null Análisis de las propiedades de la melatonina y de su presencia en alimentos vegetales

La melatonina se le puede considerar como un nutracéutico de alto interés ya que, ingerida de forma natural en los alimentos vegetales, es absorbida e incorporada al riego sanguíneo siendo capaz de atravesar las barreras meníngeas, llegando hasta el cerebro y pudiendo afectar a funciones fisiológicas.
Análisis de las propiedades de la melatonina y de su presencia en alimentos vegetales

Los consumidores, desde hace algunos años, valoramos particularmente ciertas cualidades beneficiosas para la salud que tienen los alimentos, ayudando a incrementar su consumo ya que presentan un claro valor añadido del producto. Nos referimos, en general, a alimentos funcionales o nutracéuticos. La palabra nutracéutico se deriva de las palabras nutrición y farmacéutico y se refiere a todos aquellos alimentos que se proclaman como poseedores de un efecto beneficioso sobre la salud humana. También el término puede aplicarse a compuestos químicos individuales presentes en alimentos comunes como algunos fitoquímicos. Ejemplos de alimentos a los que se les atribuyen propiedades nutracéuticas son el vino tinto, el aceite de oliva, el brócoli, la soja, el té, las frutas, etc.

La melatonina es una amina biogénica de conocidas funciones fisiológicas, hormonales y antioxidantes en animales. Este compuesto, sintetizado principalmente por la glándula pineal, tiene un papel relevante como sustancia reguladora de los ritmos circadianos (ciclos vigilia-sueño) y de los ritmos estacio-nales/sexuales en mamíferos. También tiene funciones destacadas como antidepresivo, inmunomodulador y en la fisiología gastrointestinal, renal, cardiovascular, ósea, reproductiva y de la retina. Parece tener un papel beneficioso en algunas enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y la esclerosis amiotrópica lateral. También se debe destacar su papel como agente antitumoral y preventivo del cáncer (pulmón, mama, colon, cervix, próstata y leucemia). Muchas de las alteraciones de los ritmos circadianos, denominado genéricamente cronodisrupción, suelen ser debidas a cambios o alteraciones en los ritmos endógenos de melatonina, que de forma normal suelen presentar niveles altos por la noche y bajos por el día, con consecuencias como apatías, desorientaciones, depresiones, etc. o patologías más graves como las anteriormente descritas.

En 1995, la melatonina fué descubierta en plantas. Este acontecimiento, junto a su detección en otros organismos como hongos y bacterias, despertó un enfoque más amplio sobre las posibles funciones que este compuesto natural pudiera tener a nivel celular y en la fisiología de animales y plantas. En plantas, nuestros trabajos, desde 2003, sobre el posible papel de la melatonina a nivel fisiológico han sido muy interesantes, habiendo demostrado su existencia y papel en varias situaciones fisiológicas (ver citas del grupo[*]). La melatonina parece estar presente en los alimentos vegetales más comunes, aunque es de destacar sus altos niveles en algunas plantas aromático-medicinales. Así, la melatonina se le puede considerar como un nutracéutico de alto interés ya que, ingerida de forma natural en los alimentos vegetales, es absorbida e incorporada al riego sanguíneo siendo capaz de atravesar las barreras meníngeas, llegando hasta el cerebro y pudiendo afectar a funciones fisiológicas. Un ejemplo singular sería la ingestión de extractos vegetales ricos en melatonina para combatir los síntomas del jet-lag debidos a los viajes trans-oceánicos. También está demostrado que la ingesta de melatonina incrementa de forma considerable el potencial antioxidante del plasma sanguíneo en animales de experimentación y en humanos.

Las peculiares propiedades antioxidativas de la melatonina merecen ser destacadas. Esta molécula, sintetizada a partir del aminoácido L-triptófano, se comporta de forma particular ya que presenta una elevada actividad antioxidante (20-30 veces la vitamina E ó α-tocoferol), debido a la llamada actividad antioxidante en cascada, con la aparición de productos derivados con actividad antioxidante similar, capaces de neutralizar las nocivas especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno (ROS y RNS). Además, presenta actividad antioxidante sinérgica con conocidos antioxidantes como el ácido ascórbico, el glutation y otros. La melatonina también actúa induciendo en células animales la expresión de los ARNm de los principales enzimas antioxidativos como son: superóxido dismutasa (CuZnSOD y MnSOD), catalasa y glutation peroxidasa. Estas propiedades, junto a otras descritas, y a su amfibilidad (pudiendo atravesar membranas biológicas), la presentan como una interesante molécula desde el punto de vista nutricional.

Los datos que actualmente se tienen de los contenidos de melatonina en plantas comestibles son bastante escasos, debido principalmente a problemas metodológicos. La melatonina parece estar presente en las pocas especies vegetales analizadas y en todos sus órganos (raíces, tallos, hojas, flores, frutos y semillas), aunque existe una gran disparidad en cuanto a los niveles estimados. La metodología aplicada en muchos casos parece ser, cuando menos, decisiva a la hora de valorar los contenidos de esta molécula en los extractos vegetales. Actualmente, nuestro grupo –aunque con escasos recursos- pretende estimular a las autoridades regionales para que se realicen estudios concretos sobre el contenido en melatonina de frutas y hortalizas que habitualmente se producen y consumen en nuestra Región.

CITAS DEL GRUPO* SOLO SOBRE MELATONINA EN PLANTAS.

Hernández Ruiz J, Cano A, Arnao MB.
Melatonin: a growth-stimulating compound present in lupin tissues.
Planta (2004) 220, 140-144. ISI-IF: 3.113

Hernández Ruiz J, Cano A, Arnao MB.
Melatonin acts as a growth-stimulating compound in some monocot species.
Journal of Pineal Research (2005) 39, 137-142.ISI-IF: 5.025

Arnao MB, Hernández-Ruiz J.
The physiological function of melatonin in plants. A review.
Plant Signaling & Behavior (2006) 1, 89-95.

Arnao MB, Hernández-Ruiz J.
Melatonin promotes adventitious- and lateral root regeneration in etiolated hypocotyls of Lupinus albus.
Journal of Pineal Research (2007) 42, 147-152.ISI-IF: 5.025

Arnao MB, Hernández-Ruiz J.
Recommendations for determining antioxidant activity to study redox status and plant stress.

Plant Stress (2007) 1, 32-36.

Arnao MB, Hernández-Ruiz J.
Melatonin in plants. More studies are necessary.

Plant Signaling & Behavior (2007) 2, 381-382.

Hernández-Ruiz J., Arnao MB.
Melatonin stimulates the expansion of etiolated lupin cotyledons.

Plant Growth Regulation (2008) 55, 29-34.ISI-IF: 1.129

Hernández-Ruiz J., Arnao MB.
Distribution of melatonin in different zones of lupin and barley plants at different ages in the presence and absence of light.

Journal of Agricultural and Food Chemistry (2008) 56, 10567-10573.ISI-IF:2.53

Arnao MB, Hernández-Ruiz J.
Protective effect of melatonin against chlorophyll degradation during the senescence of barley leaves.

Journal of Pineal Research (2009) 46, 58-63.ISI-IF:4.098

Arnao MB, Hernández-Ruiz J.
Assessment of a different sample processing procedures applied to the determination of melatonin in plants.

Phytochemical Analysis (2009) 20, 14-18.ISI-IF: 1.524

Hernández-Ruiz J., Arnao MB.
Chemical stress by different agents affects the melatonin content of barley roots.

Journal of Pineal Research (2009) 46, in press.ISI-IF:4.098

(*) P.D.: El grupo de investigación mencionado en el texto, dedicado al estudio de la melatonina en plantas y que ha publicado 20 trabajos en los últimos 5 años, está actualmente integrado por una única persona, aunque hubo un periodo en el que eramos dos.