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CIENCIA

 

THE SCIENCE MODULE OF PERCEPNET PROVIDES PAPERS ON PERCEPTION AND SENSORY SCIENCE BY RESEARCHERS WORKING ON THESE DISCIPLINES

Un congreso con algo más que narices

Vicente Ferreira
Laboratorio de Análisis del Aroma y Enología de la Universidad de Zaragoza

Se acaba de celebrar en Zaragoza la XIII edición del Weurman Flavour Research Symposium, que ha reunido por primera vez en España a más de 250 especialistas de todo el mundo en las moléculas químicas responsables del aroma y el sabor. El Congreso coordinado por Vicente Ferreira González, catedrático de Química Analítica de la Universidad de Zaragoza y codirector del Laboratorio de Análisis del Aroma y Enología. De entre las más de 200 comunicaciones presentadas, hay algunas que merecen ser destacadas por su novedad e interés y porque permitirán al gran público descubrir algunas facetas positivas de la Química.

¿Podremos tener alimentos con menos sal y el mismo sabor?

Esta es una de las grandes preocupaciones de numerosos investigadores tanto académicos como de grandes empresas de alimentación. Es un hecho que consumimos entre 9 y 12 g de sal por día cuando no necesitamos más de 5, y este exceso está claramente relacionado con riesgos de sufrir enfermedades cardiovasculares. Por esta razón, en una iniciativa mundial, varias de las empresas más importantes de alimentación se comprometieron en 2010 a reducir la sal de muchos de sus productos.

El problema es que la sal juega un papel fundamental en el sabor de los alimentos, no sólo por su propio gusto, sino porque potencia otros sabores. Todos sabemos que los alimentos bajos en sal saben insípidos y que su consumo acarrea una frustración real: no sentimos placer al comer. Esta frustración es tan importante que hace que las personas condenadas a llevar dietas bajas en sal se sientan estigmatizadas y en muchos casos, pierdan incluso las ganas de comer. Tan relevante es este hecho, que algunas de las empresas mencionadas ya han anunciado que renuncian a su compromiso de reducir la sal: ¡y es que las ventas han empezado a bajar!

Aquí es donde entra la ciencia. Gerrit Smit, profesor de la Universidad de Wageningen (Países Bajos), nos ha mostrado que sin olvidar la necesidad de educar a los nuestros en comer con menos sal, hay cuatro alternativas para reducir de manera efectiva la cantidad de sal.

La primera es reemplazarla parcialmente por cloruro potásico, que es otra sal natural sin los efectos nocivos asociados a la sal común (cloruro sódico). El problema es que es más amarga, pero varios investigadores han descubierto en los últimos años una serie de moléculas no nocivas que inhiben ese gusto amargo y que ya se ofrecen en el catálogo de algunas empresas de saborizantes. Esta vía de reducción es por tanto ya operativa y permitiría eliminar cerca de un 20 % de la sal que se consume.

La segunda vía hace uso de un concepto sensorial muy interesante y conocido por todos nosotros: «el contraste». Todos nuestros sentidos están especialmente capacitados para percibir contrastes. Así, un punto rojo sobre fondo blanco es más fácilmente percibido que si la misma cantidad de pintura roja se reparte sobre toda la superficie, dando lugar a un color rosa. Este mismo principio también ha demostrado ser válido en el sabor, como varias presentaciones nos han mostrado. Basta, por tanto, que la sal no esté uniformemente repartida o disuelta en el alimento, sino que se disponga en él en forma de partículas, para que podamos disfrutar exactamente del mismo sabor con un hasta un 20 % menos de sal.

La tercera posibilidad es la más potente y prometedora, pero permanece en secreto. Se trata del descubrimiento de moléculas que actúan directamente sobre los receptores del gusto salado en nuestra boca, provocando que ante la misma cantidad de sal, la intensidad a salado percibida se haya multiplicado por cuatro. Varias empresas están trabajando con estas moléculas cuyas fórmulas no quieren comunicar hasta que concluyan los estudios de seguridad (y se aseguren las correspondientes patentes, claro). Sin embargo, esta estrategia podría reducir a cerca de la mitad la cantidad de sal presente en muchos alimentos precocinados.

La cuarta vía hace uso de las asociaciones que establecemos entre nuestros sentidos, lo que en términos científicos describimos como interacciones intermodales entre sentidos. Por ejemplo, sabemos que si el aroma de una guinda se nos presenta a la vez que una imagen de una preciosa guinda roja, lo percibiremos con más nitidez…e intensidad. Este mismo concepto se aplica también al gusto salado: varios investigadores nos han mostrado que haciendo uso de aromas que asociamos al gusto salado (por ejemplo aromas a salsa de soja, a queso o a guisado de buey), percibimos el salado con hasta un 30 % más de intensidad, lo que permite abrir nuevas vías de reducción de sal.

¿Cómo luchar contra la malnutrición de nuestros mayores?

Estudios recientes realizados en Inglaterra han mostrado que el 60 % de los pacientes ancianos en los hospitales están en riesgo de malnutrición. En el año 2007 murieron en los hospitales ingleses 50000 personas mayores con problemas de malnutrición, y en 239 casos, la malnutrición fue la causa directa de la muerte. Aunque resulta fácil mofarse del conocido poco atractivo de la comida inglesa, lo cierto es que este problema es general y una de las causas de que los ancianos no coman suficiente es la importante pérdida de sensibilidad gustativa causada por una combinación de envejecimiento, enfermedad y efectos secundarios de fármacos. Investigadores de la Universidad de Reading, liderados por la profesora Lisa Methven, nos mostraron que una forma eficaz de mejorar el sabor de la comida, sin recurrir a fuertes excesos de sal, es mediante el uso de las moléculas que activan el quinto gusto. Sí, he dicho bien, el quinto gusto. Este gusto se denomina umami y fue descrito hace ya un siglo por investigadores japoneses. Su existencia fue puesta en duda por los prepotentes occidentales, hasta que hace bien poco se descubrieron sus receptores específicos en nuestras papilas gustativas y en diversas regiones de nuestra boca. El gusto umami se describe como un gusto sabroso que recuerda a las sopas de gallina y está causado por moléculas químicas de la familia de los nucleótidos y de algunos aminoácidos, particularmente por los glutamatos. Productos ricos en umami son la salsa de soja y sus derivados, el tomate (por eso lo empleamos en todos los sofritos), las levaduras, quesos añejos y muchas setas, y … tal vez el más importante: la leche materna. El gusto umami tiene la propiedad de potenciar los otros gustos, en particular el salado y de reforzar el sabor en general de la comida. Tiene además otras propiedades, como incrementar el flujo salivar y estimular la función gástrica. Además, aunque la sensibilidad hacia el umami también disminuye con la edad, lo hace en inferior proporción a los otros gustos. Los resultados obtenidos por los investigadores fueron muy esperanzadores, ya que consiguieron mejorar notablemente el aprecio por la comida de los pacientes, manteniendo los bajos niveles de sal recomendados.

Mejorar el sabor del arroz para luchar contra el hambre en el tercer mundo

Esta es una de las historias más retadoras desde el punto de vista humano y científico e ilustra perfectamente la potencia de la acción combinada de varias disciplinas científicas. Expuesto crudamente, el arroz es la fuente principal de alimentación de más de 3500 millones de personas y la supervivencia de muchos depende de mantener y aumentar su producción. Sorprendentemente, en los últimos años su producción ha aumentado tan solo un 1 %. Esto se debe a que las culturas tradicionales no han querido reemplazar sus arroces propios (basmati, koshi, jazmín…) que tienen sabores intensos y específicos, por los insípidos arroces occidentales qué tienen, sin embargo, mucha mayor productividad. Este problema ha sido abordado por un potente consorcio científico europeo (Proyecto META-PHOR) con más de 20 grupos que cuentan con químicos analíticos y químicos del aroma, físicos, bioquímicos, biólogos moleculares e ingenieros agrónomos, entre otras ramas de la ciencia. La investigación ha supuesto el estudio completo de todas las moléculas constituyentes de los arroces, particularmente de aquellas moléculas responsables de los sabores específicos. Una vez elucidadas estas moléculas, los bioquímicos han identificado las proteínas con acción enzimática implicadas en la formación de estos aromas y sabores, y los biólogos moleculares han identificado algunos de los genes que las codifican. Esto permite por primera vez disponer de un marcador genético que nos indica si el arroz será aromático (sin necesidad siquiera de tener el propio grano de arroz) y que ha permitido, empleando estrategias de hibridación tradicional de semillas, producir un arroz aromático de alta productividad especialmente diseñado para la zona de Laos.

Esta forma de operar combinando la química del aroma con el análisis metabólico de proteínas y de genes, se está introduciendo en muchas otras ramas de la horticultura y botánica. Vimos varios ejemplos interesantes más en el congreso. Uno de los que más me llamó la atención es un sistema desarrollado por el investigador alemán Detlef Ulrich, que permite averiguar, al menos en parte, cuál será el sabor de la manzana de una variedad nueva, sin necesidad de esperar a que crezca el árbol y dé cosecha.

¿Narices artificiales o Narices de bote?

Esta es una de las partes que más interés despertó en el congreso. Contamos con varios especialistas en esta área, destacando el profesor japonés Hiroaki Matsunami, que trabaja en la Universidad de Duke en EE.UU, (me dijo que en Japón él no podría tener un laboratorio propio por ser demasiado joven -¡42 años y camino del Nobel!-). Matsunami ha sido el primer científico capaz de hacer lo que podemos llamar una nariz de bote de verdad. Aunque tanto la estructura de los receptores olfativos que tenemos en nuestra nariz como los genes que los codifican se conocen desde hace años, no había sido posible «clonar» estos receptores haciéndolos operativos. La causa es que estos receptores tienen que trabajar en conjunción con una proteína que hace que el odorante sea transportado hasta el centro activo del receptor. Este descubrimiento ha permitido a Matsunami tener células en las que ha clonado los receptores olfativos humanos y los ha conseguido hacer funcionales. Esto es, las células son capaces de detectar el aroma para el que son específicas y generar una señal que el profesor es capaz de convertir en una corriente eléctrica. De los 400 receptores olfativos que tenemos, ya ha conseguido hacer operativos más de 100.

La pregunta inmediata es ¿para qué sirve tener una nariz de bote si la nuestra sirve tan bien? Dos respuestas: a) para la ciencia; b) para el negocio. Desde el punto de vista científico este descubrimiento es crucial para entender el código aromático. Por ejemplo, está permitiendo descubrir las causas de porqué somos distintos en la percepción de algunos olores: todos tenemos los mismos 400 receptores, pero no todos tenemos la misma versión. Hay versiones que son inactivas, otras son «normalitas» y algunos tienen la versión 2.0 que los hace hipersensibles a algunos aromas. Esto tiene unas consecuencias insospechadas incluso en la búsqueda de pareja, ya que algunos de los olores en los que más diferencias hay entre personas son los que pertenecen a las familias de olores «sexuales», aunque su papel como feromona no haya sido todavía concluyentemente demostrado. Desde el punto de vista económico hay varias empresas que buscan rentabilidad a estos hallazgos. Un ejemplo de las ventajas de una nariz de bote están en la alimentación animal, ya que perros, gatos y cerdos no son muy explícitos a la hora de expresar sus preferencias culinarias. Otro caso de interés es el poder diseñar por vez primera auténticos inhibidores de malos aromas: moléculas inodoras que tapen temporalmente el receptor aromático de un mal olor. Por supuesto, estas narices de bote abren la puerta a que las empresas «inventen» moléculas aromáticas cuyo olor nunca ha existido. Fascinante.

¿Puede el aroma alterar nuestro estado de ánimo?

Dejo para el final otra perla del congreso que nos dejó Verónica Somoza, catedrática de la Universidad de Viena y especialista en Nutrición y Química Fisiológica. Trabajando con roedores ha podido constatar que moléculas aromáticas como el linalol (olor a moscatel) o el geraniol (olor a geranio) ejercen efectos sedativos, reduciendo su actividad en más de un 70 % y 50 %, respectivamente, mientras que el timol (olor a tomillo) ejerce un efecto estimulante. La doctora ha desarrollado además un test para medir el estado psicológico de los roedores: los roedores deprimidos consumen menos agua azucarada que los que están en buen estado de ánimo. La doctora pudo constatar que ratones alimentados con pan sin aroma (extraído por medios químicos) se deprimieron un 20 % más que los alimentados con pan normal (conteniendo su aroma natural). Estos prometedores resultados animaron el paso siguiente: la experimentación con humanos. Se han realizado recientemente varios experimentos con pacientes afectados de demencia con curso de estados de fuerte agitación. El grupo de pacientes tratados con aceite de melisa (o toronjero), de característico olor a limón –y conteniendo compuestos similares a los que tuvieron efectos en los roedores-, redujo tanto el comportamiento agresivo de los pacientes como su tendencia al aislamiento y a la soledad, aumentando de manera muy importante el tiempo dedicado a socializar y a realizar actividades productivas. Similares resultados se han obtenido con pacientes afectados por la enfermedad de Alzheimer o por demencias causadas por problemas cardiovasculares. En este caso, estos pacientes fueron tratados con aceite esencial de lavanda.

Otro de los aspectos, esta vez entre la fisiología y el comportamiento, estudiados más recientemente son los relacionados con la saciedad y con el mejor control de la dieta. Experimentos realizados con ratones mostraron que aquellos que habían sido expuestos (tan solo 15 minutos al día) a una esencia de lavanda pesaban un 14 % menos a los 35 días, lo que pudo ser atribuido a una serie de acciones sobre el sistema nervioso (nervios adrenales y gástrico) y con una mejora adicional de la actividad lipolítica, esto es, de la capacidad de metabolizar y no acumular grasas. Experimentos con humanos confirmaron que algunas moléculas aromáticas, singularmente el acetado de isoamilo, de olor a plátano, tienen la capacidad de disminuir el apetito. Pruebas recientes han demostrado que esta disminución de apetito está ligada a un descenso del nivel de insulina en plasma. Otras moléculas activas en este sentido son las capsaicinas, las responsables de la sensación picante de las guindillas, sobre todo combinadas con té verde. De nuevo, recientes experimentos llevados a cabo en Japón han demostrado que la comida precedida de un pequeño aperitivo picante, lleva asociada una ingesta calórica inferior de manera espontánea. El gasto calórico de estos individuos es además superior, quemando una mayor cantidad de grasa y manteniendo una temperatura corporal más alta. El aceite esencial de menta ha mostrado, además, un efecto beneficioso sobre el colon irritable.

La profesora nos ilustró sobre muchos y notables efectos médicos de muchas moléculas aromáticas, que mostraron efectos antiirritantes, antiinflamatorios, antiateroescleróticos y anticancerígenos, si bien algunos de estos efectos solo se han testado en condiciones in vitro, en los que las células han sido tratadas directamente con las moléculas aromáticas. En condiciones naturales, para que ese efecto beneficioso tenga lugar, sería necesario que el aroma pueda pasar inalterado al torrente sanguíneo y alcanzar el punto donde se localizan las células problemáticas. Estos estudios de biodisponibilidad apenas acaban de comenzar.

La existencia de todas estas propiedades no es sorprendente, si tenemos en cuenta que en realidad las moléculas aromáticas son compuestos químicos que sirven para que los seres vivos se comuniquen entre sí y con su entorno. Pero al ser el sentido del olfato heredado y compartido con especies tan sencillas como los microorganismos unicelulares, no nos debe extrañar que las moléculas que envían a nuestro cerebro mensajes relacionados con la comida, la presencia de un depredador, la búsqueda de agua, etc., también sean capaces de activar algo en las células de nuestro organismo, desencadenando efectos que sólo ahora comenzamos a estudiar y comprender.

 

El Congreso en números

  • Del 27 al 30 de septiembre de 2011 en Hotel Hiberus, Zaragoza.
  • 270 asistentes procedentes de 30 países de 4 continentes: 47 delegados de países no europeos, fundamentalmente Estados Unidos, Brasil, México, Japón, Corea y Australia.
  • 132 académicos y 114 investigadores pertenecientes a las empresas más importantes de alimentación y aromas y saborizantes (Nestlé, Mars, Unilever, Firmenich, Givaudan, Symrise, Kraft Foods, …)
  • 222 presentaciones, 55 de ellas orales.
  • El Congreso fue generosamente esponsorizado por la Diputación General de Aragón y por el Ministerio de Ciencia e Innovación, así como por numerosas empresas.
  • Una empresa aragonesa (La Zaragozana) participó activamente en el congreso.
  • Una empresa española (Lucta) tuvo una presencia al nivel de las grandes multinacionales.
  • Más de 25 comunicaciones fueron presentadas por autores españoles, fundamentalmente del Laboratorio de Análisis del Aroma y Enología de la Universidad de Zaragoza.
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    [+CIENCIA]
    9/11/11
     
     
     
     
     
     
     
     
     
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