Sector Técnico

La presente invención está orientada al área de la salud, más específicamente, corresponde a un producto nutracéutico modulador del apetito.

Técnica anterior

A partir del reconocimiento de la diabetes tipo 2 como una epidemia de carácter mundial, el rol de la nutrición en la resistencia a la insulina ha recibido una creciente importancia (Petersen et al., 2004). Por otra parte, se ha reconocido que la resistencia a la insulina se encuentra estrechamente relacionada a la cantidad y al tipo de alimentación (Berkemeyer, 2009). Por consecuencia, se ha sugerido que la dieta por sí sola puede ser asociada al riesgo de padecer dicha deficiencia metabólica (Bauer et al, 2013).

Estudios han encontrado que la insulina no sólo posee una actividad reguladora de la hiperglicemia, sino que además corresponde a un potente regulador del apetito, al igual que la amilina, leptina, grelina, péptido PYY 3-36, entre otros; cuyos receptores están ampliamente distribuidos en todo el sistema nervioso central (Pliquett et al., 2006).

En este escenario, se ha encontrado que el consumo de ciertos ácidos grasos libres (FFA) son capaces de maximizar la producción de alguna de estas hormonas dedicadas a entregar una rápida sensación de saciedad (Tanaka et al, 2007). Específicamente, se ha demostrado que los FFA con una longitud de cadena de C12 producen un efecto más potente que los FFA con una longitud menor. Además, los FFA poliinsaturados (PUFAs) son más eficientes en comparación con los FFA monoinsaturados (MUFAs) (Feltrin, 2004; Lawton, 2000). Como consecuencias de esto, y desde una perspectiva bioquímica, se ha podido demostrar que el consumo de ciertos ácidos grasos tiene un gran potencial al provocar un efecto favorable frente a enfermedades metabólicas (Christiansen et al., 2015), principalmente asociado a la disminución de la resistencia a la insulina, provocando una sensibilización a ésta.

Diversos autores han postulado que el consumo de MUFAs en conjunto con antioxidantes, optimizarían la sensibilización a la insulina (Tierney y Roche, 2007; Martínez-González et al., 2011). Esto debido a que los antioxidantes presentes son capaces de estimular la actividad antiinflamatoria y producción de óxido nítrico, los que corresponden a funciones claves para potenciar la sensibilización de la insulina (Serra-Majem et al., 2003).

De igual manera, se ha informado que el consumo de Glycine max (soya) provoca un efecto de sensibilización a la insulina (Lee et al., 2009; Choung, 2001 ; Kanamoto et al., 2001). Por otra parte, estudios han demostrado que los i extractos de la cubierta de semilla de soya negra aminoran la concentración de glucosa en suero y sensibilizan la insulina en modelo de ratones diabéticos (Kurimoto et al., 2013). También se comprobó que extractos de cubierta de semilla de soya negra inducen la transformación de pre-adipocitos en pequeños adipocitos sensibles a la insulina (Matsukawa et al., 2015). Otros estudios describen que la ingesta de proteína de soya e isoflavonas asociadas mejoran la hiperglicemia y resistencia a la insulina (Lavigne et al., 2000; Jayagopal et al., 2002).

Dentro de otras fuentes potenciales de FFA, se sabe que los frutos secos poseen un elevado contenido de MUFAs y PUFAs (40 - 60%), específicamente PUFAs de las nueces y piñones, y MUFAs en las almendras, las avellanas, pistachos y el maní (Lorda et al, 2003). La principal diferencia entre la composición química de los FFA presentes en los piñones, en comparación a otros frutos o semillas, corresponde esencialmente a la presencia significativamente mayor de PUFAs de una longitud de cadena C18 y C20 con insaturaciones posicionadas de la forma de omega-3, omega-4 y omega-6. Específicamente, en este tipo de fuentes vegetales suele encontrarse un elevado contenido de ácido linolénico, ácido pinolénico, ácido coniferónico y ácido sciadónico, entre otros. De estos, uno de los más estudiados corresponde al ácido pinolénico encontrado en función del contenido total de aceite en: Pinus sylvestris (20,9%); Pinus radiata (16,7%); Pinus koraiensis (11 ,1 - 14,9%); Pinus pinaster (7,1%); Pinus cembroides edulis (0,36%); Pinus pinea (0,16 - 0,37%) (Asset et al., 1999; Eyüp y Karaagacliacta, 2004; Nash et al., 2005; Wolff y Bayard et al., 1995; Wolff y Marpeau, 1997; Yoon et al., 1989).

Dentro de las principales patentes relacionadas al uso de composiciones de FFA de origen natural utilizadas como sensibilizadores a la insulina, destacan:

1. - Patente CN 104397209 (Jian): "Blood sugar-reducing blended vegetable oil". Corresponde a una mezcla de 50 - 55 % de aceite de semilla de calabaza, 3 - 5 % de aceite de castaña, 3 - 5 % de aceite de nuez, 5 - 10 % de aceite de cacahuete y 20 - 25 % de aceite de soja.

2. - Solicitud de patente WO/2015/021631 (Qianjin et al.): "Astragalus seed raw oil, refined oil, preparation method therefore and application thereof. Corresponde a la obtención y refinado de aceite de semillas de astrágalo mediante el uso de un método de extracción supercrítica, y una aplicación del mismo en la preparación de productos para el cuidado de la salud.

3. - Solicitud de patente WO/2015/021631 (Inge et al.): "Bioeffective Krill oil compositions". Esta invención describe composiciones de aceite de krill que se caracterizan por tener altas cantidades de fosfolípidos, ésteres de astaxantina y/o FFA omega-3. Los aceites se obtienen a partir de harina de krill mediante extracción con fluidos supercríticos en un proceso de dos etapas.

4. - Patente CN1377673 (Jiabin): "Natural medicine for treating hyperlipemia and hyperglycemia diseases". La presente invención se refiere a un medicamento natural para el tratamiento de la hiperlipemia y la hiperglicemia. Se prepara mediante el uso de piñones y mediante compresión mecánica de piñones entre 0 - 70 °C, para obtener aceite de piñones, y posteriormente se aclara a 0 - 50°C para separar el aceite del agua.

En las patentes descritas anteriormente se hace mención de una mejora directa o indirecta en la sensibilización de la insulina, entre otros beneficios adicionales, pero no se enfocan en describir el comportamiento de la alimentación. Un caso similar ocurre desde la perspectiva comercial. En este ámbito, uno de los productos más reconocidos corresponde a Pinnothin®, un aceite prensado en frío extraído de semillas de Pinus koraiensis, el cual se dirige directamente a inhibir el apetito. Si bien, el producto cumple su función, si el individuo no se alimenta con regularidad puede llegar a reducir considerablemente la cantidad de glucosa en la sangre (hipoglucemia) provocando un desajuste en el metabolismo en el corto y mediano plazo (Meguid y Laviano, 2008).

Divulgación de la Invención

La presente invención corresponde a un producto nutracéutico modulador del apetito y sensibilizador a la insulina en mamíferos. El consumo de dicho producto produce a largo plazo una menor ganancia en peso frente a una dieta alta en grasa sin modificar el consumo total de alimento en el día, pero sí variando la frecuencia de alimentación. Como efecto cascada, este evento provoca un incremento sistémico en la respuesta a la insulina y, por ende, en la tolerancia a la glucosa.

Este producto nutracéutico se encuentra constituido por una mezcla de aceites provenientes de semillas de coniferas y leguminosas, ricos en MUFAs y PUFAs, el cual puede ser utilizado como suplemento dietético o aditivo en los alimentos. Específicamente, este producto corresponde a una cápsula de consumo oral, la cual posee un peso entre 0,75 a 1 ,5 g.

La composición del producto nutracéutico comprende al menos los siguientes componentes:

a. aceite prensado en frío extraído de semilla de Pinus radiata entre 25 - 60 % en peso;

b. aceite prensado en frío extraído de semilla de Glycine max entre 60 - 25 % en peso;

c. vitaminas del tipo liposolubles entre 0,4 - 20 %;

d. gelatina de origen vegetal o animal entre 2 - 40 %;

e. plastificantes de la familia de los polialcoholes entre 0,6 - 15 %; y f. agua c.s.p.

El producto posee un contenido mayor al 25% en peso de aceites del tipo C18 con 1 - 4 insaturaciones posicionadas de la forma de omega-3, omega-4, omega- 6 y omega-9. La presencia de este tipo de aceites proporciona un efecto sorprendente en la actividad moduladora del apetito y sensibilizadora a la insulina en mamíferos. Esto se puede apreciar al determinar los efectos fisiológicos provocados en evolución de peso, respuesta a la insulina, tolerancia a la glucosa y frecuencia de consumo en el tiempo. El principio activo de esta composición corresponde a aceites de semilla de Pinus radiata y de Glycine max, donde las vitaminas actúan como estabilizantes y la gelatina como espesante.

Para provocar el efecto positivo deseado, el producto debe ser consumido entre 3 - 9 dosis diarias, de preferencia de consumo previo a la ingesta de las comidas, de tal manera de cumplir con un 0,05 - 16 % del peso en alimento consumido al día.

Este producto posee la ventaja de entregar resultados en tiempos cercanos a la ingesta, que pueden ser sustentados tanto en el transcurso del día como en plazos de mayor tiempo. Su efectividad puede ser demostrada mediante el perfil de evolución de peso, que exhibe una disminución del peso de los individuos que consumen el nutracéutico en cuestión. Complementariamente, las pruebas de respuesta a la insulina y de la tolerancia a la glucosa exhiben efectos positivos en la respuesta sistémica a la insulina in vivo en obesidad. Finalmente, se logra apreciar una reducción en el número de eventos de consumo el cual valida la presencia de una actividad moduladora del apetito y sensibilizadora a la insulina.

Ejemplos de aplicación Ejemplo 1 : Identificación química del principio activo.

Este análisis permite validar la tipología del contenido de aceites del tipo C18 presentes en el principio activo. Para ello el principio fue determinado mediante la técnica de cromatografía gaseosa con detector de espectrometría de masas (GC-MS).

En la Figura 1 se observa que el contenido de ácidos grasos C18 en el extracto fue de un 50% del contenido total, siendo estos presentes con 1 - 4 insaturaciones posicionadas de la forma de omega-3, omega-4, omega-6 y omega-9. Además el contenido del principio activo presentó un 35% de fitoesteroles y la diferencia correspondió a ácidos grasos con longitud de cadena mayor a 10 átomos de carbono. Este análisis permite demostrar el contenido mínimo de aceites del tipo C18 presentes en la composición.

Ejemplo 2: Determinación de los efectos fisiológicos de las cápsulas moduladores del apetito.

Se elaboraron cápsulas de 1 g, que comprenden a:

a. aceite prensado en frío extraído de semilla de P. radiata a 25% en peso, como principio activo;

b. aceite prensado en frío extraído de semilla de Glycine max a 25% en peso, como principio activo;

c. vitaminas liposolubles, correspondiente a vitamina E en 10% en peso; d. gelatina de origen animal a 28% en peso;

e. Glicerina como plastificante a un 10% en peso; y f. agua 2% i.- Perfil de evolución de peso

Este ensayo permite analizar el comportamiento de la pérdida de peso evaluado en un modelo murino. Para ello, se llevó a un estado de obesidad a 49 ratones hembra de la cepa C57BL 6, mediante consumo ad libitum de alimento alto en grasas (D12451 High Fat, OpenSource), ambientados a una temperatura de 25°C ±1 y con ciclos 12/12h luz/oscuridad. Luego de 4 meses y alcanzar el estado deseado (incremento de peso mayor al 50% respecto al peso basal. Figura 2A), se inició una etapa de tratamiento basada en suplementar el alimento con un 15 % de las composiciones descritas en la Tabla 1.

Tablal . Composición de suplementos dietéticos

Posterior al inicio del tratamiento, se midió la masa corporal de los individuos durante el transcurso de 3 meses. La Figura 2A exhibe los resultados obtenidos, destacando un menor incremento en peso de los individuos que consumieron los suplementos B, C y D, en comparación a los que consumieron el suplemento A. Específicamente, el mejor resultado se obtuvo con el suplemento D, el cual exhibió una disminución en el peso final del ensayo equivalente a un 34 % menor al provocado por el consumo del suplemento A; un 14% menor al provocado por el consumo del suplemento B; y un 8% menor al provocado por el consumo del suplemento C (Figura 2B). Este comportamiento muestra que el producto nutracéutico provocó una disminución en el peso de los individuos.

¡i. Prueba de respuesta a la insulina.

Esta prueba permite analizar in vivo la respuesta a la insulina, evaluado en un modelo murino. Tras 3 meses de tratamiento, se avaluó la glicemia basal luego de un ayuno de 6 horas. Seguido, y tras una inyección intraperitoneal de 0,5 Ul insulina/kg, se midió la glicemia a 15, 30, 60, 90 y 120 minutos posteriores a la inyección. La Figura 3A muestra los resultados obtenidos, dentro del cual se destaca una mayor disminución de la glicemia en el tiempo en los animales que consumieron el suplemento B, C y D, en comparación a los que consumieron el suplemento A. Este efecto se hace evidente al cuantificar las áreas sobre la curva (AOC; Figura 3B) donde se observa una diferencia significativa del suplemento D respecto al suplemento A, aplicando análisis ANOVA de 1 vía, y posteriormente, el test de comparación múltiple de Bonferroni (P < 0,05). Finalmente, este comportamiento mostró que desde la perspectiva de la respuesta sistémica a la insulina in vivo en obesidad, el producto nutracéutico provocó un incremento en la sensibilización a la insulina.

iii. Prueba de tolerancia a la glucosa

Esta prueba permite analizar in vivo el comportamiento de la glicemia frente a una sobrecarga de glucosa, evaluado en un modelo murino. Tras 3 meses de tratamiento, se avaluó la glicemia basal luego de un ayuno de 6 horas. Seguido, y tras una inyección intraperitoneal de 1 g glucosa/kg, se midió la glicemia a 15, 30, 60, 90 y 120 minutos posteriores a la inyección. La Figura 4A exhibe los resultados obtenidos, dentro del cual se destaca una reducción en las curvas glicemia de los animales que consumieron los suplementos B, C y D en comparación a los que consumieron el suplemento A. Este efecto se hace evidente al cuantificar las áreas bajo la curva (AUC; Figura 4B) donde se observa una diferencia significativa del suplemento B y D respecto al suplemento A, aplicando ANOVA de 1 vía y posteriormente un test de comparación múltiple de Dunn (P < 0,05). Finalmente, este comportamiento mostró que desde la perspectiva de la tolerancia in vivo a la sobrecarga a la glucosa en un modelo de obesidad, el producto nutracéutico generó una mejora a la tolerancia a la glucosa.

iv. Perfil de frecuencia de consumo.

Este ensayo permite analizar la frecuencia y cuantía del consumo de alimento, evaluado en un modelo murino. Para ello se midió la cantidad promedio de alimento por hora consumido por los animales durante 24 horas, no existiendo diferencias significativas en el consumo total de alimento ingerido por los animales en el periodo evaluado (P > 0,05). No obstante, se observaron diferencias importantes en la frecuencia de alimentación (Figura 5). En particular, la frecuencia de consumo durante la fase diurna (periodo de consumo alimentario mínimo en roedores, sector claro de la figura) muestra variaciones intermitentes en los animales tratados con suplemento C y D, respecto al suplemento A y B. Además, en rangos cortos de tiempo, se observa menor consumo alimentario asociado posiblemente a un efecto agudo de inhibición del consumo de alimento. Continuando con el experimento, durante la fase nocturna (periodo de mayor consumo de alimento en roedores, sector oscuro de la figura) se logra apreciar una reducción en el número de eventos de consumo en aquellos animales alimentados con el suplemento D respecto a los otros alimentos. Por lo anterior, el producto nutracéutico actuó como un modulador del apetito.