacas, la soja, los pimientos rojos, los tomates, las pasas, las cerezas, el vino tinto y el té no contienen más de 50 mg de flavonoides por kilogramo.

Como resultado, existe un interés creciente en la producción de sustitutos alimentarios ricos en flavonoides. Los tomates, que incluyen una amplia gama de alimentos de tomate envasados, son una fuente importante de flavonoides en la dieta humana y, por lo tanto, una buena opción para aumentar el consumo de flavonoides.

Uso de nanomateriales para mejorar la acumulación de flavonoides

El sector alimentario ha sido revolucionado por la nanotecnología, particularmente en el desarrollo de ingredientes funcionales más limpios, saludables y de alta calidad. Los flavonoides generalmente tienen poca biodisponibilidad y pueden variar significativamente dentro de un grupo según la categoría de flavonoides y las moléculas específicas. Por lo tanto, se intenta aumentar la ingesta de flavonoides.

Estudios previos han demostrado que la concentración de flavonoides en las plantas se puede mejorar mediante el uso de nanomateriales (NM). Por ejemplo, 10 mg/L de NM de Se y Cu aumentaron drásticamente el contenido de flavonoides en frutos de tomate. Además, el tratamiento con 250 mg/l de SiO2-NM aumentó significativamente el contenido de flavonoides de los frutos de tomate.

Dados estos resultados alentadores y la relevancia conocida de los flavonoides en la fruta del tomate, se justifican más investigaciones sobre las vías de señalización de los flavonoides y la modificación del rendimiento.

La membrana plasmática ayuda en el transporte de varios minerales como nitratos, fosfato y potasio, y también es responsable de eliminar los protones del plasma para facilitar la acidificación.

El trabajo actual se centra en la creación de un nuevo nanomaterial de fosfato de trihierro tetrahierro (Fe7(PO4)6) en el suelo para estimular la activación de la membrana plasmática. Esto ayuda en la absorción de nutrientes y promueve la fotosíntesis, lo que lleva a un aumento en la acumulación de sacarosa y la promoción de la producción de flavonoides en la fruta del tomate.

Hallazgos clave del estudio

Los investigadores descubrieron que después del tratamiento con el nanomaterial diseñado (Fe7(PO4)6), la deposición de flavonoides en las raíces de las plántulas de tomate aumentó considerablemente, al igual que la bioactividad de la membrana plasmática. Aumento de la ingesta de elementos alimentarios, lo que aumentó la fotosíntesis. Indirectamente, la acumulación de sacarosa en frutas tratadas con Fe7(PO4)6-NM aumentó los precursores de la biosíntesis de flavonoides.

El hierro (Fe) interviene en el proceso electroquímico y es un elemento necesario de todos los organismos vivos, especialmente de las plantas. El manganeso (Mn) es un componente crítico en el proceso fotosintético ya que es esencial para la reacción de oxidación. El magnesio (Mg) es un cofactor de varias proteínas involucradas en la fotosíntesis, el almacenamiento de carbono y la digestión. Por lo tanto, el aumento de las concentraciones de Fe, Mn y Mg en las plantas de tomate tratadas con el nanomaterial (Fe7(PO4)6) mejoró significativamente la fotosíntesis y aumentó la acumulación de flavonoides.

Perspectiva de futuro

El propósito de este trabajo fue producir un nuevo nanomaterial capaz de aumentar la biodisponibilidad de un componente dietético crítico llamado flavonoide. Este estudio muestra cómo los nanomateriales pueden mejorar la salud humana al aumentar la concentración de flavonoides en las frutas y verduras de la dieta. Además, los métodos utilizados en estos esfuerzos de investigación podrían allanar el camino para el crecimiento futuro de la producción agrícola avanzada asistida por nanotecnología.

referencia

Wang, Z. et al. (2022). Los nanomateriales de triiron tetrairon fosfato (Fe7(PO4)6) mejoraron la acumulación de flavonoides en frutos de tomate. nanomateriales. Disponible en: https://www.mdpi.com/2079-4991/12/8/1341/htm

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