Las tecnologías ómicas y su papel en la producción de alimentos más saludables

Las tecnologías ómicas son un conjunto de herramientas científicas avanzadas que son fundamentales para entender el funcionamiento de los organismos a nivel molecular y sus interacciones con el entorno, los alimentos y otros factores externos.

En otras palabras, las tecnologías ómicas proporcionan una comprensión más precisa de cómo los ingredientes, su obtención y procesamiento impactan la salud humana.

De acuerdo con el centro científico y tecnológico AZTI, las ciencias ómicas profundizan en el conocimiento de cómo los alimentos repercuten en la prevención o la evolución de las enfermedades

De tal forma que permiten mejorar la nutrición humana y sus consecuencias para la salud. Aun así, y a pesar de su enorme potencial, en la actualidad la incorporación de las tecnologías ómicas a la I+D empresarial del sector de la alimentación saludable es todavía residual.

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Estas son las principales tecnologías ómicas

• Genómica: Está centrada en el ADN, investiga la estructura, función y evolución de los genes, lo que brinda información sobre su papel en el desarrollo y funcionamiento de los organismos.
• Transcriptómica: Examina el ARN y la expresión genética, analizando los “mensajes” generados en el cuerpo y ayudando a descifrar el lenguaje genético relacionado con la respuesta de nuestro organismo a diferentes alimentos.
• Proteómica: Enfocada en el conjunto de proteínas de un organismo, esta tecnología permite identificar las proteínas clave que participan en la salud y el metabolismo alimentario.
• Metabolómica: Analiza los metabolitos y los procesos metabólicos, ofreciendo información crítica sobre cómo el cuerpo produce y utiliza moléculas en respuesta a la ingesta de alimentos.
• Microbioma: Estudia los microorganismos en el cuerpo humano, los alimentos y el medio ambiente, contribuyendo a la creación de probióticos y al análisis de cómo estos microorganismos influyen en nuestra salud.
• Epigenómica: Investiga los cambios funcionales en el genoma que afectan la expresión genética sin alterar la secuencia de ADN. Esta tecnología permite comprender de qué manera los alimentos y el entorno pueden influir en nuestra genética.
• Lipidómica: Centrada en los lípidos celulares, esta disciplina ayuda a entender el papel de las grasas en el organismo y en la dieta, revelando su impacto en el metabolismo y la salud.
• Glicómica: Estudia los glicanos (carbohidratos) y su efecto en las funciones biológicas, permitiendo comprender cómo estos azúcares complejos interactúan con el cuerpo y afectan nuestra salud.

Sus aplicaciones en alimentos

Frutas

Entre una gran lista de actuares, las diferentes tecnologías ómicas han permitido identificar compuestos bioactivos como los polifenoles, los carotenoides y las vitaminas y su potencial antioxidante, corroborando que las frutas y las verduras son mezclas complejas de moléculas hidrosolubles y liposolubles.

También permite mejorar procesos de conservación de la agrobiodiversidad como base de la adaptación futura y evidenciar los efectos benéficos de los polifenoles en la salud humana, actuando principalmente como antiinflamatorio, antitumoral y como regulador de la microbiota intestinal.

Cereales, raíces y tubérculos

Las tecnologías ómicas han propiciado el análisis de los perfiles metabólicos, presentes en raíces y tubérculos de especies como arracacha, yuca papa, batata, papa china y ñame empleando la Resonancia Magnética Nuclear (NMR), logrando la identificación de ocho metabolitos principales: colina, y-
aminobutyrato, glutamina, asparagina, isoleucina, fructosa, glucosa y sacarosa.

Esta caracterización es útil para el desarrollo de nuevas variedades más resistentes a las plagas o el perfeccionamiento de las sustancias presentes en estos alimentos, como beneficio para la salud.

En este sentido, la nutrigenómica es una herramienta útil para conocer el efecto del consumo de colina en la expresión de los genes. Este aminoácido presente en las raíces y los tubérculos funciona como mecanismo epigenético metilando el ADN y las histonas, siendo un factor protector para cáncer de hígado, obesidad y diabetes.

Lácteos

En el caso de los lácteos, con el análisis ómico se han identificado proteínas, lípidos, carbohidratos y compuestos bioactivos que contribuyen a su sabor, textura, aroma y Las disciplinas ómicas en la ciencia de los alimentos valor nutricional. Además, el análisis ómico también ha permitido identificar los factores que influyen en la calidad y la seguridad de los productos lácteos, como la presencia de patógenos y la detección de alérgenos.

En particular, la aplicación de la proteómica en la foodómica ha permitido el análisis de la composición proteica de la leche y sus productos derivados, lo que ha llevado a la identificación de proteínas bioactivas que tienen propiedades antimicrobianas, antioxidantes e inmunomoduladoras, así como la detección de proteínas alergénicas.

Grasas y aceites

En la identificación de componentes fenólicos y su relación con la calidad del aceite de oliva se han empleado las tecnologías ómicas. En las investigaciones realizadas se ha encontrado que los compuestos fenólicos del aceite de oliva, especialmente el hidroxitirosol y el tirosol, están relacionados con la calidad del aceite y su estabilidad oxidativa.

Además, se ha demostrado que la concentración de estos compuestos fenólicos está influenciada por factores como la variedad de la aceituna, el momento de la cosecha y la región de cultivo.

Alimentos procesados

En el caso de fórmulas infantiles, se ha empleado el análisis ómico en la evaluación analítica de contaminaciones excesivas inesperadas, problema generalizado de la seguridad alimentaria. La foodómica, aplicación del análisis ómico para el estudio de los alimentos y la nutrición, basada en técnicas de metabolómica proporciona herramientas poderosas para la detección de casos de manipulación con contaminaciones intencionales.

En un reciente estudio, los investigadores analizaron una gran cantidad de señales moleculares sin procesar de la fórmula infantil empleando cromatografía líquida con espectrometría de masas (LC - MS) y resonancia magnética nuclear (NMR), y procesaron y analizaron los datos empleando análisis de componentes principales (PCA).

Mediante PCA lograron trazar las tendencias de las firmas visualizadas en los lotes de datos de señales complejas de cada exceso de contaminación con sustancias químicas detectables por LC-MS y NMR.

Cabe señalar que la sensibilidad y la precisión de estos métodos son superiores a los procedimientos analíticos estándares utilizados anteriormente y los nuevos métodos son adecuados para abordar una serie de requisitos novedosos que plantea el sector de producción de alimentos y el mercado mundial de alimentos.

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