Complejo Quitina-Glucano (CGC): Una Referencia Integral
1. Identidad y Caracterización Química
1.1 Nomenclatura y Clasificación
El complejo quitina-glucano (CGC) es un copolímero (polisacárido) que constituye las paredes celulares fúngicas, compuesto de quitina unida covalentemente y β-D-glucano ramificado 1,3/1,6. También se lo denomina en la literatura científica quitina-glucano (CG), complejo quitina-β-glucano o quitina-glucano fúngico. Bajo su formulación comercial principal ha sido designado KiOnutrime-CG™ (KitoZyme, Bélgica) y comercializado en Norteamérica como ARTINIA™.
El complejo quitina-glucano (CGC) es un copolímero de origen natural compuesto de quitina, un polisacárido lineal de N-acetil-D-glucosamina, unido covalentemente a β-(1,3)- y β-(1,6)-glucanos, que son homopolímeros de glucosa.
El quitina-glucano está compuesto por los polisacáridos quitina (unidades repetitivas de N-acetil-D-glucosamina) y 1,3-β-glucano (unidad repetitiva de D-glucosa). Los dos polímeros están conectados covalentemente y forman una red tridimensional. La proporción quitina/glucano varía de 25:75 a 60:40 (m/m).
La quitina y el quitosano son moléculas estrechamente relacionadas: más del 40% de la cadena polimérica de la quitina está compuesta por unidades de glucosamina acetiladas, mientras que más del 60% del quitosano está compuesto por unidades de glucosamina desacetiladas. Esta distinción es importante en el contexto del CGC porque el grado de acetilación determina parcialmente el comportamiento biofísico del complejo; no debe confundirse con los complejos quitosano-glucano, que están relacionados estructuralmente pero son químicamente distintos.
1.2 Fuentes Naturales
El complejo quitina-glucano (CGC) es un polisacárido presente en la pared celular de la mayoría de los hongos y levaduras, incluyendo Komagataella pastoris, Aspergillus niger, Schizophyllum commune, Gongronella butleri, Armillariella mellea y Saccharomyces cerevisiae.
La fuente comercial principal para aplicaciones de suplementos dietéticos es el moho de grado alimentario Aspergillus niger. Es de origen fúngico y es un polímero natural, el componente principal de las paredes celulares de Aspergillus niger. Se extrae y purifica inicialmente del micelio de Aspergillus niger. Este recurso fúngico es un subproducto del ácido cítrico producido para los mercados alimentario y farmacéutico.
En los hongos, la quitina se presenta como un copolímero de quitina y β-glucano, es decir, un complejo quitina-glucano (CGC) que se encuentra en las paredes celulares. El contenido relativamente menor de quitina en los hongos en comparación con los crustáceos se atribuye a su asociación con el β-glucano, el cual tiene numerosos beneficios para la salud, incluyendo efectos antiinflamatorios, antioxidantes y antitumorales; la estructura del CGC es más flexible que la de la quitina.
Aunque Saccharomyces cerevisiae (levadura de panadería) ofrece una fuente segura y no animal de quitina-glucano (CG), su potencial como ingrediente cosmético funcional ha quedado eclipsado por fuentes industriales como Aspergillus niger.
Como biopolímeros naturales importantes, la quitina y el quitosano suelen prepararse a partir de conchas de crustáceos, que pueden contener alérgenos potenciales. Estudios recientes han desplazado el foco hacia los hongos como fuente deseable de quitina y quitosano debido a la ausencia innata de proteínas alergénicas y a la inclusión de minerales en niveles significativamente más bajos en comparación con las conchas de crustáceos.
1.3 Propiedades Físicas y Químicas
Los CGC son insolubles en medio alcalino. Diferentes especies de hongos presentan distintas composiciones estructurales de quitina y β-glucano que constituyen los CGC en sus paredes celulares. La composición del suelo y otros factores ambientales también pueden afectar la proporción de quitina a β-glucano presente en el CGC.
La quitina, como el biopolímero no maderero más abundante en la Tierra, existe ampliamente en las conchas de crustáceos, las paredes celulares de hongos y las cutículas de insectos. Está compuesta de unidades de N-acetil-D-glucosamina y D-glucosamina en diversas proporciones molares unidas por enlaces β-(1→4)-glicosídicos.
En prácticamente todos los hongos, el núcleo central de la pared celular es un glucano ramificado β-1,3/1,6 que se une a la quitina mediante un enlace β-1,4.
La quitina fúngica, generalmente presente en el polimorfo α, está embebida en una matriz de quitina-glucano-proteína que asegura alta cristalinidad, estabilidad mecánica y compatibilidad para aplicaciones biomédicas.
1.4 Formas Comerciales y Preparaciones
El ingrediente de Nuevo Alimento denominado "KiOnutrime-CG™" tiene un contenido de más del 90% de quitina-glucano, que es el componente principal de las paredes celulares del micelio de Aspergillus niger derivado de un proceso de fermentación.
ARTINIA (listado como KiOnutrime-CG en la opinión científica de la EFSA) es un ingrediente fúngico natural de alta pureza que combina los beneficios de las fibras solubles e insolubles. El ingrediente de nuevo alimento está destinado a comercializarse como suplemento alimentario, en forma de polvo en diferentes formatos, como cápsulas de gelatina o tabletas, para aumentar la ingesta diaria de fibra.
El CG y el control tenían la misma forma galénica y aspecto visual, pero se diferenciaban principalmente por su contenido de fibra. Ambos se presentaron como un sobre en polvo de 3 g para diluir en agua. En entornos de investigación clínica, las formulaciones de polvo suelto disueltas en agua han sido la forma de administración más ampliamente utilizada.
Artinia es una fibra de quitina-glucano, derivada del micelio de cepas no modificadas genéticamente de Aspergillus niger, y contiene 80% de fibra dietética, principalmente insoluble.
2. Contexto Histórico y Tradicional
2.1 Descubrimiento de la Quitina
Hace aproximadamente 200 años, en 1811, el químico francés Henri Braconnot fue el primero en extraer una sustancia altamente insoluble de los hongos, denominándola fongina. Posteriormente renombrada quitina por Auguste Odier en 1823, este polímero altamente cristalino compuesto de unidades de N-acetil-D-glucosamina (GlcNAc) unidas por enlaces β-1,4 ha sido estudiado extensamente desde entonces por su papel estructural en hongos, insectos, crustáceos y moluscos.
Históricamente, la quitina se aisló por primera vez de hongos a principios del siglo XIX, y avances progresivos en purificación y funcionalización han permitido la producción posterior de quitosano y derivados a nanoescala diseñados para uso biomédico.
Hace doscientos años, Henri Braconnot describió un polisacárido que contenía un porcentaje sustancial de nitrógeno, que más tarde sería llamado quitina: ese descubrimiento surgió de investigaciones sobre la composición de hongos comestibles y su valor nutricional.
2.2 Uso Dietético y Medicinal Tradicional
El complejo quitina-glucano específico como ingrediente aislado y purificado es un desarrollo moderno, de finales del siglo XX/principios del siglo XXI. Sin embargo, el CGC, como componente estructural integral de hongos y levaduras, se ha consumido como parte de hongos enteros en dietas tradicionales de muchas culturas durante siglos. La medicina popular, especialmente en el Lejano Oriente, utilizó hongos medicinales basándose en la experiencia previa. A fines del siglo XIX, pero principalmente desde mediados del siglo XX, se ha publicado progresivamente más información científica.
Los carbohidratos, incluidas las macromoléculas de polisacáridos, son los constituyentes principales de la pared celular fúngica. Entre estos, las moléculas de glucano homo- o heteropoliméricas son decisivas, ya que no solo protegen las células fúngicas, sino que también tienen amplios efectos biológicos positivos en los organismos animal y humano. Además de las propiedades nutricionales beneficiosas de los hongos (elementos minerales, proteínas favorables, bajo contenido de grasa y energía, aroma y sabor agradables), estos tienen un alto contenido de glucano.
La importancia del contenido de quitina en la fisiología nutricional tiene también otro aspecto: forma una parte importante de la fracción de fibra dietética y, por lo tanto, desempeña un papel en asegurar los requerimientos de fibra para los procesos digestivos normales.
El aislamiento y el desarrollo comercial del CGC purificado como ingrediente distintivo de suplemento dietético se asocia principalmente con el trabajo de la empresa belga KitoZyme, cuyo proceso de fabricación utiliza micelio de Aspergillus niger —un microorganismo ya establecido en la industria alimentaria— como coproducto de la producción industrial de ácido cítrico. El estudio científico del CGC como ingrediente diferenciado comenzó de manera formal a principios de la década de 2000.
3. Componentes Clave y Mecanismos de Acción
3.1 Base Estructural de la Bioactividad
El CGC tiene propiedades tanto de la quitina como del β-glucano y puede hidrolizarse para producir quitina, quitosano y β-glucano. Por lo tanto, se entiende que su bioactividad refleja las propiedades combinadas de sus dos componentes unidos covalentemente.
El CGC mostró mayor capacidad de retención de aceite, capacidad de retención de agua y capacidad de adsorción de iones nitrito que la quitina comercial, y mostró potenciales efectos prebióticos.
3.2 Mecanismos Prebióticos y Fermentativos
En prácticamente todos los hongos, el núcleo central de la pared celular es un glucano ramificado β-1,3/1,6 que se une a la quitina mediante un enlace β-1,4. Dada la insolubilidad del CG, se esperaría que fuera difícilmente fermentado por la microbiota residente. A pesar de esta expectativa, la fermentación en el colon se ha demostrado experimentalmente.
Utilizando un enfoque in vitro con un Simulador del Ecosistema Microbiano Intestinal Humano (SHIME), Marzorati et al. descubrieron que el CG se fermentaba en todos los segmentos del colon. Esto se demostró mediante una mayor acidificación colónica distal, una producción incrementada de AGCC (principalmente propionato y butirato) y niveles bajos de producción de gas.
La evaluación de las posibles características prebióticas del quitina-glucano hacia las bifidobacterias en condiciones in vitro destacó la capacidad de 100 cepas de bifidobacterias para utilizar este sustrato como su única fuente de carbono. El quitina-glucano (CG) representa una fuente natural de carbohidratos para determinados habitantes microbianos del intestino humano y puede actuar como prebiótico para varios taxones bacterianos.
En general, el CG y el CGB (CG más Bifidobacterium breve) promueven la producción de ácidos grasos de cadena corta beneficiosos para la salud y modifican la composición de la microbiota intestinal humana, con un efecto constante de aumento de Roseburia spp. y bacterias productoras de butirato.
3.3 Mecanismos Antiinflamatorios
In vitro, utilizando células epiteliales intestinales humanas HT-29, el quitina-glucano usado en concentraciones clínica y biológicamente relevantes fue capaz de aumentar la expresión del ARNm de IL-10, un actor importante en la regulación de la inflamación intestinal. Además, se investigó la actividad antiinflamatoria del quitina-glucano en células epiteliales HT-29 estimuladas con LPS, mostrando una potente inhibición de genes de citoquinas inflamatorias principales, como IL-1β e IL-8.
El CG disminuyó la percepción visceral y la inflamación intestinal mediante la regulación de genes maestros y la unión directa a productos microbianos, lo que sugiere que el CG podría constituir una nueva estrategia terapéutica para pacientes con SII o síntomas similares al SII.
3.4 Mecanismos del Metabolismo Lipídico
En hámsteres alimentados con una dieta aterogénica, el quitina-glucano mezclado con el alimento redujo los triglicéridos plasmáticos y disminuyó marcadamente la formación de estrías grasas aórticas inducida por la dieta. También redujo el colesterol aórtico, la producción de anión superóxido cardíaco y el malondialdehído hepático, y aumentó las actividades de enzimas antioxidantes hepáticas (glutatión peroxidasa y superóxido dismutasa). Estos efectos se observaron en modelos animales y no son directamente extrapolables a humanos sin datos clínicos de respaldo.
Aunque varios hallazgos de estos estudios son aparentemente controvertidos, los β-glucanos podrían reducir eficazmente el LDLc al unirse a los ácidos biliares y reducir su reabsorción. Este mecanismo de secuestro de ácidos biliares —bien establecido para los β-glucanos solubles— se propone como un mecanismo contribuyente a la modulación lipídica por parte del CGC.
3.5 Efectos Metabólicos mediante la Modulación de la Microbiota Intestinal
Una administración de 4 semanas de CG mejoró significativamente parámetros metabólicos en ratones alimentados con una dieta alta en grasas (HF) (aumento de peso corporal, tolerancia a la glucosa, esteatosis hepática). En paralelo a los resultados metabólicos, también se detectó un aumento de Roseburia spp., una bacteria productora de butirato, en los ratones suplementados con CG. Estos hallazgos provienen de estudios preclínicos en animales.
Con base en estudios en animales y humanos, se ha propuesto que la fibra dietética prebiótica fermentable podría aumentar la saciedad, mejorar los trastornos metabólicos y modular la inmunidad relacionada con el intestino mediante mecanismos relacionados con la influencia de los AGCC en las funciones endocrinas y metabólicas y en la integridad epitelial intestinal.
4. Evidencia Científica por Área de Uso
4.1 Modulación de la Microbiota Intestinal y Actividad Prebiótica
Evidencia in vitro y en animales: La evaluación de las posibles características prebióticas del quitina-glucano hacia las bifidobacterias en condiciones in vitro destacó la capacidad de 100 cepas de bifidobacterias para utilizar este sustrato como su única fuente de carbono. El quitina-glucano representa una fuente natural de carbohidratos para determinados habitantes microbianos del intestino humano y puede actuar como prebiótico para varios taxones bacterianos.
Evidencia humana: Se realizó una intervención de 3 semanas para explorar el efecto de la suplementación con CG en individuos sanos sobre la composición de la microbiota intestinal y los metabolitos bacterianos. Se administró CG a voluntarios sanos (n = 15) durante tres semanas como suplemento (4.5 g/día). Una suplementación de 3 semanas con CG fue bien tolerada en humanos sanos. El CG indujo cambios específicos en la composición de la microbiota intestinal, con los géneros Eubacterium, Dorea y Roseburia mostrando la regulación más marcada. Además, el CG aumentó los metabolitos bacterianos en las heces, incluidos los ácidos butírico, isovalérico, caproico y vaccénico. No se observaron cambios importantes en el perfil de ácidos biliares fecales tras la intervención con CG.
Un cambio en la composición de la microbiota intestinal tras 3 semanas —incluyendo en particular un aumento de los géneros Roseburia y Eubacterium— pudo atribuirse claramente al tratamiento con CG, y no a variaciones intraindividuales del microbioma con el tiempo.
En general, el CG y el CGB promueven la producción de ácidos grasos de cadena corta beneficiosos para la salud y modifican la composición de la microbiota intestinal humana, con un efecto constante de aumento de Roseburia spp.
Fuerza de la evidencia: La actividad prebiótica es una de las áreas mejor documentadas de la investigación sobre el CGC. Los datos in vitro y en animales son consistentes, y múltiples estudios en humanos con métodos validados (secuenciación de ARNr 16S, perfil de AGCC) han demostrado modulación de la microbiota. Sin embargo, estos estudios en humanos son pequeños (n=13–15) y de corta duración (3 semanas). Los resultados clínicos vinculados a estos cambios de la microbiota en humanos aún deben establecerse mediante ensayos más grandes y de mayor duración.
4.2 Metabolismo Posprandial y Riesgo Cardiometabólico
Evidencia humana: En un estudio exploratorio doble ciego, aleatorizado, cruzado, de dos periodos de 3 semanas, se investigaron los efectos del CG sobre el perfil cardiometabólico y la composición y funciones de la microbiota intestinal en 15 sujetos con riesgo cardiometabólico. Consumieron como suplemento 4.5 g de CG diarios o maltodextrina como control.
En comparación con el control, la suplementación con CG aumentó el H2 exhalado tras la ingesta de un desayuno enriquecido con fibra y disminuyó la respuesta de glucemia y trigliceridemia posprandial ante un desafío de comida de prueba estandarizada.
Este estudio demostró que el CG se fermentaba en el colon e inducía la producción de metabolitos derivados del intestino, como los ácidos grasos de cadena corta (AGCC).
Fuerza de la evidencia: Estos resultados provienen de un estudio pequeño, exploratorio, cruzado (n=15). Las mejoras en la glucemia y trigliceridemia posprandial son preliminares y requieren replicación en ensayos controlados aleatorizados más grandes y de mayor duración antes de poder extraer conclusiones clínicas.
4.3 Riesgo Cardiovascular — LDL Oxidada y Perfiles Lipídicos
Evidencia preclínica: Los resultados de ensayos clínicos bien controlados respaldan la opinión de que el consumo de β-glucanos solubles reduce el colesterol total (CT) y el LDL-C, típicamente sin afectar el colesterol de lipoproteínas de alta densidad (HDL-C) ni los triglicéridos (TG). Si esto mismo se aplica al CGC insoluble es una cuestión distinta que ha sido probada directamente en humanos.
Evidencia de ECA en humanos: El objetivo principal de un estudio clave fue evaluar la eficacia del quitina-glucano (CG), solo y en combinación con un extracto de aceite de oliva (OO) potencialmente antiinflamatorio, para reducir la LDL oxidada en sujetos con niveles de colesterol LDL (LDL-C) limítrofes a altos. Este estudio de 6 semanas, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, evaluó a 130 sujetos libres de diabetes mellitus con LDL-C en ayunas de 3.37–4.92 mmol/l y glucosa ≤ 6.94 mmol/l. Los participantes fueron asignados aleatoriamente a recibir CG (4.5 g/día; n=33), CG (1.5 g/día; n=32), CG (1.5 g/día) más extracto de OO (135 mg/día; n=30), o placebo equivalente (n=35).
La administración de 4.5 g/día de CG durante 6 semanas redujo significativamente la LDL oxidada en comparación con el placebo (P=0.035). Al final del estudio, el CG se asoció con niveles más bajos de LDL-C en relación con el placebo, aunque esta diferencia fue estadísticamente significativa solo en el grupo de CG 1.5 g/día (P=0.019). El CG no afectó significativamente el colesterol de lipoproteínas de alta densidad, los triglicéridos, la glucosa, la insulina ni los niveles de F2-isoprostano.
Los eventos adversos no difirieron sustancialmente entre los tratamientos y el placebo. En este estudio de 6 semanas, el CG (4.5 g/día) redujo la LDL oxidada, un efecto que podría influir en el riesgo de aterosclerosis.
Un estudio prospectivo independiente investigó un compuesto relacionado. Este estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos de un compuesto rico en polisacáridos que contiene β-glucano/quitina-quitosano (βGluCnCs) sobre los perfiles lipídicos y la función de las lipoproteínas. En un ensayo clínico prospectivo de dos brazos, 58 individuos con sobrepeso y obesidad fueron aleatorizados a recibir 3 g/día de βGluCnCs o un placebo (celulosa microcristalina) durante 12 semanas. Los lípidos séricos y las funciones de las lipoproteínas se evaluaron al inicio y en intervalos de 4 semanas durante todo el estudio. La administración de βGluCnCs produjo un aumento significativo en los niveles de colesterol HDL (HDLc) y mejoró las proporciones HDLc/no-HDLc y HDLc/colesterol total (CT), mientras reducía los niveles de apolipoproteína B (ApoB) (p < 0.05). Sin embargo, la intervención no afectó el diámetro de las partículas HDL, el número de partículas ni la funcionalidad de las lipoproteínas. Cabe destacar que este estudio utilizó un compuesto de β-glucano/quitina-quitosano, que está relacionado, pero no es idéntico al complejo quitina-glucano puro.
Las mujeres mostraron mayor sensibilidad a los cambios en el HDLc durante la suplementación con βGluCnCs, mientras que los hombres mostraron una reducción significativa en los niveles de ApoB.
Fuerza de la evidencia: El ECA de 6 semanas (n=130) proporciona la evidencia más rigurosa en esta área. El hallazgo de que 4.5 g/día redujo significativamente la LDL oxidada es notable y metodológicamente sólido. La reducción del LDL-C a 1.5 g/día, pero no a la dosis más alta, refleja una relación dosis-respuesta compleja que no se explica completamente. En general, la evidencia es prometedora pero limitada a un único ECA bien realizado; se necesita una réplica independiente antes de poder extraer conclusiones firmes.
4.4 Síndrome del Intestino Irritable (SII) y Salud Gastrointestinal
Evidencia animal e in vitro: In vitro, utilizando células epiteliales intestinales humanas HT-29, el quitina-glucano usado en concentraciones clínica y biológicamente relevantes fue capaz de aumentar la expresión del ARNm de IL-10. Además, se investigó la actividad antiinflamatoria del quitina-glucano en células epiteliales HT-29 estimuladas con LPS, mostrando una potente inhibición de genes de citoquinas inflamatorias principales, como IL-1β e IL-8.
El aumento de la permeabilidad intestinal es una observación fisiopatológica en el SII, que se observa mayormente en el subgrupo de pacientes con predominio de diarrea.
Evidencia humana: GASTRAP® DIRECT es una formulación médica de clase IIa compuesta por una combinación de quitina-glucano y simeticona, indicada para el tratamiento sintomático de trastornos gastrointestinales relacionados con gases mediante la combinación de diferentes mecanismos de acción. Para evaluar la eficacia, tolerabilidad y seguridad del tratamiento de 4 semanas con GASTRAP® DIRECT en pacientes con SII, 120 pacientes con SII recibieron tres sobres de GASTRAP® DIRECT (1.5 g/día de quitina-glucano y 0.75 mg/día de simeticona) al día durante 4 semanas en un ensayo prospectivo, multicéntrico, abierto.
El CG disminuyó la percepción visceral y la inflamación intestinal mediante la regulación de genes maestros y la unión directa a productos microbianos, lo que sugiere que el CG podría constituir una nueva estrategia terapéutica para pacientes con SII o síntomas similares al SII.
Fuerza de la evidencia: Los datos humanos sobre el SII son preliminares. El ensayo abierto, prospectivo y multicéntrico (n=120) carece de un grupo control con placebo, lo que limita sustancialmente la interpretación de la eficacia. Los datos mecanísticos en animales e in vitro son internamente consistentes y proporcionan un fundamento biológico, pero la evidencia humana controlada específica para los criterios de valoración del SII sigue siendo limitada según la literatura disponible.
4.5 Salud de la Piel y Aplicaciones Cosméticas
Evidencia humana: Se realizaron dos estudios clínicos para evaluar la tolerancia y los efectos de un copolímero de quitina y beta-glucano, que forma el exoesqueleto de las paredes celulares fúngicas. Se realizó un estudio de 6 semanas, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, en 13 voluntarios con piel sensible para comparar formulaciones de quitina-glucano al 0.5–2% aplicadas dos veces al día. Las evaluaciones biometrológicas mostraron que no se desarrolló eritema, la capacidad de retención de agua del estrato córneo aumentó y la pérdida de agua transepidérmica disminuyó moderadamente.
Se realizó otro estudio de 16 semanas, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, en 20 hombres con signos de envejecimiento cutáneo. Se aplicó una formulación de quitina-glucano al 1.5% dos veces al día. Las evaluaciones biometrológicas objetivas mostraron un aumento progresivo de la firmeza de la piel y de la hidratación del estrato córneo, junto con una disminución de la descamación y la rugosidad cutánea.
En conclusión, las formulaciones de quitina-glucano parecen seguras. Mitigan significativamente algunos signos del envejecimiento cutáneo y mejoran tanto la hidratación del estrato córneo como la función de barrera cutánea.
El quitina-glucano es un copolímero presente en la pared celular de varios hongos con buenas propiedades hidratantes y tiene potencial para su uso en formulaciones de hidratación cutánea y antienvejecimiento.
Fuerza de la evidencia: La evidencia de aplicaciones cosméticas se limita a dos ECA pequeños, de corta duración y controlados con placebo (n=13 y n=20) que utilizan formulaciones tópicas. Aunque los resultados son consistentes y estadísticamente respaldados dentro de sus pequeños tamaños de muestra, los estudios están infradimensionados. No se dispone de datos de seguridad o eficacia a largo plazo para el CGC tópico en estas fuentes publicadas.
4.6 Modelos Animales: Obesidad y Síndrome Metabólico
Varios hallazgos preclínicos proporcionan un trasfondo mecanístico para los estudios cardiometabólicos en humanos. Una administración de 4 semanas de CG mejoró significativamente parámetros metabólicos en ratones alimentados con una dieta alta en grasas (HF) (aumento de peso corporal, tolerancia a la glucosa, esteatosis hepática). En paralelo a los resultados metabólicos, también se detectó un aumento de Roseburia spp., una bacteria productora de butirato, en los ratones suplementados con CG.
Se ha demostrado que el quitina-glucano (CG), una fibra dietética insoluble, mejora los trastornos cardiometabólicos asociados con la obesidad en ratones.
Fuerza de la evidencia: Estos son datos únicamente de animales (roedores). Establecen plausibilidad biológica, pero no pueden extrapolarse directamente a resultados en humanos.
5. Sistemas Corporales y Dominios de Salud Asociados con el CGC
- Sistema gastrointestinal: Efectos prebióticos de la fibra sobre la composición de la microbiota intestinal; producción de ácidos grasos de cadena corta; función de barrera epitelial intestinal; dolor visceral e inflamación en modelos de SII.
- Sistema cardiovascular: Reducción de LDL oxidada (LDL ox); modulación del LDL-C; posible unión a ácidos biliares; reducción de la trigliceridemia posprandial.
- Sistema metabólico: Atenuación de la glucemia posprandial; mejora de parámetros metabólicos en modelos animales de obesidad.
- Sistema tegumentario (uso tópico): Hidratación del estrato córneo; función de barrera cutánea; reducción de la pérdida de agua transepidérmica; mejora de la firmeza de la piel.
- Sistema inmunológico: Modulación de citoquinas in vitro (aumento de IL-10; supresión de IL-1β e IL-8); función inmunitaria asociada al intestino mediante efectos mediados por la microbiota.
6. Formas de Dosificación y Dosis Reportadas en Estudios
El quitina-glucano (CG) es un prebiótico dietético novedoso, utilizado clásicamente en humanos en dosis de 1.5–3.0 g/día, y es considerado un ingrediente alimentario seguro por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria.
El ingrediente está destinado a comercializarse como suplemento alimentario para aumentar la ingesta diaria de fibra. La ingesta prevista de quitina-glucano es de 2 a 5 g/día.
Se han documentado las siguientes dosis específicas en estudios clínicos:
- Un estudio de 6 semanas, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, evaluó a 130 sujetos asignados a recibir CG (4.5 g/día; n=33), CG (1.5 g/día; n=32), CG (1.5 g/día) más extracto de aceite de oliva (135 mg/día; n=30), o placebo equivalente (n=35).
- Se administró CG a voluntarios sanos (n = 15) durante tres semanas como suplemento (4.5 g/día).
- Quince sujetos en un estudio cruzado doble ciego, aleatorizado, de dos periodos de 3 semanas, consumieron diariamente 4.5 g de CG o maltodextrina (control) como suplemento.
- En un ensayo prospectivo, multicéntrico, abierto, 120 pacientes con SII recibieron tres sobres de GASTRAP® DIRECT (1.5 g/día de quitina-glucano y 0.75 mg/día de simeticona) al día durante 4 semanas.
- Se realizó un estudio de 6 semanas, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, en 13 voluntarios con piel sensible, comparando formulaciones de quitina-glucano al 0.5–2% aplicadas dos veces al día.
- Se realizó un estudio de 16 semanas, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, en 20 hombres con signos de envejecimiento cutáneo, utilizando una formulación de quitina-glucano al 1.5% aplicada dos veces al día.
- Un ensayo clínico prospectivo de dos brazos reclutó a 58 individuos con sobrepeso y obesidad, aleatorizados a recibir 3 g/día de βGluCnCs o un placebo durante 12 semanas.
7. Seguridad, Tolerabilidad y Estado Regulatorio
7.1 Clasificación Regulatoria
El Panel de la EFSA sobre Productos Dietéticos, Nutrición y Alergias (NDA) emitió una Opinión Científica sobre la seguridad del "Quitina-Glucano" como ingrediente de Nuevo Alimento (EFSA Journal 2010;8(7):1687).
La EFSA señaló que la cepa de A. niger no es tóxica ni patógena y tiene un historial de uso seguro en la producción de ingredientes alimentarios. Un examen de los datos composicionales y del proceso de fabricación no generó preocupaciones.
Tras una extensa revisión científica, el panel de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) sobre Productos Dietéticos, Nutrición y Alergias determinó que el ingrediente de nuevo alimento quitina-glucano se considera seguro como ingrediente alimentario en las condiciones de uso y niveles de ingesta propuestos.
7.2 Toxicología Preclínica
El producto (KiOnutrime-CG™) evaluado por la EFSA estaba compuesto de >90% de quitina-glucano (una estructura que combina quitina y beta (1,3) glucano) y ≤ 6% de proteína, y estaba destinado a proporcionar una ingesta diaria de 2–5 gramos de quitina-glucano. El Panel revisó un informe que no mostró efectos adversos observados en la dosis más alta administrada (aproximadamente 6.6 g/kg de peso corporal) en un estudio de 13 semanas en ratas (TNO, 2009).
Debido a que esta dosis es aproximadamente 80 veces superior al nivel máximo de ingesta previsto para humanos en base a g/kg de peso corporal, el Panel concluyó que KiOnutrime-CG™ era seguro como ingrediente alimentario en las condiciones de uso propuestas y en los niveles de ingesta propuestos.
7.3 Tolerabilidad en Humanos
Una suplementación de 3 semanas con CG es bien tolerada en humanos sanos.
Los eventos adversos no difirieron sustancialmente entre los tratamientos y el placebo en el ECA lipídico de 6 semanas (n=130).
7.4 Alergenicidad: Consideraciones sobre la Alergia a Mariscos
Una consideración de seguridad clínicamente importante se relaciona con la posible reactividad cruzada del CGC fúngico con alérgenos de mariscos. En 2010, el panel de la EFSA sobre NDA evaluó la seguridad del quitina-glucano como ingrediente de nuevo alimento. Este quitina-glucano se derivó de A. niger mediante un proceso de fermentación, y por lo tanto no contenía proteína de marisco.
El alérgeno principal en los mariscos responsable de la anafilaxia es la proteína tropomiosina, que está ausente en el CGC derivado de hongos. Debido a que el CGC desarrollado comercialmente (a partir de Aspergillus niger) es un complejo polisacárido libre de proteína (contenido de proteína ≤6% según la evaluación de la EFSA), difiere estructuralmente de la quitina derivada de crustáceos y no contiene los alérgenos proteicos de los mariscos. No obstante, las personas con alergia documentada a la proteína de marisco deberían revisar el material de origen de cualquier suplemento específico de CGC, ya que la calidad del producto y los niveles de residuos proteicos pueden variar entre fabricantes.
7.5 Consideraciones sobre la Fuente de Moho/Hongo
El ingrediente comercial de CGC se deriva de Aspergillus niger, que se utiliza ampliamente en las industrias alimentaria y farmacéutica. La EFSA señaló que la cepa de A. niger no es tóxica ni patógena y tiene un historial de uso seguro en la producción de ingredientes alimentarios. Las personas con alergias o hipersensibilidades documentadas al moho Aspergillus podrían considerar esta fuente, aunque el proceso de purificación elimina las proteínas miceliales intactas y no conserva alérgenos de organismo completo en el ingrediente final.
7.6 Interacciones Potenciales
Como fibra dietética insoluble, el CGC podría teóricamente afectar la absorción de nutrientes liposolubles y de ciertos medicamentos cuando se toma simultáneamente, en consonancia con la farmacocinética general de la fibra. El CG no afectó significativamente el colesterol de lipoproteínas de alta densidad, los triglicéridos, la glucosa, la insulina ni los niveles de F2-isoprostano en las dosis estudiadas, lo que sugiere un perfil de seguridad metabólica favorable en individuos sanos con LDL-C limítrofe a alto durante un período de 6 semanas. No se han identificado estudios formales de interacciones farmacológicas específicos para el CGC en la literatura revisada por pares accesible para esta revisión.
7.7 Tolerabilidad Gastrointestinal
El CG se fermentó en todos los segmentos del colon con una mayor acidificación colónica distal, una producción incrementada de AGCC (principalmente propionato y butirato) y niveles bajos de producción de gas, lo que sugiere que, a diferencia de algunas fibras solubles fermentables, el CGC produce cantidades relativamente bajas de gas intestinal, una propiedad consistente con su clasificación como fibra predominantemente insoluble y de fermentación lenta.
8. Resumen de la Calidad de la Evidencia y Limitaciones de la Investigación
La base de evidencia general para el complejo quitina-glucano como ingrediente de suplemento dietético puede caracterizarse como preliminar a moderada en todos los dominios de salud. Se aplican las siguientes observaciones:
- La actividad prebiótica y moduladora de la microbiota intestinal del CGC cuenta con el cuerpo de evidencia más consistente, respaldado por estudios in vitro, en animales y varios estudios pequeños en humanos que utilizan métodos validados de caracterización del microbioma.
- El efecto de reducción de la LDL oxidada observado en el único ECA bien diseñado (n=130) es la evidencia de criterio de valoración clínico más sólida disponible, pero requiere replicación independiente.
- Los efectos cardiometabólicos (glucemia posprandial, trigliceridemia) demostrados en un estudio cruzado pequeño (n=15) deben considerarse exploratorios.
- La evidencia relacionada con el SII incluye modelos animales y un ensayo humano abierto sin control con placebo, lo que limita las conclusiones sobre la eficacia.
- La evidencia cosmética/dermatológica proviene de dos ECA pequeños (n=13 y n=20) con formulaciones tópicas.
- La mayoría de los estudios en humanos realizados hasta la fecha son de corta duración (3–16 semanas) y utilizan tamaños de muestra relativamente pequeños, lo que limita su generalización y potencia estadística.
- El ingrediente comercial con mayor respaldo de investigación es KiOnutrime-CG™, derivado de Aspergillus niger; los hallazgos pueden no ser completamente intercambiables con CGC derivado de otras especies fúngicas o procesos de fabricación.
Referencias