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Lupines, guajes y alberjones, proteínas del futuro

Consumir de manera regular leguminosas no-convencionales reduce el riesgo de desarrollar diabetes, enfermedades cardíacas y cáncer.
alberjones
Las leguminosas no-convencionales, como los alberjones, han sido cultivadas desde hace siglos en distintas partes del mundo. (Foto: Getty Images).

Por: Iván Balderas-León, María Anaberta Cardador Martínez

En la actualidad, tanto los países desarrollados como aquellos en vías de desarrollo se enfrentan a problemas nutricionales, que incluyen deficiencias de macro y micronutrientes que influyen en el desarrollo de enfermedades crónico-degenerativas. La evidencia científica actual indica que el consumo regular de proteínas vegetales está asociado con la reducción de enfermedades crónicas de origen oxidativo.

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés), lleva a cabo una iniciativa para hacer conciencia sobre los beneficios de las legumbres como parte esencial de una dieta equilibrada y nutritiva, que contribuya a mantener una buena salud. La campaña tiene como objetivo concientizar a la población sobre las ventajas de estas semillas como parte de una dieta nutritiva, saludable y sostenible, promocionando su cultivo y su consumo.

En ese sentido, se ha observado un creciente interés público por la alimentación y su papel en la prevención de enfermedades y la mejora del estado de salud en general, sobre todo cuando los padecimientos están vinculados a patrones alimentarios insuficientes, excesivos o desequilibrados (Ahnen et al., 2019).

Proteínas del futuro: leguminosas no convencionales

Las proteínas son macronutrientes indispensables obtenidos de los alimentos y tienen un papel vital en el funcionamiento óptimo del cuerpo humano. En particular, las proteínas derivadas de las leguminosas pertenecen a la familia Fabaceae, que se distinguen de otras leguminosas por sus rasgos morfológicos distintivos como es la presencia de semillas contenidas en una vaina.

Estas semillas son ricas en proteínas, con un contenido que oscila entre el 15% y el 45%. Entre los beneficios del consumo se puede señalar el efecto positivo en la homeóstasis de la glucosa y el colesterol, la mejora en el tránsito intestinal y la posible prevención de ciertos tipos de cáncer (Usman et al., 2022).

Aunque la soya es conocida mundialmente por su alto contenido proteico, hay otras leguminosas menos reconocidas cuyo consumo es menos común pero son igualmente nutritivas. Las denominadas leguminosas no-convencionales han sido cultivadas desde tiempos antiguos en diversos lugares del mundo. Ejemplos de estas leguminosas incluyen el guaje (Leucaena spp), caupí (Vigna unguiculata), frijol bámbara (Vigna subterranea), lupino (Lupinus spp) y el frijol dragón (Canavalia spp).

Las semillas de estas leguminosas son de suma importancia en zonas suburbanas y rurales de diversos países, se consumen crudas o cocidas en platillos tradicionales dependiendo de su frescura o madurez y forman parte de su identidad cultural. Recientemente, estas leguminosas no-convencionales han ganado mayor atención en la investigación científica debido a su potencial nutracéutico ¿y a su contenido de proteína? (Ismail et al., 2020).

Péptidos bioactivos… ¿para qué sirven?

Actualmente, se lleva a cabo una reevaluación de los efectos benéficos de la ingesta dietética de las proteínas y péptidos derivados de las semillas de estas leguminosas no-convencionales.

Estos péptidos, que son secuencias cortas de aminoácidos presentes en estas proteínas, contienen de 2 a 20 aminoácidos, producidos mediante hidrólisis enzimática —esto es la ruptura de moléculas grandes en fragmentos más pequeños con la ayuda de enzimas—, fermentación microbiana que implica la conversión de sustancias por microorganismos como bacterias o levaduras, además del procesamiento de alimentos o su modificación mediante métodos como cocción, secado o molido para mejorar su sabor, textura o conservación.

De esta manera, pueden ser fácilmente absorbidos por el cuerpo y conservan sus propiedades bioactivas, esto significa que son favorables para la salud humana. Estudios recientes (Patel et al., 2024) los han asociado con una reducción en la incidencia de varios tipos de cáncer, niveles altos de colesterol, diabetes tipo II, mejorando la secreción y la sensibilidad a la insulina a través de vías de señalización asociadas con la diabetes.

También se han vinculado a la inhibición de las enzimas digestivas de carbohidratos (α-amilasa y α-glucosidasa) y enfermedades del corazón. Además se han asociado con una disminución en la aparición de varios tipos de cáncer, pueden activar mecanismos de defensa innatos, y contribuir en el manejo de la obesidad.

Las características clave de los péptidos bioactivos derivados de leguminosas no-convencionales, como su bajo peso molecular, sus secuencias cortas de aminoácidos y la presencia de aminoácidos hidrofóbicos —aquellos con baja afinidad por el agua y se agrupan en el interior de las proteínas para mantener su estructura, entre ellos la valina, leucina e isoleucina—, son esenciales para exhibir potentes propiedades antiinflamatorias. Además del poder inhibidor de la enzima convertidora de angiotensina (ECA) que se ha relacionado con la reducción de la hipertensión y actúan como antioxidantes (Singh et al., 2017).

En comparación con los medicamentos convencionales, estos péptidos poseen un potencial reducido de efectos secundarios. Por lo tanto, podrían ser valiosos en la formulación de alimentos y productos funcionales que ofrecen beneficios antioxidantes, antihipertensivos y antiinflamatorios (Hu et al., 2023; Tawalbeh et al., 2023).

Las proteínas sostenibles del futuro

El cultivo y consumo de leguminosas emerge como una solución prometedora para abordar tanto los desafíos ambientales como las demandas cambiantes de la industria alimentaria y de los consumidores. En cuanto al impacto positivo ambiental, el cultivo de leguminosas fomenta la rotación de cultivos, una práctica sostenible que mejora la calidad del suelo y el medio ambiente.

Estas plantas pueden enriquecer la biodiversidad del suelo y, mediante la simbiosis con bacterias del género Rhizobium, convertir el nitrógeno atmosférico en compuestos nitrogenados, lo que aumenta la fertilidad del suelo. Esta capacidad de fijación de nitrógeno reduce la necesidad de fertilizantes sintéticos, lo que a su vez disminuye el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero. Estos beneficios resaltan la necesidad continua de investigación y promoción del cultivo y consumo de leguminosas como parte esencial de una estrategia integral para mejorar la sostenibilidad ambiental y la salud humana.

La investigación sobre los efectos beneficiosos de las leguminosas no-convencionales se centra en los péptidos bioactivos y proteínas presentes en estas semillas, respaldada por estudios epidemiológicos y evidencia científica del mecanismo de acción. Es crucial continuar investigando estos compuestos, ya que su eficacia puede depender de factores como la concentración en los alimentos, el tiempo de exposición y la interacción con otros componentes de la dieta.

Tanto en el Tecnológico de Monterrey, en su departamento de Biotecnología, como en el Laboratorio de Biología Molecular de la Universidad de Guadalajara, se están llevando a cabo investigaciones en conjunto para comprender en profundidad los efectos en la salud de las leguminosas no-convencionales.

En los últimos años, ha aumentado la exigencia de los consumidores por alimentos de calidad, más nutritivos, apetecibles y seguros. Los países en vías de desarrollo, especialmente aquellos con comunidades rurales, tienen una amplia experiencia en el consumo y preparación de semillas de leguminosas no-convencionales.

A pesar de la presencia de agentes no nutricionales como lectinas —que pueden causar inflamación y daño intestinal al unirse a los carbohidratos en el intestino— o los fitatos que al unirse a minerales como el hierro, el calcio, el zinc y el magnesio en el tracto digestivo, dificultan su absorción.

También las saponinas pueden obstaculizar la absorción de nutrientes y minerales, pero el adecuado procesamiento y cocinado de estos alimentos ayuda a disminuir o eliminar la presencia de estos agentes no nutricionales, lo que garantiza su consumo seguro y beneficioso para la salud.

Esta experiencia puede servir como guía para las industrias alimentarias que buscan mejorar la calidad de sus productos vegetales. Además, la disponibilidad creciente de legumbres envasadas y listas para consumir está facilitando el regreso a una dieta más saludable.

Referencias

  1. Ahnen, R. T., Jonnalagadda, S. S., & Slavin, J. L. (2019). Role of plant protein in nutrition, wellness, and health. Nutrition Reviews, 77(11), 735–747.
  2. Hu, K., Huang, H., Li, H., Wei, Y., & Yao, C. (2023). Legume-Derived Bioactive Peptides in Type 2 Diabetes: Opportunities and Challenges. Nutrients, 15(5). https://doi.org/10.3390/nu15051096
  3. Ismail, B. P., Senaratne-Lenagala, L., Stube, A., & Brackenridge, A. (2020). Protein demand: review of plant and animal proteins used in alternative protein product development and production. Anim. Front., 10(4), 53–63. https://doi.org/10.1093/af/vfaa040
  4. Singh, B., Singh, J. P., Shevkani, K., Singh, N., & Kaur, A. (2017). Bioactive constituents in pulses and their health benefits. Journal of Food Science and Technology, 54(4), 858–870. https://doi.org/10.1007/s13197-016-2391-9
  5. Tawalbeh, D., Al-U’datt, M. H., Wan Ahmad, W. A. N., Ahmad, F., & Sarbon, N. M. (2023). Recent Advances in In Vitro and In Vivo Studies of Antioxidant, ACE-Inhibitory and Anti-Inflammatory Peptides from Legume Protein Hydrolysates. Molecules, 28(6).
  6. Patel, L., La Vecchia, C., Negri, E., Mignozzi, S., Augustin, LSA, Levi, F., Serraino, D., Giacosa, A., & Alicandro, G. (2024). Legume intake and cancer risk in a network of case-control studies. European Journal of Clinical Nutrition. 
  7. Usman, M., Khan, W.R., Yousaf, N., Akram, S., Murtaza, G., Kudus, K.A., Ditta, A., Rosli, Z., Rajpar, M.N., & Nazre, M. (2022) . Exploring the Phytochemicals and Anti-Cancer Potential of the Members of Fabaceae Family: A Comprehensive Review. Molecules, 27(12).

Autores

María Anaberta Cardador Martínez. Profesora Investigadora en la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey, Campus Querétaro. Químico y Doctor en Ciencias de los Alimentos por la Universidad Autónoma de Querétaro. Ha trabajado en centros de investigación (CIATEJ) y universidades (UAQ y UTM) y desde 2007 trabaja en el Tecnológico de Monterrey Campus Querétaro como profesora en temas de alimentos y biotecnología (bioquímica, bioseparaciones, entre otros). Actualmente, hace investigación sobre productos naturales, extracción de biomoléculas y evaluación de su actividad biológica.

Iván Balderas-León.  Profesor Posdoctorante del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), Universidad de Guadalajara. Egresado del Doctorado en Biotecnología del Tec de Monterrey, cuenta con experiencia en investigación y publicaciones. Además, ha trabajado en la industria farmacéutica en el desarrollo de métodos analíticos. Actualmente, desarrolla proyectos de nanotecnología y nutracéutica, asimismo comprometido a proyectos robustos con enfoque en resultados de calidad, y una deuda social al aportar conocimiento y contribuir al desarrollo de México.   

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