El incremento de enfermedades relacionadas con alteraciones en la homeostasis de la glucosa (i.e., obesidad, diabetes, glucogenosis), ha generado un continuo interés en el consumo de la quinoa (Chenopodium quinoa) y la chía (Salvia hispanica L.). Por ello, se ha estudiado en un primer objetivo el almidón de quinoa comparado con otros almidones comerciales (patata, arroz, trigo, maíz), determinando sus propiedades térmicas y de pasta y el efecto del tratamiento hidrotérmico en sus cinéticas de liberación de glucosa, así como evaluar el efecto de añadir harina de chía desgrasada (H_Ch) en los flujos de glucosa y en la respuesta metabólica en células HepG2. Como segundo objetivo, se ha estudiado el efecto de remplazar harina de trigo por harina de quinoa roja (QR) (25 %), quinoa blanca (QB) (25 %), chía (Ch) (20 %) y chía semidesgrasada (Ch_D) (20 %) en formulaciones de pan. Se ha observado el impacto fisiológico de estos ingredientes en diferentes modelos murinos (hiperglucemia, predisposición transgeneracional al acúmulo lipídico hepático y deficiencia en hierro) en combinación con una dieta alta en grasa, centrándonos en la contribución inmunonutricional sobre el control de la homeostasis de la glucosa. El almidón de quinoa mostró parámetros tecnológicos asociado con una mayor susceptibilidad a la gelatinización y correlacionándose con su mayor digestibilidad comparada con otros almidones. La incorporación de H_Ch no afectó significativamente al coeficiente de difusión de glucosa, si bien, disminuyó la respuesta metabólica mitocondrial, en presencia de insulina, en los cultivos HepG2. En los ensayos in vivo, la administración de los panes con quinoa y chía a ratones hiperglucémicos redujo la resistencia a la insulina (HOMAir) en comparación con el pan de trigo (PT). Sin embargo, el grupo Ch_D obtuvo niveles similares de peroxidación lipídica hepática al grupo PT. Este efecto se asocia más con la actividad de moduladores de la inmunidad innata, como los inhibidores de proteasa, que con el perfil nutricional (cantidad de almidón/omega-3). En animales con tendencia al acúmulo lipídico hepático, la administración de panes con QB y Ch también mejoró el índice HOMAir respecto al PT, acompañado de una modulación de la expresión (ARNm) de biomarcadores lipogénicos hepáticos. Estos cambios se asociaron con una variación positiva de la población mieloide en el torrente circulatorio periférico. Esta misma tendencia en las células mieloides también se observó en el modelo de deficiencia en hierro, manteniendo normalizados los niveles de glucosa, similares al grupo deficiente en hierro, previniendo el aumento de la glucemia después de la ingesta de dieta alta en grasa, a contraposición de lo que ocurrió con PT. En conclusión, la quinoa y la chía poseen propiedades beneficiosas a través del control inmunonutricional favoreciendo la prevención/atenuación en el desarrollo de enfermedades metabólicas a través del control de la homeostasis de la glucosa.