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Ácido fítico

El ácido fítico es un éster de inositol con seis grupos dihidrogenofosfato (específicamente, del isómero mio ), también llamado hexafosfato de inositol , hexafosfato de inositol...

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El ácido fítico es un éster de inositol con seis grupos dihidrogenofosfato (específicamente, del isómero mio ), también llamado hexafosfato de inositol , hexafosfato de inositol ( IP6 ) o polifosfato de inositol . A pH fisiológico, los fosfatos se ionizan parcialmente, dando como resultado el anión fitato .

El anión ( mio )fitato es una especie incolora que desempeña un papel nutricional importante como principal forma de almacenamiento de fósforo en muchos tejidos vegetales , especialmente en el salvado y las semillas . También está presente en muchas legumbres , cereales y granos. El ácido fítico y el fitato tienen una fuerte afinidad de unión con los minerales dietéticos calcio , hierro y zinc , inhibiendo su absorción en el intestino delgado. [ 1 ]

Los polifosfatos de inositol inferiores son ésteres de inositol con menos de seis fosfatos, como el inositol pentafosfato (IP5), tetrafosfato (IP4) y trifosfato ( IP3 ). Estos se encuentran en la naturaleza como catabolitos del ácido fítico.

Importancia en la agricultura

El anión fitato hexavalente.

El ácido fítico fue descubierto en 1903. [ 2 ]

En general, el fósforo y el inositol en forma de fitato no son biodisponibles para los animales no rumiantes porque estos carecen de la enzima fitasa necesaria para hidrolizar los enlaces inositol-fosfato. Los rumiantes pueden digerir el fitato gracias a la fitasa producida por los microorganismos del rumen . [ 3 ]

En la mayoría de la agricultura comercial, el ganado no rumiante , como cerdos , aves de corral y peces , [ 4 ] se alimenta principalmente de granos , como maíz , legumbres y soja . [ 5 ] Debido a que el fitato de estos granos y legumbres no está disponible para su absorción, el fitato no absorbido pasa a través del tracto gastrointestinal , elevando la cantidad de fósforo en el estiércol. [ 3 ] La excreción excesiva de fósforo puede provocar problemas ambientales, como la eutrofización . [ 6 ] El uso de granos germinados puede reducir la cantidad de ácidos fíticos en el alimento, sin una reducción significativa del valor nutricional. [ 7 ]

Además, se han desarrollado líneas mutantes viables con bajo contenido de ácido fítico en varias especies de cultivos, en las que las semillas presentan niveles drásticamente reducidos de ácido fítico y aumentos concomitantes de fósforo inorgánico. [ 8 ] Sin embargo, se ha informado que los problemas de germinación han dificultado el uso de estos cultivares hasta el momento. Esto puede deberse al papel fundamental del ácido fítico en el almacenamiento de fósforo e iones metálicos. [ 9 ] Las variantes de fitato también tienen el potencial de ser utilizadas en la remediación de suelos, para inmovilizar uranio , níquel y otros contaminantes inorgánicos. [ 10 ]

Efectos biológicos

Plantas

Aunque resultan indigeribles para muchos animales, ya que se encuentran en semillas y granos, el ácido fítico y sus metabolitos desempeñan varias funciones importantes para la plántula.

En particular, el ácido fítico funciona como reserva de fósforo, como reserva de energía, como fuente de cationes y como fuente de mioinositol (un precursor de la pared celular). El ácido fítico es la principal forma de almacenamiento de fósforo en las semillas de las plantas. [ 11 ]

Animales

En las células animales, los polifosfatos de mioinositol son omnipresentes, y el ácido fítico (hexafosfato de mioinositol) es el más abundante, con una concentración que oscila entre 10 y 100  μM en las células de mamíferos, dependiendo del tipo celular y la etapa de desarrollo. Al no ser absorbido directamente en el intestino, el ácido fítico no se obtiene de la dieta animal, sino que debe sintetizarse dentro de la célula a partir de fosfato e inositol (que a su vez se produce a partir de glucosa, generalmente en los riñones). [ 12 ] [ 13 ]

In vitro

Se ha investigado in vitro la interacción del ácido fítico intracelular con proteínas intracelulares específicas , y se ha descubierto que estas interacciones dan como resultado la inhibición o potenciación de las actividades de dichas proteínas. [ 14 ] [ 15 ]

El hexafosfato de inositol facilita la formación del haz de seis hélices y el ensamblaje de la red Gag inmadura del VIH-1. El IP6 establece contactos iónicos con dos anillos de residuos de lisina en el centro del hexámero Gag. La escisión proteolítica desenmascara un sitio de unión alternativo, donde la interacción del IP6 promueve el ensamblaje de la red de la cápside madura. Estos estudios identifican al IP6 como una molécula pequeña de origen natural que promueve tanto el ensamblaje como la maduración del VIH-1. [ 16 ]

Odontología

El IP6 tiene un uso potencial en endodoncia, odontología adhesiva, preventiva y regenerativa, y en la mejora de las características y el rendimiento de los materiales dentales. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]

Ciencia de los alimentos

El ácido fítico, principalmente como fitato en forma de fitina (es decir, las sales de calcio/magnesio del fitato), se encuentra dentro de las cáscaras y los granos de las semillas, [ 20 ] incluyendo nueces , granos y legumbres. [ 1 ]

Las técnicas de preparación de alimentos en el hogar pueden descomponer el ácido fítico en todos estos alimentos. Simplemente cocinarlos reducirá el ácido fítico en cierta medida. Métodos más efectivos son el remojo en un medio ácido, la germinación y la fermentación láctica, como en la masa madre y el encurtido . [ 21 ]

No se detectó fitato (menos del 0,02 % del peso húmedo) en verduras como cebolletas y hojas de repollo, ni en frutas como manzanas, naranjas, plátanos o peras. [ 22 ]

Como aditivo alimentario , el ácido fítico se utiliza como conservante E391 . [ 23 ] [ 24 ] Está permitido como aditivo alimentario en EE. UU. ( GRAS ), la UE, Japón y China. Ofrece cierta actividad antioxidante al unirse al hierro y es especialmente eficaz en la carne. También inhibe la polifenol oxidasa , la enzima responsable del pardeamiento de la manzana y el plátano. Investigaciones básicas sugieren además que puede inhibir el crecimiento de bacterias patógenas y mohos que causan deterioro. [ 25 ]

Absorción de minerales en la dieta

El ácido fítico tiene una fuerte afinidad por los oligoelementos dietéticos calcio , hierro y zinc , inhibiendo su absorción en el intestino delgado. [ 1 ] [ 34 ] Los fitoquímicos como los polifenoles y los taninos también influyen en la unión. [ 35 ] Cuando el hierro y el zinc se unen al ácido fítico, forman precipitados insolubles y son mucho menos absorbibles en los intestinos. [ 36 ] [ 37 ]

Asimismo, la absorción de calcio se ve afectada, lo que provoca que las dietas ricas en fitatos pero bajas en calcio puedan causar raquitismo . [ 38 ]

Debido a que el ácido fítico también puede afectar la absorción de hierro , "la desfitinización debería considerarse una estrategia importante para mejorar la nutrición de hierro durante el período de destete". [ 39 ] La desfitinización mediante fitasa exógena de alimentos que contienen fitato es un enfoque que se está investigando para mejorar la salud nutricional en poblaciones vulnerables a la deficiencia de minerales debido a su dependencia de alimentos básicos ricos en fitato. El mejoramiento de cultivos para aumentar la densidad mineral ( biofortificación ) o reducir el contenido de fitato se encuentra en investigación preliminar. [ 40 ]

Agente retardante de fuego

Recientemente, el ácido fítico, en combinación con otros productos químicos como silicatos u otros, se ha utilizado cada vez más para mejorar la resistencia al fuego de varios materiales compuestos. [ 41 ] [ 42 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 Schlemmer, U.; Frølich, W.; Prieto, RM; Grases, F. (2009). "Fitato en los alimentos y su importancia para los humanos: fuentes alimentarias, ingesta, procesamiento, biodisponibilidad, función protectora y análisis" (PDF) . Molecular Nutrition & Food Research . 53 (Supl. 2): S330–75. doi : 10.1002/mnfr.200900099 . PMID 19774556. Archivado del original (PDF) el 2 de octubre de 2022. Recuperado el 11 de noviembre de 2018 . 
  2. ↑ Mullaney EJ, Ullah, Abul HJ "Fitasas: atributos, mecanismos catalíticos y aplicaciones" (PDF) . Departamento de Agricultura de los Estados Unidos – Servicio de Investigación Agrícola. Archivado del original (PDF) el 7 de noviembre de 2012. Consultado el 18 de mayo de 2012 .
  3. 1 2 Klopfenstein TJ, Angel R, Cromwell G, Erickson GE, Fox DG, Parsons C, Satter LD, Sutton AL, Baker DH (julio de 2002). "Modificación de la dieta animal para disminuir el potencial de contaminación por nitrógeno y fósforo" . Consejo de Ciencia y Tecnología Agrícola . 21 .
  4. ↑ Romarheim OH, Zhang C, Penn M, Liu YJ, Tian LX, Skrede A, Krogdahl Å, Storebakken T (2008). "Crecimiento y morfología intestinal en cobia (Rachycentron canadum) alimentada con dietas extruidas con dos tipos de harina de soja que reemplazan parcialmente la harina de pescado". Nutrición en acuicultura . 14 (2): 174– 180. Bibcode : 2008AqNut..14..174R . doi : 10.1111/j.1365-2095.2007.00517.x .
  5. ↑ Jezierny, D.; Mosenthin, R.; Weiss, E. (2010-05-01). "El uso de leguminosas de grano como fuente de proteína en la nutrición porcina: una revisión" . Animal Feed Science and Technology . 157 ( 3–4 ): 111–128 . doi : 10.1016/j.anifeedsci.2010.03.001 .
  6. ↑ Mallin MA (2003). "Producción animal industrializada: una fuente importante de contaminación por nutrientes y microorganismos en los ecosistemas acuáticos". Population and Environment . 24 (5): 369– 385. Bibcode : 2003PopEn..24..369M . doi : 10.1023/A:1023690824045 . JSTOR 27503850. S2CID 154321894 .  
  7. ↑ Malleshi, NG; Desikachar, HSR (1986). "Valor nutritivo de las harinas de mijo malteado". Plant Foods for Human Nutrition . 36 (3): 191– 6. doi : 10.1007/BF01092036 .
  8. ↑ Guttieri MJ, Peterson KM, Souza EJ (2006). "Calidad de molienda y panificación del trigo con bajo contenido de ácido fítico". Crop Science . 46 (6): 2403–8 . doi : 10.2135/cropsci2006.03.0137 . S2CID 33700393 . 
  9. ↑ Shitan, Nobukazu; Yazaki, Kazufumi (1 de enero de 2013), Jeon, Kwang W. (eds.), "Capítulo nueve: nuevas perspectivas sobre los mecanismos de transporte en las vacuolas vegetales" , International Review of Cell and Molecular Biology , 305 , Academic Press: 383–433 , doi : 10.1016/B978-0-12-407695-2.00009-3 , PMID 23890387 , consultado el 24 de abril de 2020. 
  10. ↑ Seaman JC, Hutchison JM, Jackson BP, Vulava VM (2003). "Tratamiento in situ de metales en suelos contaminados con fitato". Journal of Environmental Quality . 32 (1): 153– 61. doi : 10.2134/jeq2003.0153 . PMID 12549554 . 
  11. ↑ Reddy NR, Sathe SK, Salunkhe DK (1982). "Fitatos en legumbres y cereales". Advances in Food Research . Vol. 28. pp. 1–92 . doi : 10.1016/s0065-2628(08)60110-x . ISBN   9780120164288PMID 6299067​​ 
  12. ↑ Szwergold BS, Graham RA, Brown TR (diciembre de 1987). "Observación de pentakis- y hexakis-fosfatos de inositol en tejidos de mamíferos mediante RMN de 31P". Biochemical and Biophysical Research Communications . 149 (3): 874–81 . doi : 10.1016/0006-291X(87)90489-X . PMID 3426614 . 
  13. ↑ Sasakawa N, Sharif M, Hanley MR (julio de 1995). "Metabolismo y actividades biológicas del pentakisfosfato de inositol y el hexakisfosfato de inositol". Farmacología bioquímica . 50 (2): 137– 46. doi : 10.1016/0006-2952(95)00059-9 . PMID 7543266 . 
  14. ↑ Hanakahi LA, Bartlet-Jones M, Chappell C, Pappin D, West SC (septiembre de 2000). "Unión del fosfato de inositol a DNA-PK y estimulación de la reparación de roturas de doble cadena" . Cell . 102 ( 6): 721–9 . doi : 10.1016/S0092-8674(00)00061-1 . PMID 11030616. S2CID 112839 .  
  15. ↑ Norris FA, Ungewickell E, Majerus PW (enero de 1995). "El hexafosfato de inositol se une a la proteína de ensamblaje de clatrina 3 (AP-3/AP180) e inhibe el ensamblaje de la jaula de clatrina in vitro" . The Journal of Biological Chemistry . 270 (1): 214–7 . doi : 10.1074/jbc.270.1.214 . PMID 7814377 . 
  16. ↑ Dick RA, Zadrozny KK, Xu C, Schur FK, Lyddon TD, Ricana CL, Wagner JM, Perilla JR, Ganser-Pornillos BK, Johnson MC, Pornillos O, Vogt VM (agosto de 2018). "Los fosfatos de inositol son cofactores de ensamblaje para el VIH-1" . Nature . 560 (7719): 509–512 . Bibcode : 2018Natur.560..509D . doi : 10.1038 / s41586-018-0396-4 . PMC 6242333. PMID 30069050 .  
  17. ↑ Nassar, Mohannad; Nassar, Rania; Maki, Husain; Al-Yagoob, Abdullah; Hachim, Mahmood; Senok, Abiola; Williams, David; Hiraishi, Noriko (2021). "Ácido fítico: propiedades y aplicaciones potenciales en odontología" . Frontiers in Materials . 8 638909: 29. Bibcode : 2021FrMat...8...29N . doi : 10.3389/fmats.2021.638909 .
  18. ↑ Nassar M, Nassar R, Maki H, Al-Yagoob A, Hachim M, Senok A, Williams D, Hiraishi N (marzo de 2021). "Ácido fítico: propiedades y aplicaciones potenciales en odontología" . Frontiers in Materials . 8 638909: 29. Bibcode : 2021FrMat...8...29N . doi : 10.3389/fmats.2021.638909 .
  19. ↑ Nassar, Rania; Nassar, Mohannad; Vianna, Morgana E.; Naidoo, Nerissa; Alqutami, Fatma; Kaklamanos, Eleftherios G.; Senok, Abiola; Williams, David (2021). "Actividad antimicrobiana del ácido fítico: un agente emergente en endodoncia" . Frontiers in Cellular and Infection Microbiology . 11 753649. doi : 10.3389 / fcimb.2021.753649 . ISSN 2235-2988 . PMC 8576384. PMID 34765567 .   
  20. 1 2 Ellison, Campbell; Moreno, Teresa; Catchpole, Owen; Fenton, Tina; Lagutin, Kirill; MacKenzie, Andrew; Mitchell, Kevin; Scott, Dawn (2021-07-01). "Extracción de semillas de cáñamo utilizando CO2 casi crítico, propano y dimetil éter" . The Journal of Supercritical Fluids . 173 105218. doi : 10.1016/j.supflu.2021.105218 . ISSN 0896-8446 . S2CID 233822572 .  
  21. ↑ "Fitatos en cereales y legumbres" . agris.fao.org . CRC Press. 1989. Archivado del original el 19 de abril de 2023.
  22. 1 2 Phillippy BQ, Wyatt CJ (mayo de 2001). "Degradación del fitato en alimentos por fitasas en extractos de frutas y vegetales". Journal of Food Science . 66 (4): 535– 539. doi : 10.1111/j.1365-2621.2001.tb04598.x .
  23. ↑ Alimentos funcionales: mejora la salud mediante una alimentación adecuada, editado por María Chávarri Hueda, pág. 86
  24. ↑ "Alimentación inteligente, fácil" . Archivado del original el 30/09/2022 . Consultado el 12/09/2019 .
  25. ↑ Bloot, Ana Paula Marinho; Kalschne, Daneysa Lahis; Amaral, Joana Andrea Soares; Baraldi, Ilton José; Canan, Cristiane (2 de enero de 2023). "Una revisión de las fuentes, obtención y aplicaciones del ácido fítico". Reseñas de comida internacionales . 39 (1): 73– 92. doi : 10.1080/87559129.2021.1906697 . hdl : 10198/24440 .
  26. ↑ La desfitinización con fitasa intrínseca de trigo y la fortificación con hierro aumentan significativamente la absorción de hierro de las comidas a base de fonio (Digitaria exilis) en mujeres de África Occidental (2013)
  27. ↑ Reddy NR, Sathe SK (2001). Fitatos alimentarios . Boca Raton: CRC. ISBN 978-1-56676-867-2.
  28. 1 2 Phillippy BQ, Bland JM, Evens TJ (enero de 2003). "Cromatografía iónica de fitato en raíces y tubérculos". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 51 (2): 350– 3. Bibcode : 2003JAFC...51..350P . doi : 10.1021/jf025827m . PMID 12517094 . 
  29. ↑ Macfarlane BJ, Bezwoda WR, Bothwell TH, Baynes RD, Bothwell JE, MacPhail AP, Lamparelli RD, Mayet F (febrero de 1988). "Efecto inhibidor de los frutos secos sobre la absorción de hierro". The American Journal of Clinical Nutrition . 47 (2): 270– 4. doi : 10.1093/ajcn/47.2.270 . PMID 3341259 . 
  30. ↑ Gordon DT, Chao LS (marzo de 1984). "Relación de los componentes del salvado de trigo y las espinacas con la biodisponibilidad del hierro en la rata anémica". The Journal of Nutrition . 114 (3): 526–35 . doi : 10.1093/jn/114.3.526 . PMID 6321704 . 
  31. ↑ Arendt EK, Zannini E (09/04/2013). «Capítulo 11: Trigo sarraceno» . Cereales para la industria alimentaria y de bebidas . Woodhead Publishing. pág. 388. ISBN  978-0-85709-892-4.
  32. ↑ Pereira Da Silva B. Concentración de nutrientes y compuestos bioactivos en chía (Salvia Hispanica L.), calidad de las proteínas y biodisponibilidad del hierro en ratas wistar (tesis doctoral). Universidad Federal de Viçosa.
  33. ↑ Scuhlz M. "Guía de la dieta paleo: con recetas en 30 minutos o menos: diabetes, enfermedades cardíacas: apta para la dieta paleo: libro de cocina sin lácteos, gluten, frutos secos ni soja" . Publicaciones PWPH – vía Google Books.
  34. ↑ Gupta, RK; Gangoliya, SS; Singh, NK (2013). "Reducción del ácido fítico y mejora de los micronutrientes biodisponibles en los granos alimenticios" . Journal of Food Science and Technology . 52 (2): 676– 684. doi : 10.1007/s13197-013-0978-y . PMC 4325021. PMID 25694676 .  
  35. ↑ Prom-u-thai C, Huang L, Glahn RP, Welch RM, Fukai S, Rerkasem B (2006). "Biodisponibilidad del hierro (Fe) y distribución de bioquímicos nutricionales anti-Fe en la fracción de grano y salvado sin pulir, pulido de cinco genotipos de arroz" . Journal of the Science of Food and Agriculture . 86 (8): 1209– 15. Bibcode : 2006JSFA...86.1209P . doi : 10.1002/jsfa.2471 . Archivado del original el 23-02-2020 . Recuperado el 29-12-2018 .
  36. ↑ Hurrell RF (septiembre de 2003). "Influencia de las fuentes de proteína vegetal en la biodisponibilidad de oligoelementos y minerales" . The Journal of Nutrition . 133 (9): 2973S– 7S. doi : 10.1093/jn/133.9.2973S . PMID 12949395 . 
  37. ↑ Comité de Protección Alimentaria; Junta de Alimentos y Nutrición; Consejo Nacional de Investigación (1973). "Fitatos" . Sustancias tóxicas presentes de forma natural en los alimentos . Academia Nacional de Ciencias. págs. 363–371 . ISBN  978-0-309-02117-3.
  38. ↑ Pettifor, John M (2004). "Raquitismo nutricional: ¿deficiencia de vitamina D, calcio o ambos?" . The American Journal of Clinical Nutrition . 80 (6): 1725S– 1729S. doi : 10.1093/ajcn/80.6.1725S . PMID 15585795 . 
  39. ↑ Hurrell RF, Reddy MB, Juillerat MA, Cook JD (mayo de 2003). "La degradación del ácido fítico en las papillas de cereales mejora la absorción de hierro en sujetos humanos". The American Journal of Clinical Nutrition . 77 (5): 1213– 9. CiteSeerX 10.1.1.333.4941 . doi : 10.1093/ajcn/77.5.1213 . PMID 12716674 .  
  40. ↑ Raboy, Victor (22 de enero de 2020). "Cultivos con bajo contenido de ácido fítico: Observaciones basadas en cuatro décadas de investigación" . Plants . 9 ( 2): 140. Bibcode : 2020Plnts...9..140R . doi : 10.3390/plants9020140 . ISSN 2223-7747 . PMC 7076677. PMID 31979164 .   
  41. ↑ Lin, Chia-Feng; Zhang, Chi; Karlsson, Olov; Martinka, Jozef; Mantanis, George I. ; Rantuch, Peter; Jones, Dennis; Sandberg, Dick (2023-05-16). "Sistema de ácido fítico-sílice para impartir retardo de fuego en compuestos de madera" . Forests . 14 (5). MDPI AG: 1021. Bibcode : 2023Fore...14.1021L . doi : 10.3390/f14051021 . ISSN 1999-4907 . 
  42. ↑ Zhang, Mengfei; Wang, Yang; Huang, Jing; Wang, Dong; Li, Ting; Wang, Shibo; Dong, Weifu (2023). "Retardante de llama a base de ácido fítico y su aplicación a compuestos de poli(ácido láctico)". New Journal of Chemistry . 47 (42). Royal Society of Chemistry (RSC): 19494–19503 . doi : 10.1039/d3nj03460g . ISSN 1144-0546 .