Un grupo de investigación español de MedWine (Vino y Dieta Mediterránea) del Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV), en colaboración con investigadores de la Universidad de La Rioja y del Centro de Investigación Biomédica de La Rioja (Cibir), realizaron una investigación recolectando muestras de orina entre voluntarios de entre 52 y 78 años, consumidores y no consumidores habituales de vino. Este inédito estudio permite medir los beneficios del consumo moderado de la bebida en la dieta mediterránea.
Investigadores españoles del Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV), realizaron un estudio que demuestra que la combinación de enfoques metabolómicos dirigidos y no dirigidos puede ser una herramienta útil para explorar biomarcadores del consumo regular y moderado de vino mediante muestras de orina de 24 horas de una población en condiciones de vida libre sin intervención dietética, permitiéndoles mantener sus actividades diarias, hábitos alimentarios e interacciones sociales habituales.
Qué es la metabolómica
La metabolómica es el estudio del metaboloma, es decir, el conjunto de todas las moléculas pequeñas (metabolitos) presentes en un organismo, célula, tejido o muestra biológica. Es una disciplina científica que busca identificar, cuantificar y comprender las interacciones de estas moléculas en los procesos biológicos.
El consumo moderado de vino se ha correlacionado positivamente con la prevención de enfermedades crónicas de alta incidencia, en base a mecanismos antiinflamatorios, antioxidantes y antiaterogénicos, entre otros. Existe una clara evidencia científica que relaciona estos efectos protectores del vino con su contenido de polifenoles, junto con un patrón de “consumo moderado”, principalmente con las comidas y en un entorno social.
La recolección de información relativa a los patrones de consumo de vino en particular y de dieta en general, se realiza a través de encuestas de frecuencia de consumo alimentario y registros de dieta de 24 horas, que generalmente son autocumplimentados por los voluntarios de los diferentes estudios. Sin embargo, estos cuestionarios tienen sus limitaciones ya que dependen de la comprensión de las preguntas, de la memoria del usuario y de su capacidad de percepción del tamaño de ración de los diferentes alimentos que constituyen su dieta.
Durante la última década, la información recogida a través de estos cuestionarios se está validando con “biomarcadores de consumo” objetivos, analizados en muestras y fluidos biológicos, que corresponden a metabolitos derivados de determinados componentes de la dieta.
Los polifenoles de la dieta en general y del vino en particular, durante el proceso de digestión gastrointestinal son intensamente metabolizados a nivel hepático y por efecto de la microbiota intestinal, antes de ser excretados por la orina.
El objetivo de este estudio se ha centrado en la identificación de biomarcadores específicos de consumo regular de vino tinto. Para ello se han combinado técnicas de metabolómica dirigida y no dirigida, aplicadas al análisis del perfil de metabolitos derivados de los polifenoles de vino, en muestras de orina humana recogidas durante 24 h. Para ello se ha contado con voluntarios de La Rioja (hombres y mujeres entre 52 y 78 años) que se han estructurado en dos grupos: consumidores habituales de vino y no consumidores, como grupo control. Para el análisis metabolómico se ha utilizado la plataforma de cromatografía líquida de alta resolución del Servicio de Análisis Instrumental del Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV).
Metabolitos diferentes detectados en orina
Los resultados de la aproximación mediante metabolómica no dirigida han permitido la anotación de 16 compuestos en muestras de orina de consumidores habituales de vino, que no se han detectado en la orina de los no consumidores.
De forma complementaria, la aproximación de metabolómica dirigida ha permitido identificar metabolitos derivados del resveratrol, especialmente los derivados del metabolismo hepático, cuya concentración es significativamente más alta en la orina del grupo de consumidores de vino, lo que confirma el interés de estos metabolitos como biomarcadores objetivos del consumo moderado de vino. En la actualidad, el grupo de investigación continúa con la validación y aplicación de los biomarcadores identificados en este estudio en diferentes poblaciones.
Este estudio ha sido realizado por el grupo de investigación MedWine (Vino y Dieta Mediterránea) del Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV), en colaboración con investigadoras de la Universidad de La Rioja y del Centro de Investigación Biomédica de La Rioja (Cibir), en el marco del proyecto PID2019- 108851RB-C22 (“Relación entre el consumo de vino, la dieta y la modulación del microbioma en la enfermedad de Alzheimer en una cohorte de La Rioja”), financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN/AEI/10.13039/501100011033), de España.
Los resultados se han publicado en la revista Food Chemistry. Los autores de la investigación «Exploring biomarkers of regular wine consumption in human urine: Targeted and untargeted metabolomics approaches» son Marta Jiménez-Salcedo, José-Ignacio Manzano, Silvia Yuste, María Iñiguez, Patricia Pérez Matute, María-José Motilva.
El universo del estudio
La evaluación epidemiológica del consumo de vino generalmente se ha obtenido mediante cuestionarios de auto-reporte. En este estudio, se aplicaron dos enfoques metabolómicos, dirigidos y no dirigidos, a muestras de orina de 24 horas de una cohorte de La Rioja (España) (con edades entre 52 y 78 años), comparando a consumidores moderados y diarios de vino (20 hombres y 13 mujeres) sin intervención dietética, frente a no consumidores (8 hombres y 35 mujeres).
Los resultados mostraron que el enfoque de metabolómica no dirigida permitió la anotación de 16 compuestos en las muestras de orina de 24 horas de los consumidores habituales de vino que no se detectaron en la orina de los no consumidores de vino. Además, el enfoque de metabolómica dirigida mostró una amplia gama de metabolitos fenólicos, principalmente conjugados hepáticos de fase II, cuya concentración fue significativamente mayor en la orina de los consumidores de vino.
Como novedad, este estudio se centra en descubrir los principales biomarcadores urinarios del consumo regular de vino en voluntarios en condiciones de vida libre, sin intervención dietética ni restricciones que pudieran alterar sus comportamientos y estilos de vida habituales.
Resultados y discusión
Una de las principales fortalezas de este estudio es que los voluntarios que participaron son originarios de La Rioja, una región productora de vino en el norte de España. La Rioja es una región pequeña y rural, por lo que los participantes del estudio (consumidores regulares y diarios de vino y no consumidores) comparten patrones dietéticos, edad y hábitos de vida similares, lo que la convierte en una población muy homogénea desde el punto de vista metabolómico.
En el grupo de consumidores, el vino formaba parte de su dieta diaria y del estilo de vida mediterráneo, lo cual dificultó la búsqueda de biomarcadores específicos de consumo de vino, ya que la concentración de metabolitos específicos en fluidos biológicos debería ser menor que la observada en estudios con intervención dietética basada en vino.
Metabolitos fenólicos de orina de 24 horas mediante metabolómica dirigida
Se estudiaron una amplia variedad de compuestos en las muestras de orina de 24 horas. Algunos de estos metabolitos fenólicos son comunes a otros alimentos ricos en polifenoles. Por ello, en este estudio se prestó especial atención a compuestos fenólicos específicos excretados en la orina de 24 horas que pudieran utilizarse como biomarcadores del consumo de vino.
Un gran número de metabolitos fenólicos se generan a partir de los principales grupos fenólicos (antocianinas, ácidos fenólicos, flavan-3-oles y estilbenos) presentes en el vino tinto. En el presente estudio, algunos de los metabolitos determinados en las muestras de orina fueron comunes tanto a los grupos de consumidores como a los de no consumidores de vino.
El principal metabolito de antocianina excretado en orina fue el metabolito hepático de fase II, malvidina-3-glucurónido, cuya concentración fue significativamente más alta (p < 0,001) en la orina de los consumidores de vino. Las malvidinas son las principales antocianinas del vino tinto y contribuyen a su color y propiedades antioxidantes. Es interesante destacar que algunas de las estructuras nativas de los glucósidos de antocianina (malvidina, peonidina y delfinidina) presentes en el vino tinto fueron excretadas en concentraciones más altas en las muestras de orina de 24 horas de los consumidores de vino. Cabe señalar que la delfinidina-3-arabinósido y la trans-delfinidina-3-(6″-cumaroil)-glucósido solo se detectaron en la orina de 24 horas de los consumidores de vino, por lo que podrían considerarse buenos candidatos como biomarcadores específicos del consumo de vino tinto.
En cuanto a los ácidos fenólicos excretados en la orina de 24 horas, se detectaron diferentes compuestos en concentraciones más altas en los consumidores de vino. Estos pueden derivar tanto de los ácidos fenólicos presentes en el vino como de otras moléculas pequeñas, productos de degradación (fermentación colónica) de polifenoles de mayor tamaño, como las proantocianidinas. Dentro del grupo de metabolitos de ácidos fenólicos, el sulfato de ácido gálico fue el metabolito más abundante y significativo excretado en la orina de 24 horas de los consumidores de vino. La relación entre el sulfato de ácido gálico y el consumo de vino es indirecta, pero puede rastrearse a través del consumo de uvas y productos derivados de la uva, como el vino, después del metabolismo de fase II.
La orina mostró un notable aumento en la excreción de éster etílico de ácido cafeico, éster etílico de ácido protocatecuico, etil-galato y ácido siríngico, entre otros, en el grupo de consumo de vino. Cabe destacar que el etil-galato solo se detectó en la orina de los consumidores de vino.
Las proantocianidinas están presentes en las semillas, pieles y tallos de la uva y contribuyen al amargor y la astringencia del vino tinto. Entre los metabolitos de proantocianidinas, se encontró una mayor abundancia en la orina de 24 horas de los consumidores de vino de sulfato de catequina, resultante del metabolismo de fase II de la catequina, y de diversas formas conjugadas de metilcatequina.
Por otro lado, los estilbenos son compuestos fenólicos derivados de la vía de la fenilalanina en el metabolismo de la vid. El vino tinto es una de las principales fuentes dietéticas de estilbenos en la nutrición humana, especialmente en países europeos. Entre los estilbenos comúnmente identificados, el resveratrol es el compuesto más conocido y un biomarcador reconocido del consumo de vino. En este trabajo, la concentración de trans-resveratrol conjugado tras el metabolismo hepático de fase II, predominantemente en su forma sulfatada, fue significativamente más alta (p < 0,001) en el grupo de consumidores de vino. También se detectaron concentraciones elevadas de dihidroresveratrol y su metabolito conjugado de fase II, dihidroresveratrol sulfato, en la orina de 24 horas del grupo consumidor de vino.
Finalmente, la urolitina A, un metabolito de los elagitaninos producto del metabolismo de la microbiota colónica, se detectó en concentraciones más altas en el grupo de consumidores de vino. La conexión entre la urolitina A y el consumo de vino radica en que el ácido elágico está presente en el vino tinto. Es importante señalar que la capacidad para producir urolitina A a partir del ácido elágico, así como la magnitud de dicha producción, puede variar entre individuos y depende de la composición de su microbiota intestinal. Sin embargo, las diferencias en la concentración urinaria de urolitina A entre consumidores y no consumidores de vino fueron menores en comparación con otros metabolitos detectados en este estudio, por lo que no puede proponerse como un biomarcador exclusivo del consumo de vino.
Estudio de biomarcadores mediante metabolómica no dirigida
Se realizaron de forma independiente los análisis cromatográficos con ionización positiva en fase reversa (RP-pos), ionización negativa en fase reversa (RP-neg) y ionización negativa en HILIC (HILIC-neg), y la anotación de marcadores se llevó a cabo para cada uno de estos enfoques cromatográficos. La Figura 1A muestra los gráficos de puntuación de PCA de consumidores y no consumidores de vino, y la Figura 1B muestra los gráficos de puntuación de OPLS-DA de consumidores frente a no consumidores. Se identificaron valores atípicos utilizando la elipse de Hotelling.
De acuerdo con lo descrito, los marcadores seleccionados con su correspondiente etiqueta de «consumidor de vino» o «no consumidor» se importaron a Progenesis QI, y el proceso de elucidación se limitó a los compuestos con un valor q inferior a 0,05.
Cada propuesta fue respaldada por los fragmentos detectados en el espectro MSMS, y la anotación de los metabolitos se realizó con una precisión de masa inferior a 5 ppm.
Conclusiones
El presente estudio demostró que la combinación de enfoques metabolómicos dirigidos y no dirigidos puede ser una herramienta útil para explorar biomarcadores del consumo regular y moderado de vino mediante muestras de orina de 24 horas de una población en condiciones de vida libre sin intervención dietética, permitiéndoles mantener sus actividades diarias, hábitos alimentarios e interacciones sociales habituales.
El gran potencial de la LC-HRMS para detectar biomarcadores de consumo de vino en el contexto de estudios metabolómicos no dirigidos quedó ilustrado por la anotación de 16 compuestos asociados al consumo regular de vino. Este enfoque permite la detección de un rango más amplio de metabolitos en comparación con técnicas más clásicas, que a menudo presentan limitaciones de sensibilidad y alcance.
A diferencia de los métodos dirigidos, la LC-HRMS posibilita la identificación de metabolitos inesperados o novedosos que pueden servir como biomarcadores más precisos de la ingesta de vino, ofreciendo un perfil metabólico integral y proporcionando una comprensión más profunda del impacto bioquímico del consumo de vino. Cabe destacar que ninguno de los biomarcadores propuestos fue detectado en las muestras de orina de los no consumidores de vino (grupo control; o bien, si se detectaron en algunas muestras del grupo control, su abundancia relativa no fue significativa (q-valor > 0,05) entre ambos grupos. Además, los resultados del enfoque de metabolómica dirigida mostraron una amplia gama de metabolitos fenólicos biológicos, principalmente conjugados hepáticos de fase II, cuya concentración fue significativamente mayor en las muestras de orina de los consumidores regulares de vino. Se destacaron los derivados de antocianinas y estilbenos como los biomarcadores más selectivos del consumo regular de vino.
Por tanto, este estudio se realizó como punto de partida para la optimización y posterior evaluación de la utilidad de las estrategias metabolómicas, categorizadas en metabolómica no dirigida y dirigida, aplicadas a muestras de orina humana de 24 horas de un grupo específico de La Rioja, para la selección de biomarcadores del consumo regular de vino. Estudios futuros deberían centrarse en la validación de estos biomarcadores en poblaciones más amplias.
Fuente: Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino. Publicado originalmente en la revista Food Chemistry 469 de 2025.
