Presencia de melatonina en frutos de la dieta y bebidas fermentadas. Contribución al potencial antioxidante e implicaciones fisiológicas en el crecimiento y maduración de la manzana como modelo de estudio

Abstract

La melatonina es una indolamina muy conocida en el reino animal donde desempeña una función hormonal ligada al reloj circadiano presente en los individuos, influyendo en procesos tales como la alimentación, el sueño, la temperatura corporal, el estado emocional, el comportamiento, etc. Además, la melatonina está implicada a nivel celular en numerosas acciones antioxidantes, siendo descrita como un excelente neutralizador de radicales libres y protector celular. Estudios recientes han demostrado que la melatonina está presente en plantas y, en consecuencia, en muchos productos de la dieta vegetal, por lo que se ha sugerido que el consumo de los mismos puede suponer un aumento en la capacidad antioxidante en el organismo humano, con efectos potencialmente beneficiosos para la salud. A pesar de ello, existen todavía muchas incógnitas dado que los niveles de melatonina parecen variar mucho según el órgano de la planta y el estado fisiológico, lo que es importante a la hora de establecer su impacto como componente de la dieta. Entre los órganos que parecen contener un mayor nivel de melatonina se sitúan los frutos y las semillas, aunque los estudios al respecto son todavía escasos. El hecho de la que la dieta mediterránea (y la denominada “dieta atlántica”), conocida por sus propiedades saludables, posea un alto contenido en frutas y semillas apoya el interés en la realización de estudios específicos sobre estos elementos vegetales. Asimismo, estudios recientes sugieren que la melatonina está presente en bebidas alcohólicas obtenidas por fermentación de zumos de frutas, lo que también merece ser considerado a la hora de estudiar su contribución a la melatonina de la dieta.

Al margen de su interés como sustancia bioactiva de la dieta, la melatonina vegetal parece desempeñar un papel regulador en plantas, actuando a nivel fotoperiódico y de los ritmos circadianos. Químicamente la melatonina se sintetiza a partir del aminoácido L-triptófano y de la serotonina, compartiendo ruta metabólica con la auxina, ácido 3-indol-acético (IAA), por lo que se ha sospechado que ambos compuestos podrían compartir propiedades hormonales y reguladoras del crecimiento. Asimismo, se ha implicado a la melatonina en el mantenimiento del estado redox celular y en la resistencia de la planta frente al estrés, especialmente en fases en las que la actividad metabólica celular es muy elevada, tales como la germinación, el crecimiento inicial de la planta y la formación y maduración del fruto. No obstante, todavía se conoce muy poco de cómo estos procesos afectan a los niveles de melatonina y de los factores (hormonales, metabólicos) que pueden regular su síntesis en los diferentes órganos de la planta.

A melatonina é unha indolamina moi coñecida no reino animal onde desempeña unha función hormonal ligada ao reloxo circadiano presente nos individuos, influíndo en procesos tales como a alimentación, o sono, a temperatura corporal, o estado emocional, o comportamento, etc. Ademais, a melatonina está implicada a nivel celular en numerosas accións antioxidantes, sendo descrita como un excelente neutralizador de radicais libres e protector celular. Estudos recentes demostraron que a melatonina está presente en plantas e, en consecuencia, en moitos produtos da dieta vexetal, polo que se suxeriu que o consumo dos mesmos pode supoñer un aumento na capacidade antioxidante no organismo humano, con efectos potencialmente beneficiosos para a saúde. Malia iso, existen aínda moitas incógnitas dado que os niveis de melatonina parecen variar moito segundo o órgano da planta e o estado fisiolóxico, o que é importante á hora de establecer o seu impacto como compoñente da dieta. Entre os órganos que parecen conter un maior nivel de melatonina sitúanse os froitos e as sementes, aínda que os estudos ao respecto son aínda escasos. O feito de que a dieta mediterránea (e a denominada “dieta atlántica”), coñecida polas súas propiedades saudables, posúa un alto contido en froitas e sementes apoia o interese na realización de estudos específicos sobre estes elementos vexetais. Así mesmo, estudos recentes suxiren que a melatonina está presente en bebidas alcohólicas obtidas por fermentación de zumes de froitas, o que tamén merece ser considerado á hora de estudar a súa contribución á melatonina da dieta. Á marxe do seu interese como sustancia bioactiva da dieta, a melatonina vexetal parece desempeñar un papel regulador en plantas, actuando a nivel fotoperiódico e dos ritmos circadianos. Químicamente a melatonina se sintetiza a partir do aminoácido L-triptófano e da serotonina, compartindo ruta metabólica coa auxina, ácido 3-indol-acético (IAA), polo que se sospeita que ambos compostos poderían compartir propiedades hormonais e reguladoras do crecemento. Así mesmo, implicouse á melatonina no mantemento do estado redox celular e na resistencia da planta fronte ao estrés, especialmente en fases nas que a actividade metabólica celular é moi elevada, tales como a germinación, o crecemento inicial da planta e a formación e maduración do froito. No entanto, aínda se coñece moi pouco de como estes procesos afectan aos niveis de melatonina e dos factores (hormonales, metabólicos) que poden regular a súa síntese nos diferentes órganos da planta.

Melatonin is an indoleamine well known in the animal kingdom which plays a role as a hormone linked to circadian clock function present in individuals, influencing processes such as food, sleep, body temperature, emotional state, behavior, etc. Furthermore, melatonin is involved in numerous cellular antioxidant actions, being described as an excellent free radical scavenger and cellular protective. Recent studies have shown that melatonin is present in plants and, consequently, in many products of vegetable diet, so it has been suggested that the consumption of them can result in an increase in antioxidant capacity in the human body, with potentially beneficial health effects. However, there are still many unknowns because melatonin levels appear to vary greatly depending on plant organ and physiological state, which is important when establishing its impact as a component of the diet. The bodies which appear to contain a higher level of melatonin are fruits and seeds, although studies on the subject are still scarce. The fact that the Mediterranean diet (and the so-called "Atlantic diet"), known for its healthy properties, has a high content of fruits and seeds supports the interest in carrying out specific studies on these plant elements. Furthermore, recent studies suggest that melatonin is present in alcoholic beverages obtained by fermentation of fruit juices, which also should be considered when studying melatonin contribution to the diet. Besides its interest as a bioactive substance on diet, plant melatonin appears to play a regulatory role in plants, acting in photoperiodic and circadian rhythms. Chemically, melatonin is synthesized from the amino acid L-tryptophan and serotonin, sharing metabolic pathway with auxin, 3-indole-acetic acid (IAA), which has been suspected that both compounds could share hormonal properties and regulatory of plant growth. Also it has been implicated to melatonin in maintaining cellular redox state and in the plant resistance to stress, especially in phases in which cellular metabolic activity is very high, such as germination, early growth of plant and the formation and maturation of the fruit. However, very little is still known about how these processes affect melatonin levels and (hormonal, metabolic) factors that can regulate its synthesis in the different organs of the plant.