Composición química y valor nutricional de la semilla, aceite y harina de chía

En la última década se ha explorado extensamente el valor nutricional de diversas semillas, entre las cuales se encuentra la chía, que se destaca por su contenido lipídico, proteico y de fibra, lo cual varía según el lugar geográfico donde es cultivada, la estacionalidad y otros factores medioambientales¹⁴.

Composición química de la semilla de chía

La composición química de la semilla de chía se caracteriza por una baja humedad, contener mayoritariamente lípidos y presentar un alto contenido de fibra dietética (Tabla 1). Dentro de sus componentes destaca el gran aporte de ácidos grasos (30%), principalmente poliinsaturados, donde un 60% de los ácidos grasos corresponden a ALA, seguido por un 20% de ácido linoléico (C18:2n-6, LA). En cuanto al aporte proteico, la semilla de chía contiene un alto porcentaje de proteínas (16-26%) que incluyen aminoácidos esenciales como arginina, leucina, fenilalanina, entre otros. Gracias a su contenido proteico, puede aportar aproximadamente 3,61 g de nitrógeno por 100 g de semilla¹⁵. Un 20-40% corresponde a fibra encontrada en la semilla de chía, compuesta principalmente por celulosa, pectina, hemicelulosa, lignina, polisacáridos y oligosacáridos. La fracción de fibra está compuesta por fibra insoluble que corresponde a un 85-93%, mientras que el 7-15% restante es fibra soluble⁷. Las vitaminas contenidas en la semilla corresponden principalmente a vitaminas del complejo B, tales como tiamina (B₁), riboflavina (B₂), niacina (B₃) y ácido fólico, y minerales como calcio, fósforo, magnesio, potasio, selenio, hierro, cobre y zinc. Otro elemento importante son los compuestos antioxidantes como polifenoles, tocoferoles, esteroles, isoflavonas y flavonoides como daidzina, genisteina, glicitina, quercetina y kaempferol¹⁶.

Composición química del aceite de chía

El aceite obtenido de la semilla de chía se caracteriza por presentar un alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados, además de aportar ácidos grasos esenciales. En la tabla 2 se muestra el contenido de ácidos grasos en el aceite de chía, donde existe un predominio de ALA seguido por el LA⁷.

Composición química de la harina de chía

En cuanto a la harina integral de chía (Tabla 3), su composición química es similar a la semilla. La fibra encontrada es 91,3% fibra insoluble y el 8,7% restante es fibra soluble, además se encuentran compuestos fenólicos (0,97 ± 0,07 g/100 g) y fitatos (0,96 ± 0,11 g/100g)⁸.

Chía y beneficios en humanos Salud cardiovascular y alteraciones metabólicas

Dentro del actual cuadro de enfermedades a nivel mundial, las de origen cardiovascular son las más prevalentes y se continúa trabajando para encontrar tratamientos efectivos y de prevención de manera consistente. Dentro de los factores de riesgo cardiovascular en la población se encuentra la hipertensión arterial, dislipidemia, diabetes o hiperglicemia en ayunas¹⁷. Al respecto, en pacientes con hipercolesterolemia leve que consumieron una dieta con semilla de chía (4 g/día por 2,5 meses) provocó una disminución significativa en los niveles séricos de colesterol LDL (-18%) y triglicéridos (-17,1%), logrando un cambio en el perfil lipoproteico y disminuyendo el riesgo de evento cardiovascular¹⁸. Por otro lado, en un estudio experimental de un solo grupo en pacientes con enfermedad de hígado graso no alcohólico (EHGNA) que consumieron semilla de chía molida (25 g/día) por 8 semanas, se obtuvo un aumento de ALA plasmático y un mayor consumo de fibra. Además, se redujo de manera significativa el colesterol total, colesterol no HDL, ácidos grasos libres, peso corporal y grasa abdominal visceral, resultando en un retroceso de la enfermedad en un amplio porcentaje de pacientes¹⁹. En otro ensayo clínico aleatorizado, en 42 pacientes con diabetes mellitus tipo 2 (DM2) la ingesta de semilla de chía (40 g/día por 12 semanas) generó una disminución significativa en la presión sistólica mientras que el perfil lipídico, peso corporal, marcadores inflamatorios y glicemia no cambiaron significativamente²⁰. De la misma manera, en un ensayo clínico aleatorizado doble ciego, donde se suplementaron a 44 pacientes con DM2, con una cápsula que contenía fibra viscosa, chía y extracto de ginseng americano y coreano, durante 24 semanas, se generó una mejora en el control glicémico, atenuando el incremento de la hemoglobina glicosilada (HbA1c) y el perfil insulinémico²¹. Otro estudio en pacientes sanos que recibieron 50 g de glucosa con 25 g de semilla de chía en tres ocasiones, se produjo una reducción del pico glicémico, aumentando el tiempo hasta alcanzarlo, posiblemente mediado por la viscosidad que le otorga la fibra. Sumado a esto, el consumo de chía aumentó la percepción de saciedad disminuyendo el deseo de comer y el apetito en general²². En esta misma línea, en un ensayo clínico aleatorizado controlado de dosis respuesta realizado en 13 sujetos sanos a los que se les entregó pan blanco solo o con adición de 7, 15 ó 24 g de semillas de chía, enteras o molidas, se encontró que ambos formatos son efectivos en la reducción de la glucosa sanguínea, independiente de la dosis, lo que, al igual que en el estudio mencionado anteriormente, se asocia a la fibra presente en la chía²³. En pacientes con hipertensión arterial con y sin tratamiento que consumieron 35 g/día de harina de chía durante 12 semanas, se obtuvo una disminución de la presión a nivel clínico como ambulatorio²⁴.

Peso corporal

Otro factor importante en el desarrollo de enfermedades es la malnutrición por consumo de alimentos en exceso que en los últimos años ha ido en aumento, afectando a población dentro de todo el ciclo vital²⁵. En dos estudios se ha demostrado que el consumo de chia se asocia con una reducción de peso corporal. Por ejemplo, en pacientes con sobrepeso y obesidad que ingirieron 35 g/día de harina de chía por 12 semanas se produjo una reducción significativa del peso corporal, con un mayor impacto en los sujetos con obesidad, donde disminuyó la circunferencia de cintura, el colesterol total y VLDL, y aumentó el colesterol HDL, pero sólo en pacientes con el perfil lipídico alterado. No obstante, la glucosa, triglicéridos y colesterol LDL sanguíneos no mostraron diferencias²⁶. Además, en un ensayo clínico aleatorizado doble ciego en pacientes con DM2 que consumieron una dieta hipocalórica con semilla de chía (30 ó 36 g/1.000 kcal/día por 6 meses), se generó una mayor pérdida de peso, disminución en la circunferencia de cintura y de los niveles plasmáticos de proteína C reactiva²⁷. Por otro lado, en un ensayo clínico aleatorizado doble ciego realizado en 30 niños prepúberes con estado nutricional de sobrepeso y obesidad a los que se les sometió a un tratamiento diario con 25 g de semillas de chía molidas o placebo de almidón de maíz durante 75 días, no se encontraron diferencias significativas en el peso corporal ni en los parámetros bioquímicos, pero hubo una correlación estadísticamente significativa entre los biomarcadores inflamatorios, factor nuclear κB (de sus siglas en inglés, NF-κB) y factor de necrosis tumoral α (de sus siglas en inglés, TNF-α), y la presencia de fibra de las semillas de chía molida, indicando que pueden tener un efecto antiinflamatorio atribuible a la fibra en pacientes con exceso de peso²⁸.

Composición de ácidos grasos de leche materna

En la dieta occidental el consumo de ALA y ácido docosahexaenoico (C22:6n-3, DHA), fundamentales para el cerebro y función visual, se logra por debajo de las recomendaciones, por lo que ALA, al ser un precursor de DHA en el humano, se puede utilizar para aumentar el aporte de éste y disminuir las consecuencias del déficit. En este sentido, en un ensayo clínico aleatorizado realizado en 40 mujeres embarazadas sanas, donde 19 recibieron 16 ml/día de aceite de chía a partir del tercer trimestre de embarazo hasta los seis meses de lactancia, se obtuvo un aumento significativo del consumo de ALA y reducción de LA, sin modificaciones significativas en ácido araquidónico (C20:4n-6, AA), ácido eicosapentaenoico (C20:5n-3, EPA) y DHA, ocurriendo lo mismo en el contenido de leche materna, exceptuando DHA que aumentó sólo en los primeros tres meses de lactancia²⁹.

Modelo animal

En cuanto a modelo animal (modelo in vivo), existen varios estudios que asocian la ingesta de la semilla de chia con beneficios a la salud. En este contexto, un estudio realizado en ratas Wistar donde se emplearon seis grupos de estudio: grupo control con caseína, grupo control sin contenido de proteínas, semilla de chía sin tratar, semilla de chía tratada térmicamente, harina de chía sin tratar y harina de chía tratada térmicamente, se obtuvo como resultado que las ratas alimentadas con chía, en cualquiera de sus presentaciones, tenían menor nivel de glucosa, triglicéridos, VLDL, LDL, peso del hígado y porcentaje de grasa hepática, en comparación con los grupos control; mientras que la digestibilidad proteica fue buena y se observó un aumento en los niveles circulante de colesterol HDL⁸. En otro estudio realizado en Caenorhabditis elegans que fueron alimentados con aceite de chía obtenido mediante dos métodos (extracción con metanol/cloroformo y extracción con hexano) en diferentes concentraciones (1, 1,5, 2, 2,5 y 3%), se observó que bajas concentraciones de aceite, redujeron los niveles de triglicéridos y las reservas grasas en modelo obeso³⁰. En cambio, en el estudio de Fernández et al.³¹, realizado en ratas Wistar de ambos sexos que fueron alimentadas durante 10 días con dietas en base a diferentes fuentes lipídicas (aceite de soja, manteca, manteca suplementada con AGPI n-3 provenientes de aceite de pescado o manteca suplementada con AGPI n-3 provenientes de aceite de chía), no se encontraron diferencias significativas en niveles de triglicéridos y niveles séricos de colesterol. En contraste, demostró que los AGPI n-3 provenientes del aceite de chía, son más beneficiosos que los de pescado, porque no sólo incrementa los niveles séricos de EPA y DHA, sino que también aumenta los valores de ALA. Además, en ratas no obesas con dislipidemia y esteatohepatitis aguda inducida alimentadas con un 15% de chía durante 4 semanas; se evaluó el perfil lipídico, glucosa, marcadores bioquímicos de daño hepático y factores inflamatorios. Las ratas con dieta con chía presentaron una menor o nula colestasis, inflamación, necrosis y estrés oxidativo, mientras que en ratas con dislipidemia y esteatohepatitis no alcohólica, el colesterol total y los triglicéridos disminuyeron³².

La semilla de chía también ha demostrado efecto en los procesos inflamatorios en ratas. En un estudio realizado por Da Silva et al.³³, se administró una dieta alta en grasas con adición de harina de chía por 35 días, obteniendo una reducción de los procesos inflamatorios, disminución de ácidos grasos saturados y aumento de AGPI debido a la composición nutricional de la semilla, sin diferencias significativas en cuanto al estrés oxidativo y producción de especies reactivas de oxígeno. En otro estudio realizado en ratas Wistar, donde un grupo fue alimentado con una dieta alta en grasa y fructosa suplementada con 13,3% de semillas de chía y otro grupo con dieta alta en grasa y fructosa suplementada con 4% de aceite de chía, se obtuvieron niveles aumentados de glutatión reducido (GSH), catalasa plasmática (CAT) y glutatión peroxidasa (GPx), mientras que en hígado, aumentó la actividad de glutatión reductasa (GRd) y se redujo las sustancias reactivas del ácido tiobarbitúrico en plasma (TBARS), mostrando que la semilla de chía y aceite de chía contaban con una capacidad antioxidante similar³⁴. Respecto al efecto producido en el metabolismo de la glucosa, queda mucho por dilucidar ya que, en un estudio realizado en ratas diabéticas con suministro agudo de una fracción peptídica obtenida de la semilla de chía en dos concentraciones, no se encontraron diferencias significativas en disminuir o retrasar la absorción de glucosa, independiente del contenido de la muestra administrada. Esto podría deberse a que el consumo fue en una única dosis y no se incrementó la cantidad ni la frecuencia del consumo³⁵. Además de los efectos en el metabolismo de lípidos y glucosa, la chía también ha afectado el sistema músculo esquelético. Esto se observa en un estudio realizado en ratas Sprague-Dawley alimentadas con una dieta con 10% de chía evaluadas en 10 y 13 meses, se encontró que las ratas alimentadas con dieta que incluía chía, presentaban un contenido mineral óseo significativamente mayor a largo plazo³⁶. Finalmente, en un estudio realizado en ratas Wistar hembras expuestas a una dieta rica en sacarosa en útero, se evaluó el efecto de una dieta rica en sacarosa suplementada con semillas de chía (20 g por 100 g de comida) hasta los 150 días de vida. El consumo de chía desde el destete logró prevenir la alteración en el metabolismo de lípidos y glucosa, además de disminuir ligeramente la adiposidad visceral³⁷.

Modelo in vitro

Además de los estudios in vivo, se han realizado varios estudios in vitro donde se han corroborado algunos de los efectos benéficos. Al respecto, en macrófagos se evaluó el efecto de la proteína total y fracciones de proteínas de semilla de chía digeridas sobre la respuesta inflamatoria y aterosclerosis, lo que generó una disminución en la activación de NF-κB, en la secreción de óxido nítrico (NO), en la secreción de citoquinas proinflamatorias, como TNF-α e inhibición de 5-lipooxigenasa (5-LOX), ciclooxigenasa 1 y 2 (COX-1-2) y óxido nítrico sintasa inducible (iNOS), con un aumento de interleucina 10 (IL-10). Además, las proteínas digeridas disminuyeron la producción de especies reactivas de oxígeno (EROs). Esto indica que las proteínas digeridas fueron efectivas en la modulación de los procesos inflamatorios y de aterosclerosis³⁸.

En melanocitos epidérmicos se evaluó el efecto del extracto de semilla de chía con granada en la producción de melanina, resultando en la disminución del 80% de su producción mediado por la reducción de la expresión de genes asociados a melanogénesis (Tyr, Tyrp1 y Mc1r). Estos resultados se obtuvieron cuando se suministraron los AGPI en su totalidad, ya que por separado no mostraron efecto³⁹.

En diferentes líneas celulares cancerígenas (MCF-7, Caco2, PC3, HepG2) y en fibroblastos humanos, para evaluar toxicidad, que fueron expuestas a una fracción proteica de semilla de chía en diferentes concentraciones (0,25, 0,5, 0,75, 1 mg/ml), se obtuvo que esta fracción proteica presentó una inhibición significativa de todas las células cancerosas, sin ser tóxica⁴⁰. A partir de una fracción proteica similar, las líneas celulares de microglía humana (HMC3) fueron tratadas con diferentes concentraciones de fracción peptídica donde se presentó actividad neuroprotectora, con acción antiinflamatoria y antioxidante después de la inducción de daño⁴¹. La acción antioxidante es un posible mecanismo que proteja contra el daño neuronal, ya que según Zhang et al.⁴², la producción excesiva de radicales libres conduce a daño neuronal llegando a necrosis, mientras que la acción antiinflamatoria se puede explicar por el rol en la modulación de vías que inhiben la producción de citoquinas proinflamatorias.

Mecanismos moleculares

Diversos estudios han planteado que los AGPI n-3 ejercen su acción a nivel metabólico otorgando beneficios para la salud como en la regulación del control glicémico, perfil lipídico, entre otros^6,8,43. Debido a esto, es que el estudio de diversas fuentes vegetales, como la semilla de chía, ha sido ampliamente investigada, ya que son ricas en ALA que puede ser metabolizado y convertido en AGPI de cadena larga (Figura 1) como EPA y DHA, varios estudios muestraron que un mayor contenido de ALA aumentó la concentración de estos ácidos grasos^44,45,46,47. En esta secuencia de reacciones, los AGPI n-3 sintetizados a nivel hepático, se pueden incorporar a fosfolípidos de membrana o pueden ser transportados a través de lipoproteínas a diversos órganos, donde pueden modular la expresión de diversos genes como receptor activado por proliferadores de peroxisomas γ (de su sigla en inglés, PPAR-γ), IL-6, IL-1, TNF-α, entre otros, disminuyendo el riesgo de presentar enfermedades crónicas no transmisibles⁴⁸. En esta misma línea es que la chía dietaria ayuda a normalizar los niveles de citoquinas proinflamatorias como IL-6 y TNF-α y aumentar los niveles de PPAR-γ en el tejido adiposo⁴⁹.

Figura 1 Vía de desaturación y elongación del ácido a- linolénico (C18:3n-3, ALA). 

En ratas alimentadas con una dieta rica en sacarosa, se ha demostrado que la administración de chía logró prevenir el desarrollo de dislipidemia mediante una menor secreción hepática de VLDL y un aumento en la captación de triglicéridos plasmáticos lo que mejoró la acción de la insulina⁵⁰. Además, otro estudio indica que el efecto que ejerce ALA se debe a un incremento de ácidos grasos n-3 de cadena larga en los fosfolípidos de membrana, modificando su fluidez⁵¹. A nivel hepático la semilla de chía, al aumentar la concentración de EPA logra influir en la síntesis hepática de ácidos grasos, a través de la acción de enzimas como acetil CoA carboxilasa, sintasa de ácidos grasos y glucosa 6-fosfato deshidrogenasa. Además, la semilla de chía impide la disminución de la masa proteica de PPAR-α y de las actividades de la carnitina palmitoil transferasa-1 y oxidasa de ácidos grasos y regula el mecanismo de la proteína de unión a elementos reguladores de esteroles (de su sigla en inglés, SREBP-1c), existiendo un cambio metabólico en el destino de los lípidos, favoreciendo la oxidación de éstos⁵². En este contexto, la semilla de chía o Salvia hispanica presenta una fibra más viscosa la cual afecta a las moléculas de glucosa, haciendo que su liberación sea más lenta, logrando controlar los niveles de glicemia⁹ y a nivel muscular, los ácidos grasos interfieren en el transporte de glucosa mediada por insulina, pero se postula que ante el consumo de chía se logra una disminución de triglicéridos y ácidos grasos libres en el plasma, lo que disminuye la lipotoxicidad y restablece la translocación de Glut4 a la membrana celular, normalizando los procesos de oxidación y fosforilación de la glucosa, además de aumentar la fosforilación de IRS-1 y normalizando la vía serina/treonina quinasa⁵³.

En el tejido adiposo, se ha visto que la chía reduce la masa de tejido adiposo y la hipertrofia de los adipocitos a través de la unión de ligandos de AGPI n-3 a PPAR-γ y su activación en el tejido adiposo, además de una reducción en la enzima xantina oxidasa (XO). En cuanto a estrés oxidativo, ante un consumo excesivo de grasas o azúcares, se produce un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno (EROs), lo cual ante el consumo de chía se revierte debido a la activación en el tejido adiposo de enzimas como CAT, SOD y GPx, además de existir un aumento de la expresión del factor de transcripción nuclear eritroide 2 (de sus siglas en inglés, Nrf2) protegiendo a la células de los daños ocasionado por los radicales libres y disminuyendo los niveles de peroxidación lipídica (TBARS)⁴⁹. Finalmente, los flavonoides encontrados en la semilla de chía, específicamente la quercetina, presenta actividad antioxidante y antiinflamatoria ya que, activa a quinasas activadas por mitógenos (MAPKs) logrando evitar una disminución en la actividad de PPAR-γ⁵⁴. Como es sabido, los receptores activados por proliferadores de peroxisomas (PPAR) actúan como factores de transcripción que pueden ser activados por ácidos grasos, donde específicamente son capaces de unirse a AGPI n-3 de cadena larga, desencadenando cascadas de procesos metabólicos como la b-oxidación de ácidos grasos (PPAR-α) y adipogénesis (PPAR-γ)⁵⁵. Estos receptores nucleares son los encargados de la homeostasis lipídica, además de participar en conjunto con otros mediadores, como el factor de crecimiento insulínico 1 (de su sigla en inglés, IGF-1), mejorando la sensibilidad a la insulina e inactiva a NF-κB, reduciendo los factores pro-inflamatorios y la inflamación, por lo que pueden ayudar ante la prevención de enfermedades crónicas^56,57.