Las moléculas funcionales procedentes de extractos naturales pueden poseer funciones específicas como mejorar la salud y reducir el riesgo de contraer enfermedades. La incorporación de dichas moléculas en alimentos es una de las estrategias más prometedoras para la industria alimentaria. Para analizar la actividad de estas moléculas, y como método alternativo a la experimentación animal tradicional, ya hace varios años comenzaron a desarrollarse estudios con embriones de pez cebra, un pez pequeño de agua dulce que comparte muchas características genéticas con los humanos. En este artículo se abordan algunas de estas investigaciones.
En este campo de investigación, uno de los aspectos más importantes es poder evidenciar, con datos científicos, que las moléculas bioactivas realmente tienen una actividad biológica beneficiosa. Al fin y al cabo estas evidencias científicas serán las que permitan realizar las alegaciones de salud de los alimentos, que son un factor clave para la comercialización y aceptación de este tipo de productos.
Este tipo de estudios se llevan a cabo en experimentos con animales de laboratorio, principalmente roedores. Sin embargo, los ensayos son muy laboriosos y costosos y conllevan sacrificar un gran número de animales de experimentación, algo que va en contra de las tendencias europeas para la protección de animales utilizados con fines científicos (directiva europea 2010/63/EU).
Se está haciendo un gran esfuerzo en desarrollar métodos alternativos a la experimentación animalPor este motivo se está haciendo un gran esfuerzo en desarrollar métodos alternativos a la experimentación animal. Esto no implica que se pueda prescindir por completo de este tipo de experimentación animal ya que, antes de comercializar una nueva molécula bioactiva en el sector alimentario, siempre es necesaria la fase de experimentación animal, pero sí es posible reducir de forma considerable el número de dichos experimentos.
Para ello y como método alternativo a la experimentación animal tradicional, ya hace varios años comenzaron a desarrollarse estudios con embriones de pez cebra. El pez cebra es un pez pequeño de agua dulce que comparte muchas características genéticas con los humanos, por tanto, se usa como modelo para diferentes enfermedades (tales como el cáncer, cardiovascular, metabólica y disfunciones neurológicas), el desarrollo de nuevos fármacos y también como modelo de eco-toxicología.
El centro tecnológico AZTI fue pionero en Europa en el uso del pez cebra (Danio rerio) como modelo para estudiar los efectos de los ingredientes alimentarios y contaminantes de los alimentos y lleva años aplicando este conocimiento a la investigación en nutrición y salud tanto humana como animal.
Sistemas para evaluar la capacidad inmunoestimulante de compuestos
Durante los últimos años se ha puesto de manifiesto la relevancia de utilizar compuestos activos que permitan reforzar el sistema inmune, en especial la respuesta innata para prevenir y combatir enfermedades, principalmente en personas con su sistema inmune deprimido como niños, ancianos y enfermos.
El sistema inmune innato actúa como primera barrera de protección frente a una infección, pero es inespecífico. Por tanto, es evolutivamente anterior a la respuesta adaptativa específica, que está mediada por el reconocimiento antígeno/anticuerpo. Esta respuesta apareció por primera vez en los peces en donde es menos relevante que el sistema inmunitario innato. Por este motivo, el pez cebra es un excelente modelo animal para estudiar cómo afectan las posibles sustancias bioactivas al sistema inmune innato, en especial al interaccionar con el sistema digestivo donde el sistema inmune innato es la primera barrera de protección frente a infecciones.
Los investigadores de AZTI llevan varios años trabajando en optimizar sistemas alternativos para poder medir la capacidad inmunomoduladora de sustancias bioactivas como los polisacáridos, lipolisacáridos, péptidos, extractos del algas, polifenoles, etc.
Sistemas para evaluar la capacidad antioxidante de compuestos
Existen numerosos estudios científicos y clínicos confirmando la importancia del estrés oxidativo, causado por los radicales libres, en una amplia variedad de patologías y de disfunciones. Aterosclerosis, mal de Alzheimer, cáncer, enfermedades inflamatorias y también el envejecimiento están directamente relacionados con este tipo de efecto.
Debido a la importancia de estas patologías, el estudio de la funcionalidad antioxidante de moléculas bioactivas y su final incorporación en la dieta para mantener la salud humana y prevenir enfermedades ha generado un creciente interés por parte de la comunidad científica. En general, la capacidad antioxidante de moléculas bioactivas se lleva a cabo con ensayos in vitro que no consideran los mecanismos naturales que cada ser vivo activa naturalmente frente al estrés oxidativo y pueden, por lo tanto, proporcionar resultados incorrectos.
En AZTI se está utilizando el modelo animal pez cebra como sistema modelo para evaluar cuál es la capacidad antioxidante de las moléculas bioactivas in vivo en un animal entero. Los ensayos en AZTI permiten evaluar de forma completa y realista, pero al mismo tiempo rápida y económica, la potencialidad antioxidante de un elevado números de moléculas y extractos naturales.
