Betanina: Una Referencia Enciclopédica
1. Identidad: Nombres Químicos, Fuente Botánica y Propiedades Físicas
La betanina —también designada como rojo de remolacha— es el principal pigmento rojo-violáceo de la remolacha roja y la betacianina más abundante que se encuentra de forma natural. La betanina (betanidina-5-O-β-glucósido) es la betacianina más común en el reino vegetal. Su nombre químico sistemático refleja esta estructura glicosídica: la aglicona betanidina se glucosila en la posición 5-O. La betanina o fitolacamina (C24H27N2O13), el pigmento rojo hidrosoluble, se encuentra en las raíces de la remolacha, Beta vulgaris L.
La betanina pertenece a la clase de pigmentos betalaínas. Las betalaínas son pigmentos nitrogenados únicos que se encuentran exclusivamente en familias del orden Caryophyllales y en algunos hongos de orden superior, donde sustituyen a los pigmentos antociánicos. Dentro de esa clase, la betanina es una betacianina. Las betacianinas (de rojizo a violeta) contienen un residuo de ciclo-3,4-dihidroxifenilalanina (ciclo-DOPA), mientras que las betaxantinas (de amarillo a naranja) contienen residuos de aminoácidos o aminas diferentes. La betanina existe como un glucósido que, tras la hidrólisis, se transforma en una unidad de azúcar y betanidina.
Las betacianinas muestran un máximo de absorción de aproximadamente 535–538 nm, mientras que las betaxantinas típicamente presentan la máxima absorción en el rango de 460–480 nm, según la estructura molecular y el tipo de solvente. El color de la betanina depende del pH; entre pH cuatro y cinco es de color rojo azulado brillante, y se vuelve azul violáceo a medida que aumenta el pH. Una vez que el pH alcanza niveles alcalinos, la betanina se degrada por hidrólisis, dando lugar a un color pardo-amarillento.
La betanina es la única betalaína con estatus de colorante alimentario aprobado. La betacianina más abundante es la betanina (betanidina 5-O-β-D-glucósido) y es el único pigmento que constituye un colorante natural aprobado para uso en productos alimenticios prescrito por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los Estados Unidos. Según el reglamento sobre aditivos alimentarios, la betanina está permitida quantum satis como colorante alimentario natural rojo (E162). Además, la betanina se utiliza como colorante en cosméticos y productos farmacéuticos.
2. Fuentes Naturales y Presencia
La fuente comercial y dietética principal de la betanina es la remolacha roja cultivada. Dentro de la familia Caryophyllales, las betalaínas se encuentran más comúnmente en fuentes comestibles en las raíces de remolacha roja (Beta vulgaris L.). La betanina se obtiene generalmente del extracto de jugo de remolacha; la concentración de betanina en la remolacha roja puede alcanzar 300–600 mg/kg.
La raíz de remolacha es una fuente rica de un grupo de pigmentos rojos y amarillos conocidos como betalaínas, que comprenden betacianinas rojo-violáceas y betaxantinas amarillas. La betanina (75–95%) es el componente principal del pigmento rojo. La betanina se acompaña en la remolacha por isobetanina, neobetanina y prebetanina, mientras que la fracción amarilla está dominada por vulgaxantina I y II.
Otras fuentes dietéticas de betanina y otras betalaínas incluyen el cactus Opuntia (tuna o higo chumbo), la acelga y las hojas de algunas variedades de amaranto. Las betalaínas son pigmentos que se encuentran de forma natural, procedentes principalmente de Beta vulgaris (remolacha), Hylocereus spp. (pitahaya o fruta del dragón), Amaranthus spp. y Opuntia spp. Las betalaínas también se encuentran como pigmentos hidrosolubles en hongos de los géneros Amanita, Hygrocybe e Hygrophorus.
3. Formas y Preparaciones Comunes
Los usos más comunes de la betanina como colorante son en la coloración de helados y bebidas en polvo; otros usos se dan en algunos productos de confitería azucarada. En la industria alimentaria, la betanina se degrada al ser sometida a luz, calor y oxígeno; por lo tanto, se emplea en productos congelados, productos con vida útil corta y productos que se venden en estado seco.
Como suplemento dietético, la betanina está disponible en forma de concentrados estandarizados ricos en betalaínas (BRC, por sus siglas en inglés) derivados de la remolacha roja o de extractos de remolacha con contenido reducido de nitrato —típicamente en forma de cápsulas—. Los estudios han utilizado tanto preparaciones de jugo de remolacha entero como cápsulas de concentrado estandarizado de betalaínas (véase la sección de Dosificación). Los extractos enriquecidos en betanina derivados de plantas, como la remolacha roja y la tuna roja (Opuntia stricta), se utilizan como suplemento dietético para el mantenimiento de la salud.
La estabilidad constituye un desafío importante en la formulación. La betanina mostró una estabilidad significativa hasta −30 °C y una estabilidad moderada a temperatura de refrigeración. Debido a que en su elaboración intervienen enzimas sensibles a la luz, la betanina es sensible tanto a la luz como a la temperatura. Con fines analíticos y de investigación, la betanina puede purificarse mediante HPLC-LC/MS semipreparativa e identificarse por LC-ESI(+)-MS/MS como el ion pseudomolecular m/z 551,16.
4. Uso Tradicional e Histórico
La historia medicinal y culinaria de la betanina es inseparable de la historia de su fuente vegetal principal, Beta vulgaris. La remolacha descendió de la remolacha marina, B. maritima, una planta silvestre costera que crece alrededor del Mediterráneo y a lo largo de las costas de Europa y el norte de África. Los antiguos griegos y romanos cultivaban remolachas principalmente por sus hojas verdes, que se consumían como verdura. No fue hasta la Edad Media que las raíces de remolacha comenzaron a cobrar importancia, particularmente en Europa.
Los antiguos romanos usaban la remolacha como tratamiento para las fiebres y el estreñimiento, entre otras dolencias. Apicio, en De re coquinaria, ofrece cinco recetas de sopas para usarse como laxante, tres de las cuales incluyen la raíz de remolacha. Hipócrates utilizaba hojas de remolacha para vendar y cubrir heridas, mientras que el Talmud, escrito en los siglos IV y V, aconseja comer remolacha, entre otras cosas, para una vida más larga. Los romanos comían las raíces, pero principalmente con fines medicinales.
El uso tradicional de la raíz incluye propiedades antitumorales, carminativas, emenagogas y hemostáticas. La remolacha se ha usado tradicionalmente como emenagogo y en el tratamiento de fibromas, aunque faltan datos de ensayos clínicos.
El uso de la betanina y otras betacianinas como colorante alimentario tiene una larga historia en Europa. Las cocinas de Europa Central y del Este que evolucionaron a partir del siglo XVII, como el borscht (una sopa de remolacha ucraniana/de Europa del Este), demuestran el profundo arraigo culinario de esta planta. En la época victoriana, la remolacha se usaba para aportar color a una dieta que de otro modo carecía de él, y como ingrediente dulce en postres.
Es importante señalar que las tradiciones históricas trabajaban con preparaciones de remolacha entera —jugos, decocciones, raíz cruda y cocida— y no con betanina aislada. El pigmento betanina en sí no fue caracterizado químicamente hasta la era moderna. Las betalaínas fueron aisladas por primera vez y su estructura química descubierta en 1960 en la Universidad de Zúrich.
5. Constituyentes Clave y Relación Química con Otras Betalaínas
Todas las betalaínas se basan en un esqueleto común, el ácido betalámico, que se condensa con derivados de ciclo-DOPA, o con diversos aminoácidos y otras aminas, para formar betacianinas o betaxantinas, respectivamente. El ácido betalámico es un componente de todas las betalaínas; el tipo de sustituyente del ácido betalámico determina la clase.
En la remolacha roja, la betanina constituye el 75–95% de la fracción principal del pigmento rojo. Se acompaña de betacianinas estructuralmente relacionadas, como la isobetanina (el epímero C-15 de la betanina), la neobetanina y la prebetanina. El ácido betalámico, derivado directamente de la escisión de la betanina, es probablemente el intermediario clave en todas las betalaínas.
La remolacha entera también contiene otros constituyentes bioactivos —particularmente nitrato inorgánico dietético (NO3−), betaína (trimetilglicina), folato, vitamina C, manganeso y polifenoles— que es importante tener en cuenta al interpretar la evidencia de los estudios con jugo de remolacha. Beta vulgaris L. tiene un notable interés científico porque es una fuente rica de nitrato (NO3−), un compuesto con efectos cardiovasculares favorables a través de la producción endógena de óxido nítrico (NO). Los estudios que se basan en el jugo de remolacha no siempre pueden aislar las contribuciones específicas de la betanina de las del nitrato u otros fitoquímicos que la acompañan.
6. Mecanismos de Acción Establecidos
6.1 Actividad Antioxidante
Varios estudios in vitro han confirmado las propiedades captadoras de radicales de las betalaínas frente a ABTS+, lipoperóxilo y DPPH−. Tras la administración de betalaínas de Beta vulgaris, las concentraciones de los antioxidantes superóxido dismutasa (SOD) y glutatión (GSH) se optimizaron, y el marcador de peroxidación lipídica malondialdehído (MDA) se redujo marcadamente.
Una vía clave a través de la cual la betanina ejerce actividad antioxidante es el eje Nrf2-Keap1-ARE. Se considera que las vías de señalización celular alteradas de Nrf2-Keap1-ARE (factor nuclear eritroide 2 relacionado con el factor 2-proteína 1 asociada a ECH tipo Kelch-elemento de respuesta antioxidante) y SIRT1 (sirtuina 1) desempeñan un papel importante en la etiología y patogénesis de la enfermedad de Alzheimer (EA) y la enfermedad de Parkinson (EP). Se ha reportado que la betanina, un compuesto de betanidina 5-O-β-D-glucósido, muestra efectos antioxidantes, antiinflamatorios y antiapoptóticos destacables en varios estudios sobre enfermedades.
La mitad de la cantidad de betanina se recuperó en el fluido digestivo del intestino delgado, y no se encontraron restos tras la fermentación en el colon. La alta capacidad antioxidante de la betanina se mantuvo incluso después de la digestión simulada del intestino delgado.
6.2 Mecanismos Antiinflamatorios
Algunos de los efectos biológicos exhibidos por la betanina se sustentan en dos vías sensibles al estado redox: el factor nuclear kappa B (NF-κB) y el factor nuclear eritroide 2 relacionado con el factor 2-elemento de respuesta antioxidante (Nrf2-ARE), los principales transcriptores génicos de las respuestas inflamatorias y de desintoxicación/antioxidantes. La inhibición del NF-κB reduce la producción posterior de citocinas proinflamatorias como el TNF-α y la interleucina-6.
La betanina también fue capaz de modular la generación de ROS y la expresión génica para activar enzimas antioxidantes y reducir la liberación de citocinas, previniendo el daño endotelial y la aterogénesis.
6.3 Mecanismos Anticancerígenos (Preclínicos)
Estudios recientes han demostrado que las betalaínas presentan propiedades anticancerígenas y están siendo investigadas por su potencial uso en el tratamiento del cáncer. Un ejemplo bien conocido es la betanina, un colorante natural perteneciente al grupo de las betalaínas. Se relaciona con la inducción de la apoptosis de las células cancerosas dirigida a las mitocondrias, induciendo la activación de las caspasas y promoviendo la fragmentación del ADN en las células cancerosas, sin afectar a las células normales.
Los resultados de estudios basados en células han demostrado que la betanina puede inhibir la viabilidad celular, el potencial de membrana mitocondrial y la inflamación, y puede potenciar la apoptosis a través de la expresión de las vías NF-κB/PI3K/Akt. Estos hallazgos son enteramente preclínicos (in vitro).
6.4 Mecanismos Neuroprotectores (Preclínicos)
Las betalaínas, particularmente la betanina y la indicaxantina, exhiben potentes efectos antioxidantes y antiinflamatorios, actuando sobre mecanismos clave como la reducción de ROS, la supresión de citocinas proinflamatorias y la modulación de las vías relacionadas con la apoptosis. Los estudios preclínicos destacan su potencial neuroprotector en la enfermedad de Parkinson (EP), al mejorar la supervivencia de las neuronas dopaminérgicas, y en la enfermedad de Alzheimer (EA), al reducir la agregación de Aβ y la toxicidad asociada. Además, la capacidad de las betalaínas para regular las vías NF-κB y Nrf2 subraya su promesa terapéutica en la lucha contra la neurodegeneración inducida por el estrés oxidativo y la inflamación crónica.
7. Biodisponibilidad
La biodisponibilidad oral de la betanina es baja y altamente variable, y depende sustancialmente de la matriz alimentaria de la que se consume. Las betalaínas son biológicamente eficaces, pero su baja biodisponibilidad limita su potencial terapéutico. Factores como las interacciones con la matriz alimentaria, los mecanismos de absorción y los procesos de biotransformación en el intestino desempeñan un papel crucial en la modulación de la absorción y biodisponibilidad de las betalaínas.
La betanina está limitada por la eflujo mediado por MRP2, que reduce su absorción intestinal. La absorción de la indicaxantina es más eficiente y su biodisponibilidad es más alta. La matriz alimentaria no afectó la absorción de la indicaxantina, pero la absorción de betanina a partir de la remolacha fue menor en comparación con la tuna (higo chumbo).
Un estudio cruzado en humanos que comparó jugo de remolacha con remolacha entera demostró un notable efecto de matriz. A pesar de la cantidad relativamente alta de betanina presente tanto en el jugo de remolacha (BTJ, por sus siglas en inglés) como en el alimento de remolacha entera (BF), no pudo identificarse en el plasma en ningún momento después del consumo (1–8 h). Estos hallazgos entran en conflicto con un estudio previo en el que la betanina se identificó en el plasma a concentraciones relativamente altas (~0,2 μmol/l) 2 h después de consumir 500 g de fruta fresca de tuna que contenía 16 mg de betanina. El transporte epitelial fue mucho menor cuando la betanina provenía de la remolacha roja, lo que sugiere que la matriz alimentaria de la remolacha inhibió la tasa de absorción.
Un estudio en humanos encontró que solo el 0,5–0,9% de la betanina se excretó en la orina tras el consumo de jugo de remolacha roja, lo que respalda la idea de una absorción limitada debido a la matriz alimentaria. Con base en los resultados obtenidos, se asumió que o bien la biodisponibilidad de las betalaínas es baja, o bien la depuración renal es una vía menor de eliminación sistémica de estos compuestos.
Estudios en sujetos humanos han demostrado que la tuna es una fuente más biodisponible de betanina e indicaxantina. Tras ingerir 500 g de pulpa de tuna, ambos compuestos alcanzaron su concentración plasmática máxima a las 3 h.
8. Evidencia Científica por Área de Uso
8.1 Reducción del Estrés Oxidativo / Actividad Antioxidante
In vitro / preclínico: La betanina demuestra una potente captación de radicales libres en numerosos ensayos in vitro (DPPH, ABTS, FRAP, TEAC) y se ha demostrado que suprime marcadores de peroxidación lipídica. La remolacha es una fuente excepcionalmente rica de antioxidantes, siendo los pigmentos betalaínicos —especialmente las betacianinas— algunos de los compuestos más activos capaces de reducir el estrés oxidativo. La administración de betalaínas demostró efectos protectores significativos contra el estrés oxidativo en varios modelos experimentales in vitro o in vivo.
Evidencia en humanos: Un estudio de intervención en humanos sobre enfermedad cardiovascular aterosclerótica demostró que un suplemento rico en betalaínas derivado de remolacha roja proporciona efectos beneficiosos para aliviar los factores de riesgo aterogénico, la homocisteína y las lipoproteínas de baja densidad. La evidencia en humanos más amplia sobre los efectos antioxidantes de la betanina aislada en poblaciones sanas sigue siendo limitada; la mayoría de los estudios utilizan preparaciones de remolacha entera y no pueden separar la betanina del nitrato o los polifenoles que la acompañan. Fuerza de la evidencia: Preliminar; prometedora en estudios in vitro y con evidencia humana limitada, pero aún no bien caracterizada en ensayos controlados específicamente para la betanina.
8.2 Efectos Antiinflamatorios y Osteoartritis
In vitro / preclínico: La betanina inhibe la señalización de NF-κB y la producción posterior de citocinas proinflamatorias. En estudios preclínicos, la betanina suprimió el TNF-α, la IL-6, la GRO-alfa y la RANTES.
Evidencia en humanos: Aunque los datos sobre los efectos antiinflamatorios de las betalaínas en humanos son escasos, se ha demostrado que la administración oral de cápsulas ricas en betalaínas derivadas de remolacha (que proporcionan 35, 70 o 100 mg de betalaínas al día) durante 10 días es un enfoque eficaz para reducir el dolor y la inflamación en pacientes que sufren de osteoartritis. Ese estudio encontró que la suplementación con 35, 70 y 100 mg de betalaínas produjo una reducción significativa de las citocinas inflamatorias —TNF alfa, IL-6, GRO-alfa y RANTES—, lo cual se tradujo en una reducción dependiente de la dosis en las puntuaciones de dolor. Este es un conjunto de datos humanos notable, pero examinó una mezcla rica en betalaínas en lugar de betanina pura. Fuerza de la evidencia: Modesta; un pequeño número de ensayos en humanos con resultados positivos, pero las poblaciones son pequeñas y las preparaciones son mezclas de betalaínas en lugar de betanina aislada.
8.3 Salud Cardiovascular
Preclínico: La betanina fue capaz de modular la generación de ROS y la expresión génica para activar enzimas antioxidantes y reducir la liberación de citocinas, previniendo el daño endotelial y la aterogénesis. Sin embargo, los estudios preclínicos que examinan específicamente los efectos directos de la betanina sobre la presión arterial han arrojado resultados contradictorios. La investigación sugiere que la betanina sola no desempeña un papel central en el efecto agudo de reducción de la presión arterial inducido por la remolacha; el efecto vasorrelajante observado en estudios clínicos podría deberse a un efecto sinérgico de las diversas sustancias activas presentes en la remolacha. Un estudio in vivo demostró que la administración intravenosa aguda de betanina no promovió una reducción de la presión arterial en ratas, sino un aumento transitorio. Un estudio que comparó la remolacha y el nitrato de sodio para controlar la hipertensión en ratas obesas encontró respuestas funcionales y moleculares similares, lo que sugiere que el contenido de nitrato de la remolacha fue el factor principalmente responsable de la mejora cardiovascular, y no la betanina.
Evidencia en humanos: Un ensayo clínico mostró que los suplementos ricos en betalaínas/betacianinas (50 mg al día durante 14 días) aumentaron los niveles de sirtuína-1 y disminuyeron los niveles de lipoxigenasa-1 y proteína C reactiva en pacientes con enfermedad cardiovascular. En ese estudio, se observó una elevación notable en los niveles de SIRT1 y una disminución considerable en los niveles de expresión de LOX1 y en la concentración plasmática de proteína C reactiva de alta sensibilidad (hs-CRP). Además, los suplementos ricos en betalaínas (50 mg de betalaínas/betacianinas durante 2 semanas) redujeron la presión arterial sistólica y diastólica en voluntarios humanos.
Un ensayo clínico completado, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo y cruzado (NCT06117007), realizado en el King's College de Londres, investigó los efectos de las betalaínas derivadas de la remolacha sobre la salud cardiovascular, el sueño y la calidad de vida en individuos sanos de mediana edad. Los resultados publicados de este ensayo aún no estaban disponibles en las fuentes consultadas. Fuerza de la evidencia: Prometedora pero preliminar específicamente para la betanina; los beneficios cardiovasculares del jugo de remolacha se atribuyen de forma más sólida a su contenido de nitrato que a la betanina.
8.4 Rendimiento Deportivo y Recuperación
Varios ensayos aleatorizados cruzados de pequeño tamaño han evaluado concentrados ricos en betalaínas (BRC) derivados de remolacha con contenido reducido de azúcar y nitrato, lo que permitió a los investigadores distinguir parcialmente los efectos de las betalaínas de los efectos del nitrato.
Trece corredores masculinos competitivos (25,3 ± 5,4 años) completaron dos ensayos aleatorizados, cruzados y doble ciego, separados por siete días. Cada ensayo estuvo precedido por seis días de suplementación con 100 mg de BRC o control. El séptimo día, las pruebas de ejercicio comenzaron 150 min después de la suplementación con 50 mg de BRC o control, y consistieron en 30 min de carrera en cinta rodante seguidos de una prueba cronometrada de 5 km. Durante el ejercicio a la misma intensidad, el BRC resultó en una frecuencia cardíaca 3% más baja, una tasa de esfuerzo percibido (RPE) 15% más baja y una concentración de lactato en sangre 14% más baja, en comparación con el control. La duración de la prueba cronometrada de 5 km fue más rápida en 10 de 13 sujetos, y la RPE fue menor con el tratamiento de BRC.
Se aplicó un diseño similar a triatletas. Veintidós triatletas (edad 38 ± 11 años) completaron 2 ensayos aleatorizados, cruzados y doble ciego. Cada ensayo estuvo precedido por 6 días de suplementación con 100 mg·día−1 de BRC o placebo. En el 7.º día de suplementación, las pruebas de ejercicio comenzaron 120 min después de la ingestión de 50 mg de BRC o placebo, y consistieron en 40 min de ciclismo seguidos de una prueba cronometrada de carrera de 10 km.
Un ensayo aleatorizado triple ciego controlado con placebo y cruzado de 2025 encontró que una dosis única de BRC no mejoró la economía de carrera (RE) ni el VO2máx. Sin embargo, las mejoras observadas en la frecuencia cardíaca de ejercicio, la RPE y la oxigenación del músculo esquelético (SmO2) sugieren que el BRC podría conferir beneficios cardiovasculares para el ejercicio y la recuperación.
Fuerza de la evidencia: Ensayos en humanos pequeños pero metodológicamente sólidos en poblaciones atléticas sugieren beneficios potenciales sobre la frecuencia cardíaca, el esfuerzo percibido y el lactato en sangre durante el ejercicio. Los tamaños muestrales son pequeños y se necesitan ensayos confirmatorios. La contribución específica de la betanina frente a otros compuestos de la remolacha sigue sin caracterizarse por completo, incluso en formulaciones de BRC con nitrato reducido.
8.5 Neuroprotección (Enfermedad de Alzheimer, Enfermedad de Parkinson, Isquemia)
Preclínico (animal e in vitro): Estudios preclínicos han demostrado los efectos neuroprotectores de la betanina en virtud de su potencial para mejorar el estrés oxidativo, la neuroinflamación, la agregación anómala de proteínas y la muerte celular. Estos efectos se vinculan a la regulación positiva directa de las vías de señalización Nrf2-Keap1-ARE y SIRT1.
En un modelo de lesión por isquemia-reperfusión cerebral en ratones, cuarenta ratones ICR macho fueron divididos en grupos simulado-vehículo, IR-vehículo, IR-Bet50 e IR-Bet100. Tras 2 semanas de administración oral de solución salina normal, o 50 mg/kg o 100 mg/kg de betanina, los ratones fueron sometidos a inducción de isquemia-reperfusión (IR) mediante oclusión bilateral de la arteria carótida común durante 30 minutos, seguida de 24 h de reperfusión. El uso de betanina como terapia preventiva proporcionó protección contra el infarto cerebral, el estrés oxidativo, el daño a neuronas vulnerables y la degeneración de la sustancia blanca.
Se ha encontrado que la administración de betanina restaura las funciones colinérgicas, aumenta la capacidad antioxidante cerebral y potencia significativamente los niveles del factor neurotrófico derivado del cerebro en un modelo de pez cebra con deterioro cognitivo inducido por escopolamina.
Evidencia en humanos: Ha habido un creciente interés en el estudio de los efectos preventivos de las betalaínas sobre enfermedades cerebrales degenerativas relacionadas con la edad. El objetivo de las revisiones en esta área es evaluar el papel neuroprotector potencial de las betalaínas en la prevención de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson, así como otros tipos de lesiones cerebrales neurodegenerativas e isquémicas. Los suplementos a base de remolacha pueden mejorar el rendimiento cognitivo a corto plazo. Sin embargo, la mayoría de los estudios en humanos son de duración limitada e implican tamaños muestrales modestos, lo que hace prematuras las conclusiones sobre la neuroprotección a largo plazo.
Fuerza de la evidencia: Toda la evidencia controlada en la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y la isquemia cerebral es preclínica (modelos animales y celulares). Hasta la fecha no se han publicado ensayos clínicos en humanos con potencia estadística adecuada sobre la betanina para la neurodegeneración.
8.6 Efectos Anticancerígenos
Preclínico: El carcinoma escamocelular oral (CECO) es un tipo de malignidad humana con una alta tasa de mortalidad. Se ha reportado que la betanina ejerce un papel preventivo y una actividad citotóxica en numerosas líneas celulares de cáncer. En células de osteosarcoma MG-63, se demostró que la betanina inhibe la vía de señalización PI3K/AKT/mTOR/S6. Estudios en células de cáncer escamocelular oral SCC131 y SCC4 demostraron que la betanina puede inhibir la viabilidad celular y promover la apoptosis a través de las vías NF-κB/PI3K/Akt.
Evidencia en humanos: No hay evidencia publicada de ensayos clínicos en humanos que respalde el uso de la betanina como terapia anticancerígena. Todos los hallazgos anticancerígenos son in vitro (líneas celulares). Fuerza de la evidencia: Muy preliminar; solo in vitro. No se ha establecido traslación clínica.
8.7 Efectos Hipolipemiantes y Antidiabéticos
Los estudios han demostrado que las betalaínas pueden reducir eficazmente los niveles de glucosa en sangre, potenciar la secreción de insulina y reducir el estrés oxidativo, lo que las posiciona como un componente alimentario funcional valioso para el control de la diabetes. Se ha demostrado su capacidad para inhibir enzimas críticas como la α-amilasa y la α-glucosidasa, que participan en el metabolismo de los carbohidratos. Estos hallazgos provienen principalmente de modelos preclínicos.
En datos humanos, el peso corporal, el índice de masa corporal (IMC) y el colesterol LDL disminuyeron en voluntarios humanos obesos que consumieron hojas liofilizadas de remolacha roja (28 g) durante 4 semanas. Otro estudio mostró que los suplementos alimentarios ricos en betalaínas redujeron los niveles de colesterol total, triglicéridos y lipoproteínas de baja densidad (LDL) en 48 pacientes masculinos. Sobre esta base, se sugirió que las betalaínas podrían ser útiles en el manejo de la hiperlipidemia. Se necesita más investigación para explorar su seguridad a largo plazo, la dosificación óptima y los mecanismos de acción en humanos, con el fin de consolidar a las betalaínas como opciones nutracéuticas viables en el manejo de la hiperlipidemia y trastornos cardiovasculares relacionados.
Fuerza de la evidencia: Los datos preclínicos son alentadores; los estudios humanos limitados muestran efectos direccionales sobre los lípidos y la glucosa, pero los tamaños muestrales son pequeños y las preparaciones utilizadas son extractos de remolacha entera, no betanina pura.
8.8 Efectos Hepatoprotectores y Nefroprotectores
Estudios preclínicos han reportado que la betanina y las preparaciones ricas en betalaínas protegen contra el daño hepático y renal inducido por agentes tóxicos (nefrotoxicidad por gentamicina, hepatotoxicidad por tetracloruro de carbono). Los componentes de la planta, incluida la betanina, el elemento principal extraído de la remolacha roja, han mostrado una defensa terapéutica en eventos inflamatorios, tumores y síndrome metabólico. Estos hallazgos siguen siendo preclínicos; no se han realizado ensayos controlados en humanos para los criterios de valoración hepatoprotectores o nefroprotectores.
9. Sistemas Corporales y Áreas de Salud Asociadas con la Betanina
- Sistema cardiovascular: Protección antioxidante y antiinflamatoria del endotelio vascular; reducción de factores de riesgo aterogénico (LDL, homocisteína, hs-CRP) reportada en estudios humanos limitados; los efectos directos sobre la presión arterial son débiles y parecen estar mediados por el nitrato en lugar de la betanina.
- Sistema musculoesquelético: Reducción del estrés oxidativo y del daño muscular inducidos por el ejercicio; efectos antiinflamatorios documentados en un pequeño ensayo humano sobre osteoartritis.
- Sistema nervioso: Actividad neuroprotectora preclínica frente a modelos de enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson y lesión por isquemia-reperfusión; aún no se ha establecido evidencia clínica controlada.
- Sistema inmunológico/inflamatorio: Modulación de las vías NF-κB y Nrf2; reducción de citocinas proinflamatorias (TNF-α, IL-6) documentada in vitro y en algunos estudios humanos.
- Sistema metabólico/endocrino: Evidencia preclínica de inhibición enzimática antidiabética (α-amilasa, α-glucosidasa) y actividad hipolipemiante; datos humanos limitados.
- Oncología: Actividad anticancerígena in vitro mediante apoptosis mitocondrial e inhibición de la vía PI3K/Akt en múltiples líneas celulares de cáncer; sin traslación clínica.
- Sistemas hepático y renal: Evidencia citoprotectora preclínica; sin datos clínicos en humanos.
10. Formas de Dosificación y Dosis Reportadas en Estudios
La dosificación reportada varía sustancialmente según el tipo de preparación (jugo entero, extracto estandarizado o concentrado), lo que dificulta la comparación directa.
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Jugo de remolacha (dosis única, biodisponibilidad en humanos): A los sujetos se les administraron 250 ml de jugo de remolacha (BTJ), un placebo isocalórico o 300 g de remolacha cocida en un diseño aleatorizado cruzado. Se han administrado 500 mL de jugo de remolacha como dosis única en voluntarios sanos, y se estima que contiene aproximadamente 360 mg de betanina.
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Jugo de remolacha (ensayos de dosis repetida cardiovasculares/de ejercicio): En ensayos se ha utilizado un rango de 140 a 250 mL de jugo de remolacha durante 7 días a 4 semanas, con dosificación de nitrato que varió de 5,1 a 45 mmol/día.
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Cápsulas de concentrado rico en betalaínas (BRC) — rendimiento deportivo (corredores competitivos): Seis días de suplementación con 100 mg de BRC al día, seguidos de 50 mg de BRC el día del ejercicio, 150 min antes de la prueba. Cada cápsula de 50 mg contenía 12,5 mg de betalaínas.
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Cápsulas de BRC — triatletas: 6 días de suplementación con 100 mg·día−1 de BRC o placebo, seguidos de 50 mg de BRC o placebo el día del ejercicio (120 min antes de la prueba).
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Cápsulas ricas en betalaínas — osteoartritis (ensayo en humanos): Los sujetos recibieron cápsulas ricas en betalaínas derivadas de remolacha que proporcionaban 35, 70 o 100 mg de betalaínas al día durante 10 días.
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Suplemento rico en betalaínas — pacientes con enfermedad arterial coronaria: Los participantes recibieron un suplemento rico en betalaínas de remolacha roja, un suplemento rico en betacianinas de Opuntia stricta, y un placebo diariamente durante dos semanas en un diseño cruzado. La dosis reportada fue de 50 mg de betalaínas/betacianinas al día.
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Estudios en animales (modelo de isquemia — ratones): 50 mg/kg o 100 mg/kg de betanina administrados por vía oral durante 2 semanas antes de la inducción de la isquemia.
Ningún organismo regulatorio de autoridad reconocida (EFSA, FDA, OMS) ha establecido un rango de dosis terapéutica definido ni una ingesta diaria recomendada para la betanina como suplemento. Las dosis enumeradas anteriormente son únicamente las reportadas en estudios de investigación individuales.
11. Consideraciones de Seguridad
11.1 Estatus Regulatorio de Seguridad
El Panel de la EFSA concluyó que la base de datos toxicológica actualmente disponible era inadecuada para establecer una ingesta diaria admisible (IDA) para el rojo de remolacha, según se define en las especificaciones establecidas para el aditivo alimentario E 162. Sin embargo, los principios colorantes del E 162 son constituyentes dietéticos naturales con una larga historia de consumo alimentario. Además, la exposición a la betanina resultante del uso del rojo de remolacha (E 162) como aditivo alimentario se encuentra en el mismo rango que la exposición a la betanina procedente de la dieta habitual.
La EFSA concluyó que la base de datos actualmente disponible era inadecuada para establecer una IDA para el rojo de remolacha. Sin embargo, los principios colorantes del E 162 son constituyentes dietéticos naturales con una larga historia de consumo alimentario, y la exposición a la betanina resultante de su uso como aditivo alimentario se encuentra en el mismo rango que la exposición a la betanina procedente de la dieta habitual. Por lo tanto, el Panel concluyó que, en los niveles de uso reportados, el rojo de remolacha (E 162) no representa una preocupación para la seguridad.
La mayoría de las aplicaciones aprobadas del extracto de remolacha no tienen un nivel numérico máximo —solo se utiliza la cantidad necesaria del extracto (quantum satis)—. Sin embargo, el uso de colorantes está prohibido en cualquier producto alimenticio destinado a lactantes y niños pequeños.
El E162 está autorizado para su uso en la Unión Europea y también está permitido en los Estados Unidos como aditivo colorante exento de certificación. En la UE, su estatus está regulado por el Reglamento (CE) n.º 1333/2008, donde figura entre los colorantes alimentarios aprobados.
11.2 Vacíos en los Datos Toxicológicos
Los estudios de toxicidad aguda y a corto plazo son demasiado limitados para extraer conclusiones sobre estos criterios de valoración. Solo hay estudios limitados o inadecuados disponibles sobre la toxicidad crónica y la carcinogenicidad del rojo de remolacha, y por lo tanto el Panel no pudo llegar a conclusiones sobre estos criterios de valoración. No había estudios adecuados disponibles sobre reproducción y toxicidad en el desarrollo.
Los estudios de toxicidad aguda y a corto plazo son demasiado limitados para extraer conclusiones fiables. El potencial genotóxico de la betanina no pudo evaluarse por falta de datos. Los estudios a largo plazo sobre toxicidad crónica, carcinogenicidad y efectos sobre la función reproductiva son prácticamente inexistentes.
En trabajos de toxicología animal, no se observaron signos de toxicidad aguda o subaguda, ni anomalías en la función orgánica, los marcadores bioquímicos ni la estructura histológica durante 35 días en estudios con animales. Las betalaínas extraídas de la cáscara de pitahaya roja no mostraron toxicidad tras la administración oral de hasta 48 500 mg/kg de peso corporal en ratones.
11.3 Beeturia (Betacianiuria)
El efecto adyacente a la seguridad más ampliamente documentado y clínicamente significativo del consumo de betanina es la beeturia. La beeturia es una afección médica benigna caracterizada por la decoloración rosada a rojo intenso de la orina tras el consumo de remolacha o de alimentos que contienen pigmentos de remolacha, como las betacianinas (principalmente la betanina). Este fenómeno se produce debido a la absorción directa y la excreción sin metabolizar de estos pigmentos hidrosolubles a través del tracto gastrointestinal hacia la orina, sin un procesamiento hepático o renal significativo. Generalmente es inocuo y se resuelve por sí solo entre 24 y 48 horas después de cesar la ingestión.
El color típico puede variar de rosado a rojo intenso, y este fenómeno es prevalente en el 10% al 14% de la población, con una frecuencia aumentada observada en personas con deficiencia de hierro o afectadas por enfermedades de malabsorción. Específicamente, Watson et al. encontraron beeturia en el 14% de la población general, pero en el 80% de los sujetos con deficiencia de hierro. Sugirieron que el hierro y la betacianina podrían competir por una sustancia aceptora de la mucosa intestinal, tal vez la apoferritina.
El consumo de remolacha también puede causar una decoloración inocua de color rojo o rosado en las heces (que imita la hematoquecia o el sangrado rectal) en muchas personas, debido al pigmento betanina; esta decoloración es benigna y se resuelve dentro de las 48 horas posteriores a la interrupción del consumo de remolacha.
Los hallazgos microscópicos de un análisis de orina serán negativos para eritrocitos, pero mostrarán una decoloración continua a la inspección visual, lo que distingue la beeturia de la hematuria verdadera. El principal riesgo de la beeturia es la posibilidad de diagnosticar erróneamente este síntoma principal como una infección del tracto urinario, o de derivar al paciente a cistoscopia u otras evaluaciones adicionales.
11.4 Reacciones Alérgicas
La betanina no estimuló, e incluso inhibió, la IgE y la IgG en un estudio, lo que demuestra la ausencia de respuesta alérgica al pigmento. Las reacciones adversas al E162 son extremadamente raras. A diferencia de algunos colorantes azoicos sintéticos, el rojo de remolacha no se ha vinculado a hiperactividad, sensibilización alérgica ni reacciones de intolerancia en la población general. El Panel de la EFSA confirmó que no existía un mayor riesgo de sensibilidad o intolerancia al extracto de rojo de remolacha en la población específica de niños con alergia a la proteína de la leche de vaca u otras alergias a proteínas.
11.5 Estabilidad y Contaminantes del Procesamiento
Durante la extracción y el secado, si el control tecnológico es insuficiente, el aditivo E162 puede contaminarse con residuos de pesticidas, desinfectantes o subproductos. Tales impurezas pueden afectar el perfil toxicológico del colorante, lo que confirma la necesidad de normas estrictas y control de calidad en la producción del aditivo.
11.6 Interacciones
No se han publicado en la literatura revisada por pares datos de interacciones farmacocinéticas fármaco-fármaco para la betanina aislada. La interacción entre el consumo de remolacha y la absorción de hierro es la interacción bioquímica más documentada. La mayor prevalencia de beeturia en personas con deficiencia de hierro y la hipótesis de que el hierro y la betacianina compiten por una sustancia aceptora de la mucosa intestinal sugieren una interacción farmacocinética a nivel de la absorción gastrointestinal. Los beneficios cardiovasculares ampliamente atribuidos al jugo de remolacha (particularmente los efectos sobre la presión arterial) están mediados por su contenido de nitrato y la vía nitrato-nitrito-NO, más que por la betanina en sí, según estudios comparativos en animales. Los atletas y las personas que toman medicamentos que afectan el metabolismo del óxido nítrico deben tener en cuenta esta distinción al interpretar la literatura más amplia sobre la remolacha.
Referencias
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