En esta línea de investigación estudiamos la Bioaccesibilidad de compuestos bioactivos presentes en alimentos de origen vegetal, de forma preferente compuestos (poli)fenólicos prebióticos, tras ser sometidos a un proceso de digestión gastrointestinal in vitro y la acción de la microbiota intestinal. Incluye la identificación y cuantificación, mediante metabolómica dirigida, de los compuestos polifenólicos bioaccesibles (potencialmente absorbibles y/o fermentables por la microbiota intestinal), los metabolitos generados (fenólicos y ácidos grasos de cadena corta) tras la digestión gastrointestinal in vitro.

Asimismo, se aborda el estudio de la Biodisponibilidad de estos compuestos y el perfil de metabolitos fenólicos generados tras su ingesta, mediante estudios de intervención en humanos, con el fin de elucidar las rutas metabólicas y las cinéticas de absorción, distribución, metabolismo y excreción (ADME) de estos compuestos en el cuerpo humano, con la finalidad de conocer qué polifenoles o metabolitos podrían alcanzar los distintos órganos y ejercer en ellos su actividad beneficiosa, y cuáles actuarían únicamente a nivel del tracto gastrointestinal, principalmente en la microbiota. Esto permitirá determinar posibles diferencias interindividuales en el metabolismo de estos compuestos bioactivos (metabotipos) y proponer biomarcadores de ingesta de los polifenoles lo que resulta de gran interés para el avance hacia una nutrición personalizada.

Además, evaluamos el efecto funcional de bioactivos y probióticos que, tanto de forma libre como combinada, tengan efectos beneficiosos. Para ello, disponemos de un amplio abanico de modelos in vitro (líneas celulares, co-cultivos) e in vivo (C. elegans, rata, ratón, humanos), que permiten el estudio tanto a nivel fenotípico como molecular de diversos parámetros relacionados con la obesidad, como la adiposidad, control de peso, resistencia a la insulina, esteatosis hepática, estrés oxidativo e inflamación. Finalmente, llevamos a cabo estudios mecanísticos mediante metagenómica (estudio del efecto sobre la composición de la microbiota intestinal) y metabolómica no dirigida (HPLC-TOF), que nos permite identificar metabolitos de origen bacteriano (postbióticos) relacionados con los efectos beneficiosos de estos probióticos y prebióticos.

Esta línea de investigación aborda el reto de formular ingredientes o vehículos capaces de incorporar compuestos bioactivos a matrices alimentarias para el desarrollo de alimentos funcionales. Se estudian tanto los aspectos nutricionales/saludables, como los aspectos tecnológicos, que permitan líneas de procesado fáciles de aplicar, y los aspectos económicos. Además, se estudia la estabilidad y vida útil de los alimentos desarrollados, así como la bioaccesibilidad (a través de digestiones in vitro) de los nutrientes y componentes bioactivos, como consecuencia del proceso de elaboración del producto. Se tiene experiencia en el desarrollo de alimentos tanto en el sector cárnico como de bollería-pastelería.

Referencia: 0011-1411-2023-000103

Entidad Financiadora: Departamento de Desarrollo Económico. Gobierno de Navarra. Ayudas para la realización de proyectos estratégicos de I+D 2023-2026. Reto 4. ALPES. Alimentación Personalizada y Sostenible.

Investigador Principal: Dra. Paula Aranaz Oroz

Consorcio: AN S. COOP. (líder), ALIMENTOS SANYGRAN S.L., NUCAPS NANOTECHNOLOGIES, MONBAKE, EL CASERÍO, Centro Nacional de Tecnología y Seguridad Alimentaria (CNTA), Universidad de Navarra (Centro de investigación en Nutrición), NAGRIFOOD.

Resumen:

Actualmente, existe una tendencia hacia el consumo de proteína vegetal debido a la creciente conciencia sobre los impactos ambientales y de salud del consumo excesivo de carne, la demanda de alimentos más saludables y sostenibles, y la disponibilidad de productos a base de proteínas vegetales más accesibles y sabrosos.

El reto de emplear derivados de proteínas vegetales en la alimentación humana puede ser abordado mediante el desarrollo de productos atractivos, nutritivos y rentables que satisfagan las necesidades y preferencias de los consumidores, y que a la vez sean sostenibles y saludables.

El proyecto HIDROPEP tiene como objetivo general desarrollar nuevos derivados de proteína vegetal de alto valor nutricional en base a nuevos enfoques y soluciones tecnológicas con aplicación en la industria agroalimentaria de Navarra, como son:

• La obtención de concentrados de proteína vegetal

• La hidrólisis química y enzimática de dichos concentrados de proteínas

• La fermentación de proteínas

• La generación de nuevas proteínas susceptibles de emplearse como agente microencapsulante

Además, se estudiará la aplicabilidad de los derivados proteicos en la industria agroalimentaria, y su aceptabilidad desde el punto de vista organoléptico y de mejora de la salud.

Entidad Financiadora: Programa para el fomento de la colaboración en acciones de I+D+i entre Comunidades Autónomas. Plan Complementario de Agroalimentación – Agroalnext.

Investigador Principal: Dra. Paula Aranaz Oroz

Consorcio: IATA-CSIC, CTICH y Universidad de Navarra (Centro de investigación en Nutrición y Dpto. de Ciencias Farmacéuticas).

Resumen:

Las setas comestibles han recibido una atención creciente ya que constituyen una gran fuente de vitaminas, minerales, carbohidratos y proteínas. En concreto, destacan ciertos polisacáridos presentes en las setas, los β-glucanos, para los cuales se han descrito gran variedad de propiedades saludables. El creciente conocimiento de las propiedades saludables de ciertas setas ha llevado a un incremento en su producción y consumo, pero también al aumento de los residuos generados por la industria (el sustrato que contiene los micelios y pedúnculos o pies, principalmente).

De entre las especies más cultivadas, destacan varias especies del género Pleurotus, cuyos β-glucanos han sido descritos como potenciales bioactivos para el desarrollo de alimentos funcionales y nutracéuticos frente a enfermedades metabólicas.

Sin embargo, la actividad funcional de estos β-glucanos depende de su estructura química (peso molecular, grado de ramificación, tipos de enlaces), a la vez influenciada por el método de extracción. Por ello, es fundamental conocer la relación entre la estructura de estos polisacáridos y sus propiedades beneficiosas, además de conseguir una producción sostenible.

El proyecto PANACEA (Residuos de Pleurotus como fuente Alternativa de NutrACEuticos Avanzados) persigue el aprovechamiento de subproductos de setas que permitan obtener β-glucanos con propiedades saludables para su desarrollo como ingredientes nutraceúticos de alto valor añadido, y que a la vez sean sostenibles, y accesibles para la población.

Para ello, plantea una estrategia de economía circular que revalorice los subproductos fúngicos combinando distintas tecnologías de investigación entre los centros participantes.

Los objetivos de este proyecto son:

1- Optimizar el cultivo de setas en biorreactores para mejorar su composición en polisacáridos.

2- Optimización de extracción de β-glucanos a partir de residuos de setas y micelios.

3- Caracterización estructural y funcional de los extractos obtenidos.

4- Evaluación de seguridad de los extractos.

5- Caracterización de funcionalidad frente a obesidad / síndrome metabólico.

6- Difusión y publicación de resultados.

7- Consolidación de la colaboración entre los grupos de AGROALNEXT para fortalecer los vínculos entre CC.AA.

Referencia: PC128-129 PARABIOTICS (0011-1383-2022-000000)

Entidad Financiadora:  Ayudas a Agentes del SINAI para la realización de proyectos de I+D colaborativos. Convocatoria 2022.

Investigador Principal: Dra. Paula Aranaz Oroz

Consorcio: Centro de investigación en Nutrición-Universidad de Navarra (líder), CNTA

Estudios de investigación realizados durante los últimos años evidencian el importante papel que desempeña la microbiota intestinal en la salud del huésped. En el caso del sobrepeso y la obesidad, se ha observado que los individuos obesos presentan alteraciones en la composición de la microbiota intestinal (disbiosis), con consecuencias fisiológicas y metabólicas. Uno de los mecanismos por los que la microbiota intestinal parece afectar el metabolismo del huésped está mediado por ciertos metabolitos de la digestión microbiana de algunos nutrientes o ingredientes de la dieta, los denominados agentes postbióticos, con actividad biológica.

A pesar de los beneficios para la salud, el uso de microorganismos vivos como complementos alimenticios presenta ciertas limitaciones, como la posibilidad de transferencia de genes de virulencia, dificultad en el mantenimiento de la viabilidad y la estabilidad de producción, el desarrollo de resistencia a los antibióticos, entre otros. Por ello, resulta fundamental ampliar el conocimiento y desarrollo de los componentes posbióticos derivados de los probióticos. Además, como estrategia alternativa al uso de células vivas, se ha sugerido la utilización de paraprobióticos, microorganismos muertos, inactivos o fragmentos de sus células con propiedades beneficiosas para la salud.  

Por todo ello, el objetivo general de este proyecto es la identificación y caracterización funcional de cepas probióticas que, bien de forma inactivada (paraprobióticos) como a través de sus metabolitos (postbióticos), sean capaces de mejorar los parámetros relacionados con la obesidad, como son el exceso de peso, adiposidad, resistencia a la insulina o inflamación.

→ Miguel López Yoldi

→ Gwenaelle Ceniceros

→ Adriana Andrés Arija

María Cartagena

Katherine Gutiérrez

Cristina Matías

Ignacio Goyache 

Marina Andrés Múñoz 

Teresa Páramo 

Itziar Ariz