Los expertos lo llaman el freno del cerebro. Este neurotransmisor influye en la relajación y el estrés, y viceversa. Una alimentación saludable afecta positivamente al bienestar y la salud física, pero también al sistema nervioso. Es posible tomar decisiones para que este sistema esté más equilibrado, favoreciendo la relajación, mejorando el estado de ánimo y la calma.
¿Qué es el GABA y Cuál es su Función?
El ácido gamma aminobutírico es el nombre científico que, con las siglas GABA, se usa para nombrar este aminoácido que fabrica el cerebro de manera natural. Según la Dra. María Riestra Fernández, especialista en Endocrinología y Nutrición, es un neurotransmisor que actúa a nivel del sistema nervioso central, ayudando a comunicarse entre sí a las neuronas. En este sentido, tiene efectos en la regulación de la ansiedad, el estrés y el sueño.
El GABA es un aminoácido no proteico que se encuentra en altas concentraciones en el sistema nervioso central de los mamíferos; su función principal es actuar como un neurotransmisor inhibidor (Diana et al., 2014). Este aminoácido, de cuatro carbonos, es el neurotransmisor más representativo del sistema nervioso central (SNC) de mamíferos, participando en un 25 a 40% de las sinapsis presentes (Li y Xu, 2008). La acción de este neurotransmisor en el sistema nervioso garantiza un equilibrio entre la excitación e inhibición neuronal, que es fundamental para las adecuadas funciones del organismo (Cortes-Romero et al., 2011).
La síntesis de GABA en el cerebro de mamíferos se lleva a cabo por la conversión de ácido glutámico a GABA, mediante la acción de la ácido glutámico descarboxilasa (GAD), que es a su vez dependiente del cofactor piridoxal 5’-fosfato (vitamina B6). La enzima GAD puede presentarse en dos isoformas, GAD65 y GAD67, las cuales participan en diferentes procesos. GAD65 se concentra específicamente en las terminales nerviosas para la síntesis de GABA con el propósito de neurotransmisión (Buddhala et al., 2009). Cuando las neuronas gabaérgicas son activadas producen y/o secretan GABA.
El GABA generado se almacena y transporta por proteínas vesiculares sinápticas conocidas como transportadores de aminoácido inhibitorio vesicular y es liberado desde la terminal nerviosa hacia las hendiduras sinápticas por una serie de proteínas transportadoras (GAT-1, GAT-2, GAT-3, GAT-4) que utilizan gradientes de Cl- y Na+. El GABA liberado se une a receptores de GABA (GABAA, GABAB y GABAC) en la membrana de la neurona postsináptica, actuando así como neurotransmisor (Juge et al., 2009).
Beneficios del GABA para la Salud y el Aprendizaje
Se ha demostrado que el consumo de GABA presenta beneficios a la salud asociados a sus efectos antihipertensivo, tranquilizante y/o antidepresivo, entre otros (Pehrson y Sanchez, 2015). Si el GABA tiene un efecto inhibidor sobre las neuronas, podríamos decir que las relaja si se someten a una gran actividad, evitando que nuestras neuronas “se cansen”.
Además, el GABA tiene un papel importante en el funcionamiento del sistema inmune y endocrino. El estrés, de nuevo, se presenta como un factor determinante en el mantenimiento de los niveles de GABA en el organismo.
El GABA y la Plasticidad Cerebral en el Aprendizaje
Un grupo de científicos de la Universidad de Brown, en Estados Unidos, han descubierto que, tras una sesión de aprendizaje, la concentración de GABA en niños aumenta y se estabiliza mientras que, en el caso de los adultos, se mantiene. En niños, se ha demostrado que el GABA aumenta tras sesiones de aprendizaje mucho más que en adultos, lo que sugiere un papel determinante en su mayor facilidad de aprendizaje.
Alimentos que Contienen o Pueden Aumentar el GABA
Existen alimentos que, al ser consumidos de manera habitual, pueden ayudar a aumentar los niveles de este neurotransmisor de forma natural, favoreciendo un mayor equilibrio, relajación y manteniendo a raya el estrés.
Fuentes Naturales de GABA
Entre los alimentos que contienen GABA de forma natural o que pueden ayudar a su producción, se encuentran:
- Hojas de té
- Leguminosas
- Cereales como el arroz y el trigo
- Vegetales fermentados, como el kimchi (Park y Oh, 2005)
- Jugo de zarzamora negra (Kim et al., 2009)
Así como diversos compuestos bioactivos, el GABA puede ser producido naturalmente por diversas bacterias ácido lácticas (BAL) durante la fermentación (Selhub et al., 2014). Estas BAL han sido utilizadas ampliamente para la fabricación y conservación de alimentos.
Alimentos Funcionales Enriquecidos con GABA
Los alimentos funcionales, además de ser sensorialmente atractivos, naturales, sin aditivos y nutritivos, deben cumplir con la característica de prevenir o contrarrestar el desarrollo de ciertas enfermedades (Nguyen et al., 2016). Dentro de esta categoría, los lácteos fermentados son reconocidos como alimentos funcionales por antonomasia (Li y Cao, 2010), y muchos de ellos pueden ser enriquecidos con GABA.
Se ha reportado la presencia de GABA en leches fermentadas (Li et al., 2008) y quesos (Franciosi et al., 2015). El empleo de BAL permite la producción de lácteos fermentados enriquecidos con este compuesto.
Optimización de la Producción de GABA en Alimentos Fermentados
Debido a los beneficios que tiene el consumo de GABA, el desarrollo tecnológico de alimentos para incrementar los niveles de este compuesto es importante, ya sea de forma natural o mediante métodos que ayuden a aumentar su concentración (Eamarjharn et al., 2016). Las estrategias para producir GABA o incrementar su concentración se enfocan en aplicar procesos que incluyan matrices alimentarias ricas en ácido glutámico y que tengan presente la vitamina B6 en su composición (Diana et al., 2014).
Factores Clave en la Fermentación con BAL
La adición de GABA como ingrediente resulta más costosa que generarla biotecnológicamente con microorganismos como las BAL. Por ello, el empleo de estas bacterias ha cobrado importancia (Park y Oh, 2007), reportándose un amplio rango de concentraciones de GABA producidas por BAL a partir de diferentes matrices alimentarias (Dhakal et al., 2012). Por ejemplo, Siragusa et al. (2007) reportaron que especies de Lactobacillus (Lb. brevis PM17, Lb. plantarum C48, Lb. paracasei PF6, Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus PRI) y Lactococcus (Lc. lactis PU1), aisladas de diferentes tipos de quesos, produjeron concentraciones de entre 15 y 63 mg·kg-1. Además, Lactobacillus es el género mayormente reportado por su capacidad de producir GABA en diferentes matrices alimentarias.
Los fermentos o bacterias ácido lácticas en la elaboración de quesos en casa.
Efecto del pH
La producción de GABA por medio de las BAL se ve influenciada por el pH del alimento, el cual cambia durante la fermentación, siendo esta característica cepa-dependiente (Yang et al., 2008). El control del pH es crucial, ya que el rendimiento mayor de GABA se obtiene en un pH óptimo para la enzima GAD, sin afectar el crecimiento de la cepa productora. Komatsuzaki et al. (2005) reportaron un pH óptimo de 5,0 para la enzima GAD de Lb. paracasei NFRI 7415.
Efecto de las Condiciones de Crecimiento de la Cepa
La temperatura, el tiempo de incubación y la ausencia o presencia de oxígeno para una mayor producción de GABA están directamente relacionadas con las condiciones óptimas de crecimiento de la cepa y las propiedades de la enzima GAD (Kim et al., 2009). Cada cepa presenta una temperatura óptima de crecimiento, lo que puede influir en la producción de GABA. Por ejemplo, Lb. plantarum Taj-Apis362 mostró un aumento de GABA de 30 a 37ºC, mientras que Lb. paracasei NFRI 7415 tuvo su óptima producción a 37ºC. En el jugo de zarzamora negra, Lb. brevis GABA100 produjo la mayor concentración de GABA a 30ºC.
El tiempo de fermentación también es variable y depende de la cepa y la matriz alimentaria. Por ejemplo, Di Cagno et al. (2010) analizaron mosto de uva con Lb. plantarum DSM19463, mostrando una producción de 4,83 mM de GABA a las 72 horas. Asimismo, la producción de GABA puede ser mayor en condiciones anaeróbicas para cepas de crecimiento preferente en dicho medio (Lacroix et al., 2013).
Efecto de la Concentración de Sustrato
El ácido glutámico es un precursor de GABA; por lo tanto, aumentar su contenido conduce a una elevación de la producción de GABA. Sin embargo, existe un límite máximo de sustrato, ya que una concentración superior a 500 mM de ácido glutámico puede reducir el crecimiento celular de la cepa y, consecutivamente, disminuir la producción de GABA (Komatsuzaki et al., 2005). Una desventaja de la adición de ácido glutámico puro es su alto costo, por lo que se buscan alternativas utilizando sustratos ricos en ácido glutámico que puedan ser aprovechados por las BAL, como los productos lácteos.
Evidencia en Productos Lácteos Fermentados
Diversas investigaciones demuestran la producción de GABA por BAL, principalmente Lactobacillus, Lactococcus y Streptococcus, en lácteos fermentados como el yogur y la leche fermentada (Hagi et al., 2011; Nejati et al., 2013; Quílez y Diana, 2017). Se ha sugerido incrementar la producción de dicho compuesto mediante la aplicación de cultivos mixtos que mejoren la eficiencia de las BAL para la bioconversión de ácido glutámico a GABA (Wu et al., 2015). Por ejemplo, Seo et al. (2013) encontraron que el cultivo mixto de Lactobacillus brevis 877G y Lactobacillus sakei 795 presentó una producción significativamente mayor de GABA en leche fermentada.
Cabe destacar que los estudios donde se evalúa el efecto del consumo de lácteos fermentados con GABA (estudios in vivo) son escasos. La mayoría de los trabajos publicados están enfocados principalmente en el efecto antihipertensivo de leches fermentadas en estudios in vivo con animales y estudios clínicos con humanos (Liu et al., 2011). Hayakawa et al. (2004) administraron GABA y leches fermentadas enriquecidas con GABA a ratas espontáneamente hipertensas, encontrando que dosis bajas de este metabolito tuvieron un efecto hipotensor. Por otro lado, Inoue et al. (2003) evaluaron el consumo de leche fermentada enriquecida con GABA durante 12 semanas en humanos con hipertensión moderada, observándose una disminución de 17,4 y 7,2 mm Hg de presión arterial sistólica y diastólica, respectivamente.
Consideraciones sobre la Suplementación de GABA
Tomar alimentos enriquecidos en GABA está al alcance de cualquiera. Sin embargo, la Dra. Riestra insiste en aclarar que no existe una recomendación general a la hora de tomar suplementos de este tipo. "En general, los alimentos ricos en GABA pueden mejorar nuestra microbiota de manera global y ayudarnos en el control y la prevención de muchas enfermedades crónicas." La recomendación de tener en cuenta la alimentación para mejorar los niveles de GABA es general, no así en el caso de la suplementación, en cuyo caso es mejor consultar con un médico, sobre todo para que sea indicada la dosis correcta. "Los suplementos de GABA son seguros, pero, ante cualquier incompatibilidad con otra medicación, debe consultarse con el médico."