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PFB = Pure Fermented Botanicals

La importancia de la fermentación para aumentar la biodisponibilidad de sustancias vegetales activas (extractos)

La fermentación de alimentos ha existido durante miles de años y se ha utilizado en el pasado para la conservación y una mejor digestibilidad de las plantas.

Todavía hay poblaciones que comen diariamente alimentos fermentados, como el miso japonés, el tempeh y el kimchi coreano. Desafortunadamente, los alimentos fermentados han desaparecido en gran medida de la dieta occidental. Durante mucho tiempo, se creyó erróneamente que todas las bacterias serían peligrosas para la salud. Y, claro que no es así. Porque para el proceso de fermentación, solo se utilizan microorganismos "buenos", como el Lactobacillus. Por lo tanto, los patógenos "malos" son expulsados y el proceso de fermentación de alimentos es una tecnología extremadamente segura.

Químicamente, la fermentación es una reacción simple. Durante el proceso de fermentación, los microorganismos, como la levadura y las bacterias, se utilizan para convertir los carbohidratos en alcohol y en dióxido de carbono o en ácidos orgánicos. La fermentación de levadura se usa generalmente para hacer bebidas alcohólicas como el vino y la cerveza. Las variedades de Lactobacillus se usan para hacer alimentos como el yogur y el chucrut. Además de los sabores únicos producidos por la fermentación lacto, los alimentos fermentados también tienen un beneficio probiótico intestinal conferido por el propio género Lactobacillus.

Además de las propiedades conservadoras y probióticas que la fermentación puede aportar a los alimentos, estudios científicos recientes han confirmado que los alimentos fermentados ofrecen muchos otros beneficios nutricionales para la salud.

Predigestión de alimentos complejos.

La fermentación predigesta los alimentos y descompone las proteínas y los carbohidratos en aminoácidos más fácilmente absorbibles y azúcares más simples. Algunos alimentos pueden tener mucho valor nutricional, pero son difíciles de digerir para los humanos.

Las hierbas de cereales son un buen ejemplo. Los pastos de cereales se definen como la etapa de pasto joven de trigo, de cebada, de alfalfa o de avena y son mucho más ricos en nutrientes que la planta adulta que contiene muchas más vitaminas B, minerales, clorofila y antioxidantes. Sin embargo, los nutrientes están encapsulados en células vegetales que contienen celulosa y los humanos no pueden digerirla.

La fermentación de la hierba es una excelente manera de descomponer la celulosa. Esto es exactamente lo que sucede en el "segundo estómago" de las vacas y otros rumiantes. Las hierbas se han hecho más digeribles porque durante el proceso de fermentación prolongado que tiene lugar en la cámara del estómago, la celulasa produce enzimas que descomponen la celulosa utilizando bacterias beneficiosas.

Mejorar los niveles de nutrientes y su bioaccesibilidad.

La bioaccesibilidad se describe como la cantidad de nutrientes liberados de la matriz alimentaria que están potencialmente disponibles para la absorción.

Muchos pueblos fermentaron cereales, y estudios también han demostrado que la fermentación de cereales aumenta los niveles de vitamina B. (1,2,3,4,5) Por ejemplo, el trigo contiene varios nutrientes esenciales, incluido el grupo de vitaminas B. Las vitaminas del grupo B, que normalmente están presentes en los productos de cereales, se eliminan o se destruyen fácilmente durante la molienda, el procesamiento o la cocción. Ciertas cepas de bacterias lácticas tienen la capacidad de sintetizar vitaminas solubles en agua como las vitaminas B.(3) La fermentación también mejora la composición de aminoácidos y de vitaminas (2,5) y la bioaccesibilidad de minerales como el zinc (4,5,6) Muchos granos (el trigo, el arroz, la cebada y la avena) son bajos en lisina y, por lo tanto, no son una fuente completa de proteínas. La fermentación parece aumentar los niveles de lisina disponibles en estos granos (5,7), lo que los convierte en una fuente de proteína casi "completa".

Mejora del contenido y absorción de fitonutrientes.

El poder antioxidante de los fitonutrientes también se puede mejorar mediante la fermentación. Las frutas, las verduras, las nueces, las semillas, las hojas, las rizomas, las flores y las cortezas de plantas ya contienen polifenoles, una categoría específica de fitonutrientes. Un estudio en el que las legumbres fueron sometidas a fermentación natural resultó en un aumento significativo del contenido de polifenoles libremente solubles en la mezcla de leguminosas. El contenido de fenol unido en las legumbres había disminuido considerablemente. Los polifenoles solubles libres tienen un mayor poder reductor y la capacidad de eliminar radicales libres que polifenoles unidos, así como una mayor inhibición de la peroxidación lipídica. El estudio concluyó que la fermentación mejora la actividad antioxidante de las legumbres (8).

La fermentación espontánea del ajo también condujo a un aumento en la actividad antioxidante del extracto, en particular un aumento de trece veces en la actividad de la superóxido dismutasa (SOD) y un aumento de diez veces en la actividad de radicales libres contra el peróxido de hidrógeno en comparación con el extracto de ajo de control. Además, el contenido de polifenoles en el extracto de ajo fermentado se ha multiplicado por siete: el color del ajo se vuelve negro debido a la fermentación, y el color negro probablemente se deriva de las antocianinas, que es la razón del aumento de los niveles de polifenoles.(9)

El efecto de la fermentación sobre el té Pu-Erh se ha estudiado inoculando hojas de té frescas con cepas individuales de microorganismos aislados. Los resultados mostraron que la actividad antioxidante aumentó, así como el contenido de estatinas, el contenido total de polifenoles y el contenido de GABA del té fermentado.

La cúrcuma contiene la curcumina fenólica antioxidante. Sin embargo, debido a la escasa solubilidad en agua, mala permeabilidad y/o poca estabilidad, hay una absorción mínima de curcumina en el intestino. Una bebida fermentada que contiene Lactobacillus, hecha de rizomas de cúrcuma, aumentó el efecto antioxidante in vitro. La absorción de la bebida de cúrcuma fermentada encapsulada en ratas se midió en términos de actividad antioxidante en plasma. La concentración de antioxidantes en plasma fue mayor en las ratas a las que se administró la cúrcuma fermentada que en la versión no fermentada (11), lo que confirma la teoría de que la fermentación de la cúrcuma aumenta su biodisponibilidad.

En algunos casos, la fermentación incluso crea diferentes fitonutrientes que no están presentes en la materia prima. Un ejemplo de esto es la producción de derivados de glucosinolatos que se producen en el carbón fermentado.(12)

Otro ejemplo es la transformación de ginsenósidos durante la fermentación de ginseng. El extracto de ginseng fermentado en realidad imita el ambiente de fermentación en el colon y se forma el compuesto K, un nuevo metabolito. El estudio K muestra que el compuesto K es el metabolito de ginseng más biodisponible.(13) También se ha demostrado que los extractos de ginseng fermentado que contienen el compuesto K tienen una absorción significativamente mayor y más rápida en humanos en comparación con el ginseng no fermentado.(14) Los extractos de ginseng fermentado también ofrecen potentes propiedades adaptogénicas, como una fuerte capacidad antioxidante, (15) fuertes actividades antiestrés, (16) actividades protectoras del hígado, (17) efectos antialérgicos y antiinflamatorios (18), así como apoyo para la regulación de azúcar en la sangre y regulacíón de los lípidos.

Reducción de antinutrientes

La fermentación también puede eliminar "antinutrientes" como el ácido fítico, un compuesto que se encuentra en los granos que previene la absorción de minerales, (5,20,21,22) y lectinas, toxinas que afectan la digestión. También se ha demostrado que la producción de kimchi degrada los pesticidas durante el proceso de fermentación.(24)

Referencias

(1). Capozzi V, et al. Biotechnological production of vitamin B2-enriched bread and pasta. J Agric Food Chem. 2011;59(14):8013-20.

(2). Chavan JK, et al. Nutritional improvement of cereals by fermentation. Crit Rev Food Sci Nutr. 1989;28(5):349-400.

(3). Capozzi V, et al. Lactic acid bacteria producing B-group vitamins: a great potential for functional cereals products. Appl Microbiol Biotechnol 2012; 96:1383–1394.

(4). Hemalatha S, et al. Influence of germination and fermentation on bioaccessibility of zinc and iron from food grains. Eur J Clin Nutr. 2007;61(3):342-8.

(5). Haard N, et al. Fermented Cereals. A Global Perspective. FAO Agricultural Services Bulletin No. 138. 1999.

(6). Famularo G, et al. Probiotic lactobacilli: an innovative tool to correct the malabsorption syndrome of vegetarians? Med Hypotheses. 2005;65(6):1132-5.

(7). Hamad AM, et al. Evaluation of the protein quality and available lysine of germinated and fermented cereal. J. Food Sci. 1976; 44(2):456-459.

(8). Oboh, G et al. Changes in Polyphenols Distribution and Antioxidant Activity During Fermentation of Some Underutilized Legume. Food Science and Technology International. 2009;15: 41-46.

(9). Sato E. et al. Increased anti-oxidative potency of garlic by spontaneous short-term fermentation. Plant Foods Hum Nutr. 2006;61(4):157-60.

(10). Jeng KC, et al. Effect of microbial fermentation on content of statin, GABA, and polyphenols in Pu-Erh tea. J Agric Food Chem. 2007;55(21):8787-92.

(11). Pianpumepong P, et al. Study on enhanced absorption of phenolic compounds of Lactobacillus-fermented turmeric (Curcuma longa Linn.) beverages in rats International Journal of Food Science & Technology. 2012;47(11): 2380–2387.

(12). Ciska E, et al. Glucosinolate derivatives in stored fermented cabbage. J Agric Food Chem. 2004;52(26):7938-43.

(13). Hasagawa H. Proof of mysterious efficacy of ginseng: basic and clinical trials: Metabolic activation of ginsenoside: Deglycosylation by intestinal bacteria and esterification with fatty acid. Journal of Pharmacological Sciences. 2004; 95:153-157.

(14). Jin H, et al. Pharmacokinetic comparison of ginsenoside metabolite IH-901 from fermented and non-fermented ginseng in healthy Korean volunteers. Journal of Ethnopharmacology. 2012; 139 (2012) 664– 667.

(15). Ramesh T, et al. Effect of fermented Panax ginseng extract (GINST) on oxidative stress and antioxidant activities in major organs of aged rats. Exp Gerontol. 2012. 47(1):77-84.

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(17). Lee HU, et al. Hepatoprotective effect of ginsenoside Rb1 and compound K on tert-butyl hydroperoxide-induced liver injury. Liver International. 2005;25: 1069–1073.

(18). Yang CS, et al. Compound K (CK) Rich Fractions from Korean Red Ginseng Inhibit Toll-like Receptor (TLR) 4- or TLR9-mediated Mitogen-activated Protein Kinases Activation and Pro-inflammatory Responses in Murine Macrophages. Journal of Ginseng Research. 2007; 31(4): 181-190.

(19). Yuan HD, et al. Beneficial effects of IH-901 on glucose and lipid metabolisms via activating adenosine monophosphate–activated protein kinase and phosphatidylinositol-3 kinase pathways. Metabolism Clinical and Experimental. 2011;60: 43–51.

(20). Reale A, et al. The importance of lactic acid bacteria for phytate degradation during cereal dough fermentation J Agric Food Chem. 2007;55(8):2993-7.

(21). Leenhardt F, et al. Moderate Decrease of pH by Sourdough Fermentation Is Sufficient to Reduce Phytate Content of Whole Wheat Flour through Endogenous Phytase Activity. J. Agric. Food Chem. 2005; 53 (1):98–102.

(22). Reddy NR. Reduction in antinutritional and toxic components in plant foods by fermentation. Food Research International. 1994;27(3):281–290.

(23). Hamad AM, et al. Evaluation of the protein quality and available lysine of germinated and fermented cereal. J. Food Sci.1976; 44(2):456-459,

(24). Cho KM, et al. Biodegradation of chlorpyrifos by lactic acid bacteria during kimchi fermentation. J Agric Food Chem. 2009;57(5):1882-9.