IngredientesLos florotaninos son un conjunto único de polímeros sintetizados por algas pardas (Phaeophyta), que son estructuralmente análogos a los taninos de las plantas terrestres. Son un grupo de polímeros complejos de floroglucinol (1,3,5-trihidroxibenceno), que son compuestos exclusivos de las algas pardas marinas. Entre los polifenoles de algas, los florotaninos son exclusivos de las algas pardas y tienen un valor inmenso como potentes moduladores de procesos bioquímicos vinculados a enfermedades crónicas.
Los florotaninos son altamente hidrofílicos por naturaleza, con pesos moleculares que van de 126 Da a 650 kDa, y están compuestos de cadenas poliméricas de residuos base de floroglucinol (1,3,5-trihidroxibenceno) conectados mediante acoplamientos C–C y/o C–O–C. Se producen mediante la polimerización de la molécula de floroglucinol (benceno-1,3,5-triol) a través de la reacción de la vía del policétido y se almacenan en fisodos y/o complejos formadores de la pared celular.
Los florotaninos son un grupo de metabolitos secundarios fenólicos aislados de una variedad de especies de algas pardas pertenecientes a las familias Fucaceae, Sargassaceae y Alariaceae. Las especies portadoras de florotaninos reportadas incluyen Ishige okamurae, Ecklonia cava, E. kurome, E. stolonifera, Pelvetia siliquosa, Eisenia arborea y E. bicyclis, así como especies de los géneros Cystophora y Fucus. Han sido ampliamente identificados en especies de Ecklonia, Eisenia e Ishige.
Los florotaninos se han encontrado hasta el momento en todas las algas pardas estudiadas (Ochrophyta, Phaeophyceae), y su contenido en los tejidos algales varía del 0.5 al 30% del peso seco. Esta característica es específica de cada especie, y el nivel máximo de florotaninos se reporta en representantes de los órdenes Fucales y Dictyotales. Los florotaninos constituyen una clase importante de compuestos polifenólicos en las algas pardas marinas, representando alrededor del 5–12% de su peso seco.
El contenido de florotaninos en las algas marinas depende de las condiciones ambientales, como las mareas, la salinidad, la disponibilidad de luz, la radiación UV y la intensidad de la herbivoría. Además de las diferencias interespecíficas, el contenido de florotaninos en las células algales se correlaciona con la salinidad del agua, la disponibilidad de nutrientes, el tamaño de la planta y la etapa de desarrollo.
Los roles biológicos exactos de los florotaninos en las algas marinas no se han elucidado completamente; sin embargo, se cree que desempeñan un papel importante en la estructura de la pared celular, la protección contra la radiación UV y como un posible mecanismo de defensa contra la herbivoría marina. Los polifenoles marinos son metabolitos exclusivos de las algas que no se encuentran en las plantas terrestres. Estos compuestos fenólicos son componentes estructurales de la pared celular algal y las protegen de factores ambientales físicos y químicos adversos.
Los florotaninos se clasifican en seis clases diferentes según las variaciones de su ensamblaje y la distribución de los grupos hidroxilo: eckoles, fuhaloles, fucofloretoles, floretoles, fucoles y carmaloles. Los floretoles y fuhaloles presentan enlaces aril-éter; los fucoles, enlaces aril-arilo; y los fucofloretoles, una mezcla de enlaces éter y fenilo. Los eckoles presentan una unidad de 1,4-dibenzodioxina. Los carmaloles presentan una unidad de 4-dibenzodioxina en la tercera y séptima posición.
Este polimorfismo de enlace junto con el isomerismo posicional da lugar a una gran diversidad estructural de florotaninos. Debido a la presencia de mezclas poliméricas altamente complejas de isómeros estructurales y conformacionales de florotaninos y a la ausencia de estándares comerciales de florotaninos disponibles, la identificación química precisa a partir de extractos mediante MS/MS resulta difícil.
Los florotaninos están disponibles en varias formas comerciales y de investigación:
Las Fucales son un orden dentro de las Phaeophyceae que incluye la mayoría de las algas litorales comunes en regiones costeras templadas y subtropicales. Muchas especies de este orden han sido parte de la cultura humana desde hace mucho tiempo, con aplicaciones como alimento, forraje y medicina.
La medicina tradicional china utilizó extractos de agua caliente de varios tipos de algas marinas en el tratamiento del cáncer. Además, las culturas japonesa y china usaron algas marinas para tratar el bocio y otros problemas glandulares desde hace tanto tiempo como el año 300 a. C. Los romanos usaron algas marinas en el tratamiento de heridas, quemaduras y erupciones cutáneas.
Fucus vesiculosus es una buena fuente de yodo, un componente esencial de las hormonas tiroideas, y se ha usado en la medicina tradicional para el tratamiento de la disfunción tiroidea, incluyendo el bocio y la obesidad. Las especies de Sargassum se han usado durante siglos en la agricultura como fertilizantes, aunque sus aplicaciones pueden ir más allá de fines de fertilización; han mostrado propiedades particularmente interesantes para el desarrollo de estrategias de biostimulación vegetal y/o mitigación del estrés abiótico.
Desde el momento en que se descubrieron los florotaninos en la década de 1970, se ha sugerido que son un factor principal responsable de las actividades antimicrobianas atribuidas a los extractos de algas.
Cabe señalar que, si bien las algas pardas por sí mismas tienen un extenso uso histórico en múltiples culturas, la identificación y el aislamiento específicos de los florotaninos como compuestos bioactivos distintos es un logro científico moderno. Los usos históricos atribuidos a las especies ricas en florotaninos se refieren a las preparaciones de la planta entera y no a los florotaninos aislados, y deben entenderse en ese contexto.
Se han aislado y caracterizado varios compuestos individuales de florotaninos como particularmente bioactivos:
De la misma manera que los taninos de las plantas terrestres, los florotaninos son altamente solubles en agua, se unen fuertemente a proteínas, polisacáridos y otros biopolímeros, quelan metales divalentes y tienen una estructura polimérica. Estas propiedades sustentan su capacidad de captación de radicales. El extracto crudo de F. vesiculosus y su fracción de acetato de etilo mostraron buena actividad de captación de radicales, particularmente hacia el óxido nítrico (NO•).
Se demostró que las subfracciones de florotaninos de F. vesiculosus con diferentes pesos moleculares inhiben la producción de NO• inducida por lipopolisacárido en macrófagos, observándose efectos más fuertes en las fracciones de menor peso molecular. De los tres marcadores intracelulares analizados, la óxido nítrico sintasa inducible mostró la mayor sensibilidad a casi todas las muestras ricas en florotaninos, seguida de la interleucina-1β y la ciclooxigenasa-2.
Se encontró que tres florotaninos de Ecklonia cava inhiben la producción de TNF-α, IL-1β y PGE₂ a nivel proteico. Estos resultados mostraron que las propiedades antiinflamatorias de estos compuestos están relacionadas con la regulación negativa de las enzimas proinflamatorias iNOS y COX-2, mediante la regulación negativa de la vía NF-κB en células estimuladas con Aβ₂₅₋₃₅.
El sistema de señalización NF-κB es un objetivo potencial para la creación de fármacos dirigidos innovadores basados en florotaninos de algas pardas. Ecklonia cava inhibe la expresión génica de la mucina MUC5AC en células epiteliales de las vías respiratorias humanas y la inflamación y el estrés oxidativo inducidos por polvo fino mediante la regulación negativa de las citocinas proinflamatorias, incluyendo IL-1β, IL-6 y TNF-α.
Los ensayos enzimáticos de extractos de Fucus vesiculosus revelaron una inhibición prometedora frente a enzimas como la α-glucosidasa, la α-amilasa y la lipasa pancreática, lo que indica su potencial para combatir trastornos metabólicos como la diabetes y la obesidad.
Los estudios sobre los efectos hipnóticos de los florotaninos han mostrado sus características como agonistas de los receptores de ácido gamma-aminobutírico tipo A (GABAA)-benzodiazepina (BZD).
La suplementación con florotaninos mejoró significativamente el deterioro de la memoria inducido por escopolamina y restauró la expresión de proteínas sinápticas (sinaptofisina, sinapsina-1 y proteína de densidad postsináptica-95) en el hipocampo. Además, los florotaninos potenciaron la señalización del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) y activaron la vía de la quinasa regulada por señales extracelulares/proteína de unión al elemento de respuesta al AMPc (ERK-CREB), esencial para la plasticidad sináptica.
Además del NF-κB, muchas otras vías de señalización involucradas en la patogénesis de enfermedades neurodegenerativas crónicas pueden convertirse en objetivos de los florotaninos algales. Además, algunos estudios han presentado mecanismos de la acción neuroprotectora de estos compuestos, confirmando que pueden considerarse candidatos para nutracéuticos y como futuros fármacos para el tratamiento de la neuroinflamación en enfermedades neurodegenerativas.
Los florotaninos de algas pardas muestran actividad antifúngica contra hongos dérmicos y de plantas, y actividad larvicida contra mosquitos y larvas de invertebrados marinos. Los valores más bajos de concentración inhibitoria mínima (CIM) contra bacterias (16–32 μg/mL) se reportaron para el fucofuroeckol-A de E. bicyclis.
Nivel de evidencia: Sólido in vitro; datos humanos limitados.
Los florotaninos purificados de algas pardas tienen actividades antioxidantes, antitumorales, anticancerígenas, antiinflamatorias, antivirales, antimicrobianas, antifúngicas y larvicidas. La mayoría de la evidencia antioxidante proviene de ensayos libres de células (DPPH, ABTS, FRAP) y modelos de cultivo celular. La evidencia en humanos es limitada, pero existe un ensayo controlado aleatorizado: Ochenta sujetos fueron asignados al azar para recibir placebo o extracto de Ecklonia cava (Seapolynol, 360 mg/día) durante 12 semanas. En respuesta al consumo de Seapolynol, la grasa corporal se redujo significativamente respecto al valor basal. El ensayo también evaluó marcadores de estrés oxidativo e inflamatorio.
Los estudios de bioactividad han identificado propiedades neuroprotectoras, antidiabéticas, anticancerígenas, antioxidantes, antiinflamatorias, antimicrobianas y beneficiosas para el microbioma, destacando el potencial multifacético de los florotaninos. En general, la mayoría de estos hallazgos se han generado mediante ensayos bioquímicos y basados en células, con solo un número limitado de experimentos en animales in vivo realizados.
Nivel de evidencia: Evidencia sólida in vitro y en animales; datos humanos en etapa temprana.
Múltiples estudios in vitro y en animales documentan la inhibición de NF-κB, COX-2, iNOS y citocinas proinflamatorias. Los extractos purificados de especies de Fucus exhibieron una alta actividad de captación de radicales de manera dependiente de la dosis, y mostraron una inhibición significativa contra las lipoxigenasas, que son enzimas implicadas en la síntesis de mediadores para la progresión de enfermedades relacionadas con la inflamación.
Recientemente se realizó un ensayo clínico en humanos sobre síntomas respiratorios: EC inhibe la expresión génica de la mucina MUC5AC en células epiteliales de las vías respiratorias humanas, la inflamación inducida por polvo fino y el estrés oxidativo mediante la regulación negativa de IL-1β, IL-6 y TNF-α. Sin embargo, ningún estudio clínico había examinado previamente la eficacia de EC en síntomas respiratorios, incluyendo tos, esputo y disnea.
Nivel de evidencia: Prometedor pero limitado; ensayos pequeños en humanos, en su mayoría de corto plazo.
Los estudios metabolómicos y los ensayos clínicos son escasos, por lo que muchos de los efectos beneficiosos de los florotaninos para la salud en humanos aún no están confirmados.
Un ensayo controlado aleatorizado en pacientes prediabéticos proporciona evidencia directa en humanos: Se realizó un ensayo controlado aleatorizado, doble ciego, en 20 pacientes prediabéticos sin otras complicaciones de salud. Los sujetos recibieron 600 mg de extracto de alga marina en una dosis única para investigar el efecto agudo. La glucosa en sangre posprandial (PPBG, por sus siglas en inglés) y los niveles de insulina posprandial (PPIL, por sus siglas en inglés) se midieron a intervalos de 30, 60, 90 y 120 minutos después del consumo de 75 g de carbohidratos. Se observaron diferencias no significativas en los niveles de PPBG entre los grupos de estudio a los intervalos de 30 y 60 minutos; sin embargo, los resultados de PPBG fueron significativamente menores en el grupo de intervención en comparación con el placebo a los 90 y 120 minutos después del consumo de carbohidratos.
Los florotaninos aislados de F. vesiculosus y A. nodosum no presentaron efectos secundarios en 23 participantes (12 mujeres y 11 hombres) tras el tratamiento con 250 mg/cápsula. Disminuyeron las áreas incrementales bajo la curva (IAUC) de insulina plasmática, la concentración de insulina plasmática posterior a la carga, las áreas bajo la curva (AUC) de glucosa plasmática y la concentración de insulina posprandial. Curiosamente, los florotaninos de F. vesiculosus y A. nodosum elevaron el nivel de un marcador sustituto de la sensibilidad a la insulina.
También se ha registrado un ensayo de Fase IIa: Se diseñó un estudio exploratorio terapéutico multicéntrico, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, de diseño paralelo, de 12 semanas, en pacientes con diabetes mellitus tipo 2 y complicaciones cardiovasculares recientes. Tras la selección, 114 pacientes fueron estratificados y aleatorizados en una proporción 1:1:1 a tres brazos: PH100 800 mg/día, PH100 1600 mg/día o placebo.
Aunque ya se dispone de una investigación considerable que muestra el potencial antidiabético y anticancerígeno de los florotaninos, aún son necesarios más ensayos clínicos para demostrar concluyentemente la eficacia de estos compuestos como adyuvantes para la prevención o el tratamiento de la diabetes y el cáncer.
Nivel de evidencia: Preliminar; solo estudios piloto pequeños en humanos.
Varios ensayos piloto pequeños en humanos han evaluado los efectos sobre los lípidos sanguíneos en individuos con hipercolesterolemia, citados en la literatura con preparaciones de polifenoles de Ecklonia cava. Los florotaninos han recibido una atención significativa en medicina debido a sus actividades bioactivas, como las actividades antioxidante, anticoagulante, antitrombótica, antidiabética, reguladora enzimática, antimicrobiana, antitumoral, antiinflamatoria, antihipertensiva y antiviral. Estos son en gran parte hallazgos in vitro o de estudios piloto pequeños; no se han publicado ECA grandes y con suficiente poder estadístico en cuanto a criterios de valoración cardiovasculares.
Nivel de evidencia: Mecanísticamente novedoso; evidencia en modelos animales y en etapa temprana en humanos; reconocimiento regulatorio en Corea del Sur.
Se ha demostrado que los florotaninos de algas pardas tienen efectos hipnóticos en estudios in vitro e in vivo, así como en ensayos clínicos. Los florotaninos ejercen efectos sedante-hipnóticos a través del receptor de ácido gamma-aminobutírico tipo A-benzodiazepina. El suplemento de alga parda Ecklonia cava que contiene florotaninos ha sido aprobado por el Ministerio de Seguridad de Alimentos y Medicamentos (Corea del Sur) como un ingrediente funcional para la salud que ayuda a mejorar la calidad del sueño.
Los suplementos de florotaninos de Ecklonia cava han sido aprobados por el Ministerio de Seguridad de Alimentos y Medicamentos de Corea del Sur como ingredientes funcionales para mejorar la calidad del sueño.
Nivel de evidencia: Únicamente preclínico (animal y cultivo celular); no hay ensayos clínicos en humanos confirmados en este momento.
El eckmaxol, un florotanino de E. maxima, posee actividad protectora contra la neurotoxicidad inducida por oligómeros de beta-amiloide (Aβ) en células SH-SY5Y in vitro. Los resultados de un estudio de neuroinflamación indicaron que el dieckol de E. cava podría aplicarse como candidato a fármaco para el desarrollo de agentes terapéuticos de nueva generación contra la enfermedad de Alzheimer.
Los florotaninos han mostrado resultados prometedores en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y la artritis. Sin embargo, estos hallazgos provienen de modelos preclínicos. Se requiere material adicional para investigar más a fondo las funciones de estos compuestos en sistemas mamíferos con el fin de desarrollar los florotaninos como nuevas sondas farmacológicas o posibles candidatos a fármacos para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.
Nivel de evidencia: Solo en modelos in vitro y animales; no se han establecido ensayos clínicos en humanos.
Numerosos estudios han demostrado la actividad anticarcinogénica de los compuestos polifenólicos de algas tanto en cultivos celulares como en modelos animales experimentales. Aunque todavía se necesitan estudios clínicos para respaldar esta evidencia, los florotaninos y los bromofenoles constituyen un grupo bioactivo emergente con alto potencial como agentes quimiopreventivos y/o posibles adyuvantes para las terapias existentes contra el cáncer.
Nivel de evidencia: Evidencia in vitro y algo in vivo; no hay ensayos clínicos en humanos.
Los florotaninos son metabolitos secundarios producidos por algas pardas con actividades antivirales, antibacterianas, antifúngicas y larvicidas. Se necesitan más estudios sobre la actividad biológica de los florotaninos contra infecciones fúngicas y parasitarias en peces de acuicultura, ganado y animales de compañía para realizar análisis sistemáticos de su eficacia.
Nivel de evidencia: Modesto; un ECA doble ciego reportó efectos significativos sobre la grasa corporal.
Ochenta sujetos fueron asignados al azar para recibir placebo o extracto de Ecklonia cava (Seapolynol, 360 mg/día) durante 12 semanas. En respuesta al consumo de Seapolynol, la grasa corporal se redujo significativamente respecto al valor basal. El estudio también documentó efectos sobre el estrés oxidativo e inflamatorio. Se trata de un único ensayo y requiere replicación en poblaciones más grandes y diversas.
Los estudios de las últimas décadas han vinculado a los florotaninos con varias bioactividades, incluyendo propiedades anti-herbivoría, antioxidantes, antiinflamatorias, antimicrobianas, antiproliferativas, antidiabéticas, radioprotectoras, adipogénicas, antialérgicas y contra el virus de la inmunodeficiencia humana (anti-VIH).
Los sistemas corporales con los que los florotaninos se asocian más ampliamente en la literatura publicada incluyen:
Las siguientes dosis aparecen en la literatura clínica o regulatoria publicada y se reportan únicamente como se indica en esas fuentes:
Los estudios han demostrado que los florotaninos de algas pardas mostraron baja toxicidad en líneas celulares, microalgas, esporas de algas, plantas, invertebrados, animales (peces, ratones, ratas y perros) y humanos a dosis moderadas. Se registraron efectos secundarios leves en humanos, peces y perros.
El Panel de la EFSA señaló que no hay evidencia de genotoxicidad para el nuevo alimento (florotaninos de Ecklonia cava). Un estudio de toxicidad oral de dosis repetidas subcrónico en roedores probó el nuevo alimento a dosis diarias de 0, 375, 750 y 1,500 mg/kg de peso corporal. El Panel consideró la dosis media como el NOAEL del estudio. Teniendo en cuenta este NOAEL de 750 mg/kg de peso corporal por día y aplicando un factor de incertidumbre de 200, el Panel consideró segura una ingesta de 3.75 mg/kg de peso corporal por día.
De los pocos estudios de toxicidad y seguridad disponibles, los florotaninos, especialmente el dieckol, son seguros, y cualquier posible efecto adverso es extremadamente leve.
La mayoría de los estudios sobre la seguridad y toxicidad de los florotaninos en líneas celulares se centraron únicamente en los eckoles y el dieckol. Las otras subclases de florotaninos, como los fuhaloles, floretoles, fucoles y fucofloroetoles, no han sido probadas. Existen pocos estudios disponibles sobre el perfil de seguridad relativo de los florotaninos en humanos.
La actividad biológica de los florotaninos se ve limitada principalmente por su falta de solubilidad y permeabilidad, así como por su extensa biotransformación por la microbiota intestinal, la cual determina su grado de absorción en el tracto gastrointestinal humano. Por lo tanto, la eficacia de los florotaninos está determinada por su bioaccesibilidad y biodisponibilidad, ya que necesitan ser digeridos y absorbidos adecuadamente para acceder al torrente sanguíneo y luego alcanzar el sitio de acción apropiado.
Los florotaninos son inestables en la condición ácida del estómago y la condición alcalina del intestino delgado; si no están protegidos, podrían transformarse y/o metabolizarse fácilmente. Los florotaninos son solubles en agua, pero su absorción en el tracto gastrointestinal humano tras el consumo podría ser baja, ya que la evidencia sugiere que los florotaninos se absorben principalmente después de metabolizarse en el intestino grueso, y no en el estómago ni en el intestino delgado.
A pesar de la extensa investigación sobre las actividades biológicas de los eckoles, se sabe poco sobre sus propiedades de absorción, distribución, metabolismo y excreción (ADME). Esta brecha limita la capacidad de desarrollar estrategias de dosificación óptimas, evaluar la biodisponibilidad y predecir la farmacocinética humana, elementos críticos para avanzar estos compuestos desde la investigación preclínica hasta las aplicaciones clínicas.
Los análisis moleculares han indicado que los florotaninos muestran interacciones con varias isoformas del citocromo P450 (CYP). Esta información es vital para predecir posibles interacciones fármaco-fármaco y guiar los ajustes de dosis en escenarios de coadministración. La importancia clínica de estas interacciones con CYP en humanos no se ha establecido en estudios formales de interacción.
Con base en los estudios existentes de las características ADMET (Absorción, Distribución, Metabolismo, Excreción y Toxicidad) de los compuestos de florotaninos, los investigadores han examinado la biodisponibilidad de las moléculas ligando de florotaninos como candidatos a fármacos orales. Después del metabolismo de primer paso, la polaridad, la solubilidad acuosa y la permeabilidad de la barrera intestino-sangre parecieron estar en un nivel adecuado en comparación con los fármacos estándar.
Debido a que los florotaninos pueden modular la α-glucosidasa y la α-amilasa, y han demostrado efectos de reducción de la glucosa en sangre posprandial en sujetos humanos, teóricamente podrían tener efectos aditivos con los medicamentos antidiabéticos; sin embargo, esta interacción no se ha estudiado formalmente en entornos clínicos según la literatura disponible.
Se solicitó al Panel de la EFSA sobre Productos Dietéticos, Nutrición y Alergias que emitiera un dictamen científico sobre la seguridad de los florotaninos de Ecklonia cava (comercializados como SeaPolynol™) como un nuevo alimento. El nuevo alimento es un extracto alcohólico rico en florotaninos de Ecklonia cava, que es una especie de alga parda marina comestible. La intención es comercializar el nuevo alimento como un suplemento alimenticio para personas sanas mayores de 12 años. No se evaluaron datos de seguridad específicos para niños menores de 12 años, mujeres embarazadas o mujeres lactantes en el dictamen de la EFSA.
La aplicación de tratamientos biotecnológicos utilizando enzimas (por ejemplo, glicosidasas fúngicas y bacterianas) y bacterias (por ejemplo, probióticos, capaces de modular la microbiota intestinal) podría ser una estrategia interesante para inducir cambios en la estructura de los florotaninos, lo que podría mejorar considerablemente su absorción en la sangre y, por lo tanto, su biodisponibilidad.
Los florotaninos han sido ampliamente estudiados mediante ensayos in vitro, modelos in vivo y algunos ensayos clínicos, que han arrojado luz sobre una posible relación estructura-función; sin embargo, los estudios metabolómicos que abordan su biotransformación y conjugación en el cuerpo, y por lo tanto su biodisponibilidad efectiva, son aún escasos.
Se ha atribuido a una variedad de florotaninos bioactividad y un uso potencial como nutracéuticos y suplementos, incluyendo ensayos de extractos ricos en florotaninos utilizados como suplementos nutricionales en alimento para ganado con el fin de mejorar el crecimiento y la condición general. Según la literatura actual, la base de evidencia en humanos sigue siendo modesta. La mayoría de los hallazgos de bioactividad provienen de estudios basados en células o en animales. Las áreas más desarrolladas de evidencia en humanos incluyen los efectos antidiabéticos/sensibilizadores a la insulina y la mejora de la calidad del sueño. Las áreas anticancerígena y neuroprotectora, aunque mecanísticamente convincentes, permanecen en la etapa preclínica. Aún son necesarios más ensayos clínicos para demostrar concluyentemente la eficacia de estos compuestos como adyuvantes para la prevención o el tratamiento de la diabetes y el cáncer.
Condiciones de salud que fitolotaninos puede ayudar a apoyar.
Sistemas corporales que fitolotaninos puede ayudar a apoyar.
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