Perfil metabòlic del resveratrol dietètic i influència de la matriu de l’aliment en la seva biodisponibilitat en humans.Validació de la metodologia per espectrometria de masses (UPLC-MS/MS)

Abstract

L’interès creixent de la població general per la “medicina natural”, juntament amb els efectes beneficiosos que s’han demostrat per al resveratrol, ha incrementat la presència en els mercats d’aliments funcionals o nutracèutics basats en la seva composició. Per a poder fer al•legacions nutricionals i de propietats saludables en aquests tipus de productes és necessari un suport científic que recolzi, amb la màxima evidència, els efectes que es pretenen declarar, tenint en compte els paràmetres relacionats amb la biodisponibilitat i l’efecte de la matriu de l’aliment.

La biodisponibilitat del resveratrol és baixa, donat el seu elevat metabolisme, de manera que els seus efectes beneficiosos es troben, actualment, en una certa controvèrsia. Les futures investigacions s’estan enfocant cap a la possible activitat dels metabòlits del resveratrol. Abans, però, es requereix informació més concreta sobre la biodisponibilitat del resveratrol i, sobretot, del seu metabolisme després del consum de quantitats moderades d'aliments que el continguin, per tal de conèixer les concentracions dels diferents metabòlits que es poden assolir en l’organisme. Per a dur a terme aquest tipus d’estudis es requereixen tècniques analítiques d’elevada sensibilitat i selectivitat que permetin una clara identificació del perfil metabòlic del resveratrol en mostres biològiques.

L’objectiu principal d’aquesta Tesi Doctoral és conèixer el perfil metabòlic del resveratrol quan és administrat en dosis dietètiques en humans i la influència de la matriu de l’aliment en la seva biodisponibilitat, així com desenvolupar la metodologia adient per cromatografia líquida acoblada a espectrometria de masses (UPLC-MS/MS). Per a assolir aquest objectiu i gràcies a la disponibilitat d’estàndards purs dels metabòlits pròpiament, ja sigui per la seva recent disponibilitat comercial o expressament sintetitzats, s’ha desenvolupat una metodologia òptima per a l’anàlisi del perfil metabòlic del resveratrol, que ha estat validada segons els criteris establerts per la FDA. Amb aquesta metodologia, s’ha definit el perfil metabòlic del resveratrol més complet de tota la literatura actual, constituït per 21 compostos que engloben als metabòlits de fase II del resveratrol i el piceid i els derivats de l’acció microbiana, proposant les estructures químiques d’aquells dels quals no es disposa estàndard. La quantificació d’aquest perfil, excretat 4 hores després de la ingesta d’una beguda funcional a base d’extracte de raïm, ha demostrat diferències interindividuals significatives.

El coneixement de la biodisponibilitat i el metabolisme del resveratrol al llarg del temps s’ha dut a terme amb un estudi farmacocinètic, en el qual s’ha demostrat que, després d’un consum moderat de vi negre i d’un nutracèutic a base d’extracte de raïm, el piceid pot ser absorbit ràpidament en la seva forma intacte, però assolint baixes concentracions; mentre que la formació de metabòlits de resveratrol requereix un temps major, que encara s’allarga més per als d’origen microbià. L’excreció més lenta dels sulfats de resveratrol ha aportat més evidència a la possible saturació de les vies de glucuronidació del resveratrol.

Pel que fa a l’efecte de la matriu alimentària, s’ha demostrat que l’alcohol no afecta al metabolisme del resveratrol, estudiant-ne el perfil metabòlic excretat. A més a més, l’excreció urinària global del perfil metabòlic del resveratrol no s’ha vist afectada per la matriu que constitueixen uns comprimits a base d’extracte de raïm, com a producte nutracèutic, en comparació amb la del vi negre; tot i que la dissolució del comprimit implica una absorció retardada dels compostos d’aquest, que fa augmentar la quantitat de metabòlits microbians excretats.

The beneficial effects reported for resveratrol have aroused interest in its consumption, and thus a lot of functional foods or nutraceuticals based on their composition have been developed. Before making nutritional and health claims about these products, more information is required on the resveratrol bioavailability and metabolism after moderate doses consumed and with a special regard on the effect of the food matrix. In such studies, high sensitivity analytical techniques are necessary to allow clear identification of the metabolic profile of resveratrol in biological samples.

The aim of this thesis is to determine the metabolic profile of resveratrol when administered at dietary doses in humans and the influence of the food matrix on its bioavailability, as well as to develop a suitable methodology by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (UPLC-MS/MS).

With the pure metabolite standards now available, an optimized methodology was developed and validated for analysis of the resveratrol metabolic profile. This method defined the widest profile until now available, consisting of 21 compounds which include resveratrol and piceid phase II metabolites and those derived from microbiota, for whose chemical structures were suggested. The quantification of this profile, excreted 4 hours after ingestion of a grape extract functional beverage, demonstrated significant interindividual differences.

The behaviour of resveratrol metabolism after the post-ingestion of natural products was studied in a pharmacokinetic study, which showed that, after a moderate consumption of red wine and a grape extract nutraceutical, piceid can be quickly absorbed in its intact form, but achieving low concentrations. Metabolites’ formation required more time and even though for the microbial ones. The slow excretion of resveratrol sulfates provided more evidence to the possible saturation of the glucuronidation pathway.

Regarding the food matrix effect, it was demonstrated that alcohol does not affect resveratrol metabolism. In addition, overall urinary excretion of the resveratrol metabolic profile was not affected by the tablet matrix of the grape extract nutraceutical, compared to red wine. However, dissolution of the tablet delayed absorption of their compounds, which increases the amount of microbial metabolites excreted.