tesis doctoral beatriz sarria ruiz “efectos del
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22.3.42-
TESIS DOCTORAL
BEATRIZ SARRIA RUIZ
“EFECTOSDEL TRATAMIENTO TÉRMICO DEFÓRMULAS INFANTILES Y LECHE DE VACA SOBRELA BIODISPONIBILIDAiD MiNERAL Y PROTEICA”
* 530983982 XtUNiVERSiDAD COMPLUTENSE
INSTITUTO DE NTJTRJCIONY BROMATOLOGíA
CENTRO MIXTO CSIC-UCM
FACULTAD DE BIOLOGICAS
UNIVERSIDAD COMPLUTENSEDE MADRID
MADRID, 1998
“EFECTOSDEL TRATAMIENTO TERMICO DE LALECHE DE VACA Y FORMULAS INFANTILES SOBRE
LA BIODISPONIBILIDAD MINERAL Y PROTEICA”
Directora:
Fdo.: Maria del Pilar Vaquero
V0 B0 El Ponente
osaMaria Arahuetesrjirectora del Departamentode Fisiología Animal
ja que presentala Lda. BeatrizSatriáRuiz paraaspiraral GradodeDoctor en Biología,
Maria del Pilar VaqueroRodrigo, ColaboradorCientífico del C.S.I.C.,
CERTIFICA: Que los trabajosde investigaciónobjeto de la Memoriade TesisDoctoraltitulada:”EFECTOSDEL TRATAMIENTO TERMICO ELA LECHE DE VACA Y FORMULAS INFANTILES SOBRELABIODISPONIBILIDAD MINERAL Y PROTEICA” han sidorealizados bajo su dirección en el Instituto de Nutrición yBromatología(CSIC-UCM) de Madrid.
Estostrabajosforman partede los proyectosde Investigación:
“Biodisponibilidad de mineralesen función de la grasadietética”(AL192-0289-C02-02),y
“Efectosnutricionalesdel enriquecimientocon determinadosácidosgrasospollinsaturadosde cadenalargay de distintostratamientostérmicosindustrialesde preparadosparalactantes’(ALI 96-0465).
Consideroque la memoriase ha completadoy es adecuadasupresentaciónparaoptar al Gradode Doctor.
Y para que conste, firma el presenteescrito en Madrid a veintiseis deFebrerode mil novecientosnoventay ocho.
Indice
Indice
1. INTRODUCCIóN Y OBJETIVOS 3
2. REVISION BIBILIOGRAFICA 9
2.1. Biodisponibilidad 9
2.1.1. Conceptode biodisponibilidad 9
2.1.2. Factoresque influyen en la biodisponibilidadmineral 10
2.1.2.1. Factoresdietéticos 10
2.1.2.1.1.Nutrientes 10
2.1.2.1.2.No nutrientes 13
2.1.2.2.Factoresfisiológicos 14
2.1.3. Técnicasparael estudiode la biodisponibilidadmineral 15
2.1.3.1.Métodoslii vitro 15
2.1.3.2.Métodosin vivo .. 16
2.2. Efectosdel tratamientoterndcosobrela leche 19
2.2.1. Efectossobrelas proteínas 19
2.2.1.1.Proteínassolubles 20
2.2.1.2.Caseína 22
2.2.2. Efectossobrela materiagrasa 23
2.2.3. Efectossobrela lactosa 25
2.2.4. Efectossobrelos minerales 27
2.2.5. Efectossobre las vitaminas 29
2.3. La reacciónde MailIard 35
2.3.1. Químicade la reaccion 37
2.3.2. Factoresque influyen en la reacciónde Maillard 45
2.3.2.1.Temperatura 46
2.3.2.2.pH 47
2.3.2.3.Actividad de agua . . 48
2.3.2.4. Sustancias reaccionantes 48
Indice
2.3.3. Consecuenciasnutritivas y fisiológicasde la reacción de Maillard
2.3.3.1. Consecuenciasdesfavorables
2.3.3.1.1. Pérdida de valor nutritivo
2.3.3.1.1.1.Proteina
2.3.3.1.1.2.Minerales
2.3.3.1.1.3.Vitaminas
2.3.3.1.2.Formaciónde sustancias
2.3.3.1.3.Fonnaciónde sustancias
2.3.3.2. Consecuenciasfavorables
2.4. Efectosdel calentamientodomestico:microondas
2.4.1. Efectosnutritivos
2.4.1.1.Proteínas
2.4.1.2.Hidratosde carbono
2.4.1.3. Lípidos
2.4.1.4. Minerales
2.4.1.5. Vitaminas
2.5. Efectosdel procesamientoindustrial
2.5.1. Pasteurización
2.5.1.1. Condicionesde la pasteurización.
antinutritivas
mutagénicas
so
50
54
58
y tóxicas . 58
59
60
63
65
65
67
69
71
72
75
75
Métodos 75
2.5.1.2. Efectosde la pasteurizaciónsobreel valor nutritivo de
la leche
2.5.2. Esterilización
2.5.2.1. Esterilizaciónen la botella
2.5.2.2. Efectosde la esterilizaciónsobreel valor nutritivo de
la leche
2.5.3. Esterilizacióna temperaturaultraelevada(UHT)
2.5.3.1. Métodosde esterilizaciónUHT
2.5.3.2.Efectosde la esterilizaciónUHT sobreel valor nutritivo de
la leche
50
50
77
79
80
81
82
82
84
Indice
2.5.4. Deshidratación 88
2.5.4.1.Procedimientosde deshidratación 88
2.5.4.2.Efectosde la deshidrataciónde la lechesobreel
valor nutritivo de la leche 89
2.6. Fórmulas infantiles para lactantes 93
2.6.1. Tipos de fórmulas y directivas vigentes 93
2.6.2. Composición nutritiva de las fórmulasparalactantes 98
2.6.2.1. Energía 98
2.6.2.2. Proteínas 99
2.6.2.3. Grasa 105
2.6.2.4. Hidratos de carbono 107
2.6.2.5. Minerales 109
2.6.2.6. Vitaminas 116
2.6.3. Formas de presentación y efectos nutritivos de las formas
de procesamiento . . . 117
3. MATERIAL Y METODOS .... 125
3.1. Diseñoexperimental 125
3.2. Experimento 1 126
3.2.1. Muestras utilizadas 126
3.2.2. Realizaciónde los calentamientos 126
3.2.2.1.Calentamientoal bai¶o María 127
3.2.2.2.Calentamientoal microondas 127
3.2.3. Ensayosde digestión in vitro 127
3.2.4. Ensayosin vivo 130
3.2.4.1.Parámetroscontrolados 131
3.2.4.2. Indicesutilizados 132
3.2.4.3.Técnicasanalíticasempleadas 133
Indice
3.3. Experimento II
3.3.1. Muestras utilizadas
3.3.2. Realización de los calentamientos
3.3.3. Ensayos de digestión in vitro
3.3.4. Ensayos de balance con animales
3.3.4.1. Parámetros controlados
3.3.4.2. Indices utilizados
3.3.4.3. Técnicas analíticas empleadas
3.4. Experimento III
3.4.1. Muestras utilizadas
3.4.2. Análisis de indicadores térmicos
3.4.2.1. Lactulosa
3.4.2.2. Furosina
3.4.3. Ensayos de digestión in vitro de las fórmulas
3.4.4. Preparación de las dietas
3.4.5. Ensayos de balance con animales
3.4.5.1. Parámetros controlados
3.4.5.2. Indices utilizados
3.4.5.3. Técnicas analíticas empleadas
3.5. Tratamiento estadístico
4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS .
4.1. Tablas de resultados
4.2. Experimentos 1 y II
4.2.1. Ingesta y evolución ponderal
4.2.2. Biodisponibilidad del calcio
4.2.2.1. Ensayosin vitro
4.2.2.2. Ensayosiri vivo
135
135
136
136
136
136
136
136
137
137
137
137
138
139
139
146
146
147
148
148
225
225
225
225
227
227
233
Indice
4.2.3. Biodisponibilidaddel fósforo 237
4.2.3.1.Ensayosin vitro 237
4.2.3.2. Ensayos in vivo 241
4.2.4. Biodisponibilidad del magnesio 243
4.2.4.1. Ensayosin vito 243
4.2.4.2. Ensayosin vivo 247
4.2.5. Biodisponibilidaddel hierro 252
4.2.6.1. Ensayosin vitro 252
4.2.6.2. Ensayosin vivo 257
4.2.6. Biodisponibilidaddel zinc 262
4.2.6.1. Ensayosin vito 262
4.2.6.2. Ensayosin vivo 266
4.2.7. Biodisponibilidaddel cobre 270
4.2.7.1. Ensayosin vivo 270
4.3. ExperimentosIII 274
4.3.1. Evaluacióndel dañoténnico 274
4.3.2. Ingestay evoluciónponderal 283
4.3.3. Biodisponibilidadde nitrógeno 286
4.3. Ensayosin vivo 286
4.3.3. Biodisponibilidaddel calcio 288
4.3.3.1. Ensayos in vito 288
4.3.3.2. Ensayos in vivo 289
4.3.4. Biodisponibilidad del fósforo 293
4.3.4.1.Ensayos in vito 293
4.3.4.2. Ensayos in vivo 294
4.3.5. Biodisponibilidad del magnesio 298
4.3.5.1. Ensayos in vito 298
4.3.5.2. Ensayos in vivo 299
Indice
4.3.6. Biodisponibilidaddel hierro 302
4.3.6.1. Ensayosin vito 302
4.3.6.2. Ensayosin vivo 303
4.3.7. Biodisponibilidaddel zinc 308
4.3.7.1.Ensayosin vitro 308
4.3.7.2.Ensayosin vivo 309
4.3.8. Biodisponibilidaddel cobre 312
4.3.8.1.Ensayosin vivo 312
5. RESUMEN Y CONCLUSIONES 315
6. BIBLIOGRAFíA 321
Objetivos y Plan de trabajo
Introducción
1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
La leche humanacomo modelo parala alimentacióndel lactantees incuestionable.
Sólo cuandoéstano essuficienteo no esposibleseempleanfórmulasinfantiles.Actualmente
el contenidode la mayoríade los nutrientesen las fórmulasinfantilesimita con bastanteéxito
el correspondientede la lechematerna.Sin embargo,la alimentaciónnaturalpresentalas
ventajas,frente a la artificial, de que se encuentraaptaparasu consumo,a la temperatura
adecuaday sin necesidadde higienización, aportanutrientesde alta biodisponibilidad y
tambiéncomponentesno nutritivos como inniunoglobulinas,lactoferrina, y lisozima, que la
conviertenen el alimentoporexcelenciapara el reciénnacido.
Existen recomendacionesde ámbito nacional,europeoe internacional(RealDecreto
72/1998 de 23 de Enero BOE, 4/2/1998; ESPOAN, 1993; AAP, 1992; FAO/OMS, 1994)
sobre la composición en nutrientes de los preparadospara lactantesy preparadosde
continuación,así como sobredeterminadasmedidashigiénicas,de etiquetadoreconstitución,
etc. No obstante,en las citadas directricesno se indica de qué modo deberealizarseel
calentamientoa la hora de prepararun biberón. Particularmente,no se contemplala
posibilidadde emplearun hornomicroondas.De hecho,se hanreseñadocasosde quemaduras
en el paladarde bebésa los que seles ofreció un biberóncuya tetinahabíasido introducida
en el microondas(Nemethyy dore, 1990). Esosdatosjunto con la mayordificultad para
controlarla correctarelacióntiempo-potenciay el calentamientodesigualque seobtienecon
el hornomicroondasquizájustifiquenque en ningunaetiquetade fórmulasinfantilesse den
instruccionessobrela preparacióndel biberónutilizando microondas,incluso cuandosi se
tratade fórmulasenpolvo sólo sedanecesariocalentarel agua.
A pesarde ello, espatenteque los microondasestáncadavezmás extendidosen los
hogaresy tienenunagranutilidad en el recalentamientode platospreparadosasí como en el
calentamientode líquidos, incluyendolechede vacay fórmulasinfantiles.
3
Introducción
Porotro lado,cabepensarquelos efectosde las microondasseandiferentesen función
de las característicasdel alimentoque secalienta.Así,pensamosque seríainteresanteestudiar
si su empleoafectao no a la lechede vacaconmayor o menorcontenidograso.Además,en
el caso de las fórmulas infantiles líquidas, listaspara su consumo,cabria plantearsesi el
microondaspodríaafectar la calidad del producto, ya que algunosdatos manifestabanla
posibilidad de racemización de aminoácidos en determinadasmuestras sometidas a
tratamientospor microondas(Lubecy col., 1989)y existíaun cienotabúanteeste tema.
Pero la influencia del calentamientodoméstico de la leche de vacay fórmulas
infantiles y sus repercusionesnutritivas no son sino efectosañadidosal ya existentepor el
tratamientotérmico industrialutilizado en la fabricaciónde dichosalimentos.Así, la lechede
vacasepresentaen distintasformasen Ñnciónde queseapasteurizada,evaporada,uperizada
(UHT), concentrada,etc.,y las fórmulasinfantilesen Españasepresentanen formade polvo,
deshidratadas,o líquidas, esterilizadasconvencionalmenteo por IJHT. Los preparadosen
polvo se distribuyenmayoritariamenteen oficinas de farmaciaparalactantesde primeray
segundainfancia,mientrasque los preparadoslíquidos en generalseempleanen hospitales
infantilesy neonatología,siendofundamentalmentelos productoslíquidosobtenidosporLJHT
los queseutilizan másen lactantesmayoresquecomienzanadiversificar sudietae incluso
niños de hastatres añosde edad.
La industria alimentariaconocedesdehacetiempo la existenciade la denominada
reacciónde Maillard, o pardeaniientono enzimático,queseproduceentreazúcaresreductores
y aminoácidosy consisteen una cadenadc reaccionescomenzandopor el compuestode
Amadorí pasandopor las prelanoidinas,que son compuestospoliméricos de bajo peso
molecular,y porúltimo las melanoidinas,que son insolublesy ciertoscompuestosvolátiles.
Las consecuenciasnutritivas másextremasson pérdidadel valor nutritivo de la proteínay
de algunosmetalesque sefijan a las melanoidinasy resultanno absorbibles.
4
Introducción
Otra reacciónque se produceen la leche por efecto del tratamientotérmico es la
isomerizaciónde la lactosa,originando lactulosa,que a su vez puede participar en otras
reaccionesque finalizan tambiénen la formaciónde polímerosy compuestosvolátiles. Sin
embargo,los efectosnutritivos de esteprocesoson menosimportantesque los causadospor
la reacciónde Maillard.
Por todo ello nosplanteamoslos siguientesobjetivos:
1. Conocerla influenciadel tratamientotérmicodoméstico,al bañoMaria o pormicroondas,
de lechede vacaenteray descremada,así como de una fórmula infantil, presentadaen
forma de polvo y líquida, sobrela biodisponibilidadmineral.
2. Establecersi el procesotérmico implicadoen la fabricaciónde preparadosparalactantes,
deshidratación, esterilización convencional o esterilización UIHT, modifican la
biodisponibilidadde proteínasy minerales.
5
Revisión Bibliográfica
Revisión Bibliográfica
2.1. BIODISPONIBILIDAD
2.1.1. Concepto de biodisponibilidad
La ideade que no bastacon ingerir un nutrientesino que éste debesercapazde ser
utilizado ya se habíaconsideradopor diferentesautores,pero esen los últimos diez años
cuandoel conceptode bio-disponibilidadha adquirido granrelieve.Actualmentese entiende
por biodisponibilidad “la fracción de un nutriente ingerido que se utiliza para funciones
metabólicasnormaleso almacenamiento”(Jackson,1997),y seaplica fundamentalmentea
vitaminas,minerales y aminoácidos.En el congreso “Biodisponibilidad ‘97” se planteé
redefinir el término biodisponibilidad,la propuestade West fue: “la fracciónde cualquier
nutnentequeseingierequepotencialmentepuedealcanzarsustejidosdiana”. Estadefmicián
tiene en cuentaque uno de los determinantesmás importantesde la biodisponibilidades la
proporciónque seabsorbeenel tracto gastrointestinal,esdecir, el nutrienteingeridodebe
transformarseen una forma absorbibley atravesareficazmentela barreraintestinal. Pero
ademásdebesertransportadoa los lugaresde accióno asusreservonascorporales(esquema
1). Esteprocesoguardasemejanzacon la denominadautilización nutritiva que englobalos
procesosde absorcióny utilización metabólica,como se describeen la metodologíadel
presentetrabajo. Sin embargo,el estudio de la biodisponibilidades más amplio y abarca
característicasfisico-quimicasdel nutrienteasícomomedicionesen tejidosy determinaciones
de la función. Además,el conceptode biodisponibilidadtambiénse aplicaa medicamentos
paralos queseutiliza la siguientedefinición(Jackskon,1997): “la proporcióny magnituden
la cual las sustanciasactivaso partesterapéuticasde unamedicinaseabsorbeny llegana ser
disponiblesen los lugaresde acción”, y paraestosprincipios activassecontemplala serie
L.A.D.M.E. (Liberación,Absorción,Distribución, Metabolismoy Excreción).
En los últimos añosse han celebradodiversoscongresosinternacionalesy se han
publicado numerosasrevisionessobrela biodisponibilidadmineral, algunasde las cuales
señalamosa continuación:Hazelí, 1985; Southonet al. (1988); Southgatey col., (1989);
Fairweather-Tait(1992); Barberay Farré (1992); Schlemmer(1993); Jacksonet al. (1997).
9
Revisión Bibliográfica
NutrientesNo nutricates
~NTE
rl —
I~NTE¡~IBLE
_¡1 ¡
—
A (~7~NTE
L4~TE
L~SO
2.1.2. Factoresque influyen en la biodisponibilidad mineral
Comoseindica en el esquema1 existenunaseriede factoresexógenos,dependientes
del entorno,y endógenos,o dependientesdel individuo, que modulan la biodisponibilidad
mineral.En estaMemoriasededicaun capítuloespeciala la influenciadel procesadode los
alimentos,concretamenteel tratamientotérmicode la leche,sobrelabiodisponibilidadde los
minerales.Entre los factoresdependientesdel entorno la dietajuegaun papel destacado.
2.1.2.1.Factoresdietéticos
2.1.2.1.1.Nutrientes
El primer condicionantede su biodisponibilidadva a ser el propio mineral que se
considera.Tanto sucantidadcomo la formaquímicaen quesepresenteserándeterminantes
de una mayor o menorutilización en el organismo.Por ejemplo,el hierro hemoesmucho
más disponible parael hombreque el hierro no hemo, y de esteúltimo seabsorbemucho
mejor la forma ferrosa(Hallberg, 1981).
Clima
Contaminantes
Procesadodealimentos
Drogas
Modas
Etc.
E
N
T
o
R
N
o
N
D F. genéticos
1 E. nutritivo
V E. fisiológico
1 Ejercicio
D Estrés
U Patologías
o
s
10
Revisión Bibliográfica
La grasadietariaafecta la utilización de los mineralesen el organismoy no sólo su
cantidadsino tambiénel tipo de ácidosgrasosque contenga,como indica en su revisión
Pérez-Granados(1997): en general,cierta cantidadde grasaesnecesariapara la absorción
mineralperocuandola dietaesfrancamentehipergrasapuedeproducirseun efectoinhibitorio
que seextiendea todos los nutrientesen el casode que origine diarrea;por otro lado, los
ácidos grasossaturadosde cadenalargadificultan la absorcióndel calcio, que se absorbe
mejor con los insaturadoso el oleico (C18:l), mientrasque el ácido linoleico (C18:2) y en
generalla grasapoliinsaturadaincidenegativamenteen labiodisponibilidaddel hierro(Pérez-
Granadosy col., 1995)elementoque prefiere la presenciade grasasaturada.
Los hidratosde carbonotambiénejercenun efecto.Uno de los más importantesen
relacióncon nuestroestudioesel aumentode la absorciónde calcio por la lactosa,como se
pone de manifiestoen la leche materna.La absorciónde hierro se ve favorecidapor los
azúcares:lactosa=sacarosa>fructosa>glucosa,y porel contrario,la presenciade sacarosao de
fructosadisminuye labiodisponibillidaddel cobre(Fields, 1988),habiéndoseobservadoque
el efectode estaúltima esmás intenso(Van den Berg y col., 1993)
Laproteínadesempeñaunafunciónmuyrelacionadaconlabiodisponibilidadmineral.
Igual que se ha indicado para la grasa, cierta cantidadde proteína es necesariapara la
absorciónmineral,pero las dietashiperproteicasfavorecenuna mayorexcreciónde algunos
metales,como el calcio (Hegstedy Linkswiler, 1981) y el zinc (Sandstead,1981). Los
productosresultantesde la digestiónproteica,péptidosy aminoácidos,puedenunirse a los
ionesmetálicosevitandosuprecipitacióncuandoavanzanhaciael yeyunoy el íleon donde
el pH va haciéndosemenosácido y la solubilidad de estos elementosdisminuye. Se ha
comprobadoque el mecanismoconsisteen la formación de quelatosque pasanintactos la
barreraintestinal (Ashmead, 1989). En el caso del hiero se sabe que la carnemejora
notablementesu absorción,no sólo porqueaportehiero hémico sino tambiénporque los
productosde sudigestiónsonresponsablesdel efecto,el llamado “factor carne” presenteen
la carne,el poíío y el pescado(Bjom-Rasmusseny Hallberg, 1979). Aguirre (1995) indica
11
Revisión Bibliográfica
detalladamentela influencia de las proteínas de origen animal y vegetal sobre la
biodisponibilidadde calcio,.magnesio,hierro y zinc.
Los macronutrientesinfluyen en la biodisponibilidadmineral pero también otros
minerales. Así, las interaccionesfósforo-calcio, calcio-hierro y calcio-zinc están bien
documentadas.Aunqueen condicionesde una ingestaadecuadade estoselementosno se
producenalteracionesde la absorción,un excesode fósforo en la dieta puedeimpedir la
absorciónde calcio por formar complejosde fosfato cálcicoinsolubles(Widdowsony col.,
1963) y estimular la liberación de la hormona paratiroidea conduciendo a un
hiperparatiroidismosecundario,lo que tieneespecialrelevanciaen lactantesy niños que se
encuentranen periodode crecimientoóseo(Lau, 1986;Fomon, 1995) y en personasde edad
másavanzadaqueestánmásexpuestasa unaosteoporosis(Calvoy col., 1993;VanBeresteijn,
1993); la ingestade calcio seha relacionadocon un estadode hierro deficiente (Dawson-
Hughesy col., 1986; Hallbergy col., 1991) y tambiéncon la inhibición de la absorciónde
zinc, por favorecerlos complejosinsolublescalcio-fibra-zinc(MilIs, 1985).
Los elementostraza interaccionanentre sí fundamentalmenteporquecompitenpor
mismoslugaresde absorción.En estesentidosonconocidaslas interaccionescon el hierrodel
cobalto,cobre,cadmio,manganesoy plomo (Bremner,1978;Monis, 1987; Linder, 1988)o
las queafectanal zinc (Solomons,1986;Rogersy col., 1987;Hill, 1988;Flanagany Valberg,
1988; Yadrick y col., 1989).
Las vitaminasqueseingierenmodulanla biodisponibilidadde los distintosminerales
y elementostraza. Aparte de la relación entre el estadode vitamina D y el metabolismo
fosfocálcico, el ácido ascórbicofavorece la absorcióndel hierro no hemo por reducirlo a
estadoferrosoy a la vez por formar un quelatoque es estableen un amplio rango de pH
(Hallberg y Rossander,1984; Herbert, 1987). Sin embargo,estavitamina disminuye la
biodisponibilidaddel cobreya que inhibe su absorcióny ademásestimulasu excreciónpor
la bilis (Van den Berg y Beynen,1992).
12
Revisión Bibliográfica
2.1.2.1.2.No nutrientes
Quizá la influenciamás notable es la de la fibra dietariasobrela absorciónmineral.
La fibra insolubletienelacapacidadde captardiferentesmetales,particularmentezinc y hierro
dificultandosu solubilidady posteriorabsorción(Hallbergy col., 1989; Bruney col., 1989;
Vaquero y col., 1992). La fibra soluble tambiénescapazde fijar iones metálicospero, en
función del gradoen que es degradadaen el colony la capacidadde absorcióndel mineral
en dicho segmentodel intestino, las repercusionesseránmáso menosimportantes(Torre y
col., 1991).Los efectosfisiológicos de la fibra: disminucióndel tiempo de tránsito, dilución.
del contenido intestinal, irritación de la mucosa,etc, indirectamentepuedencontribuir a
empeorarla absorciónde los minerales.
Detenninadassustanciasseencuentranen los alimentosasociadasala fibra. Entreellas
destacanlos fitatos cuya acción inhibe el transporteintestinal de calcio, magnesio,y
especialmentehierro y zinc (HazeIl, 1985; Torre y col., 1991; Aguirre, 1995). El grado de
fosforilaciónde la moléculacondicionalacapacidadde fijar ionesmetálicos.Así, Sandberg
y col. (1989) encontraronque el inositol penta-y hexafosfatoreducíanla solubilidaddel
hierro pero no los inositolesde menornúmerode fosfatos.
Los oxalatostambiéncausanefectosnegativossobrela absorciónde calcio,magnesio
yzinc (Kelsay y Prather, 1983). el mecanismoresponsablepodria ser la formación de
complejosfibra-mineral-oxalatoque sonmuchomásdificiles de romperquelos de oxalato-
mineral y fibra-mineral.
Los efectosde los compuestasfenálicos(flavonoides,polifenoles,taninos,etc.)sobre
la biodisponibilidadmineralsehanestudiadorelativamentepoco. Seconsideraen generalque
los taninos la disminuyen,pero no todos los compuestosfenólicos afectancon la misma
intensidada la absorciónde los minerales;Brune y col. (1989) describieronla interacción
entrealgunoscompuestosfenólicosconcretos-ácidogálico, ácidotánico, ácidoclorogénico-
~yel hierro. El té y el caféson infusionesque se consumenampliamenteen todo el mundoy
13
Revisión Bibliográfica
que contienenuna granvariedadde compuestosfenólicos,algunosde ellosno identificados.
El hierro tradicionalmenteesel elementoque seha consideradomás afectadopor la ingesta
de ambasbebidas,en parteporquesobreesteelementosehan realizadomayor nimerode
estudios que sobrelos demás(Farkasy Le Biche, 1987; Brune y col., 1989; Christian y
Seshadri,1989).Ademásla influencianegativaque el té ejercesobreestemetal essuperior
que la del café (Hallberg y Rossander,1982; Vaquero y col., 1991). Por el coñtrario, la
absorción real de calcio prácticamente no se modifica por la presencia de café, aunque en
consumos crónicos tiende a incrementar su excreción por vía urinaria, lo que reduce su
retencióncorporal (Whiting y Whitney, 1987; Vaqueroy col, 1993). Sin embargo,respecto
al cobreseha indicadoqueel té favorecetantosu solubilidadcomo su absorcióny retención
hepática(Vaqueroy col., 1994)
2.1.2.2.Factoresfisiológicos
Los factoresintrínsecosdeterminanquepartede un mineralabsorbibleesretenidopor
el organismoy comoconsecuenciautilizado.Estoestádirectamenterelacionadocon suestado
nutricional y sus necesidadesindividuales,patologias,herenciagenética...segúnlo cual la
biodisponibilidadno esuna propiedaddel alimentosino el resultadode suinteracción con
el individuo. El nacimientosuponeun pasobruscode la nutriciónparenteraltranspíacentaria
a la alimentaciónenteral fraccionadae intermitente. Este paso implica la adaptaciónal
metabolismoy nutriciónextrauterinos,paralo cualel aparatodigestivodebemadurarparaque
capacite al niño para adaptarseprogresivamentea la alimentaciónvariada. El paso a la
alimentaciónoral precisade la coordinaciónde todo el tracto gastrointestinal:succión y
deglución, vaciamientogastrico y motilidad intestinal, regulaciónde la secreciónsalivar,
gástrica,pancreáticay hepatobiliary actividadde las enzimasdel enterocito(Martínez, 1993).
El crecimiento es una etapa fisiológica anabólicaduranteel cual un porcentaje
importantede la ingestaenergéticasededicaa estefin (Fomony Nelson,1994).Las eficacias
de absorcióny utilización de los nutrientesestánincrementadas,como también lo están
durantela gestacióny lactación,aunqueen estosdos e$adíosel repartode sustratosentre
14
Revisión Bibliográfica
madre e hijo están condicionados por el estado nutritivo de la madre (Vaquero y Navarro,
1993; Vaquero y Navarro, 1996)
Bajo condiciones de escasez de nutrientes el organismoincrementaal máximo la
biodisponibilidady a la vez limita considerablementelas pérdidas(Fairweather-Taity col.,
1985).
2.1.3. Métodosparael estudiode la biodisponibilidadmineral
A grandesrasgospuedendividirse en tres categorías:
- Métodos iii vitro
* solubilidad
* meffibranasde diálisis
* intestinoaislado
* cultivos celulares
- Métodos iii vivo* intestino iii sih¿
* perfucióndehígado
* técnicasde balance
* técnicasradioactivas
2.1.3.1.Métodos frs vitro
Originalmenteel método de disponibilidad in vitro con membranade diálisis fue
des¿ritoporMiller (1981),básicamentesetratabade simular la digestióngástricae intestinal
medianteunaincubacióncon los enzimaspepsina,pancreatinay salesbiliaresy el digerido
gastrointestinalresultantedifundía librementea travésde unamembranasemipermeablede
diálisis con un tamañode poro similar al del intestino. A su vezde estemétodoexistendos
modalidades:métododiscontinuoy métodocontinuo; en el primero teóricamentesellegaría
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Revisión Bibliográfica
a un equilibrio entrelos solutosde ambosladosde la membranade diálisis; en el segundo
mediantebombeoseretiran continuamentelos productosdializados,lo que pretendeacercar
el modelo másal procesodigestivo en el queel torrentecirculatoriosuponeunadisminución
de la concentraciónde los elementosya absorbidosen el lado interno de la membrana;no
obstanteWoltersy col. (1992)demostraronque los resultadosobtenidosporambosmétodos
son equiparables.
De acuerdocon Schaafsma(1997),el métodode digestión in vitro es adecuadopara
estimarcuándoun elementoestádisponibleparaserabsorbidodebidoa susolubilidad; y a
esterespectoHurrelí y col. (1988; 1989)matizaque esadecuadoparapredecirla dirección
de la respuestade absorciónpero no la magnitudde dicharespuesta
Actualmenteesdeplenaactualidadla combinacióndel sistemade digestiónin vito
con la absorcióna travésde líneasde célulasintestinales(ejem.célulasCaco-2)(Glahny col.,
1996; Glahn y col., 1997).Estemétodotienela ventajafrenteal modelo invito con diálisis
de que semide la fracciónde nutrientedializadoque escaptadopor las células,y poroto
lado no intervienenfactoresintrínsecos;esdecir puedeaplicarseparaestudiarla influencia
de componentesalimentariosconcretossobrela biodisponibilidadmineral.
2.1.3.2. Métodos ji’, vivo
Las técnicas de balance se han utilizado tanto en modelos experimentalescon
animalesde laboratoriocomoen humanos.Estosmetodosmidenladiferenciaentrela ingesta
del micronutrientey las pérdidaspor vía fecal y urinaria para conocersi existe balance
positivo o negativo. Se considerande gran laboriosidady con limitacionesen el caso de
elementostrazay aquelloscuya secreciónendógenaes importanteSin embargo,en estudios
comparativosentredistintasdietasy en conjuncióncon datosbioquímicoso de composición
corporalsiguen siendo utilizados(Pérez-Granados,1995).Paradeterminaren humanosqué
fracción de las hecescorrespondeal periodo de balancese utilizan diferentesmarcadores
fecales (Fairweather-Tait, 1977) aunqueen la infancia prácticamenteno hay trabajos
16
Revisión Bibliográfica
publicadosy la mayoríaserealizaronen prematurosbajo condicione~de hospitalización.
Cuando no se discrimina en el contenido fecal entre la cantidad del elemento
provenientede la dieta y el de las secrecionesintestinales (endógeno),se utilizan los
parámetrosde absorcióny retenciónaparentes,como sedescribeen la metodologíade este
trabajo, pero en algunosestudios sedeterminanesaspérdidasendógenassegúndiferentes
aproximaciones.Parael casodel balancenitrogenadoseconsideraeliminaciónfecal endógena
la de animalesalimentadoscon una “dieta carentede proteínaso que tiene la cantidad
estrictamentenecesariade unaproteínaaltamentedigeribleparaprevenirunapérdidaexcesiva
de proteínascorporales.
El problemade la determinaciónde la absorcióny retenciónreal se soslayacon la
utilizacióndemarcajeisotópico. Los isótoposradioactivoshansido ampliamenteutilizados
en animalesde investigacióne incluso en humanos,aunquepara determinadosgruposde
población (lactantes, gestantes, etc.) son inaceptables.Básicamenteconsisteen añadir el
isótopo a la dieta y medir repetidamentela retencióncorporal total a fin de calcular la
absorciónreal (Sandstróm,1997). La retención real se calcula conociendola retención
corporaltotal en un grupo al que sele administrael isótopo intraparenteralmente(Vaquero,
1994).
Sandstómy col (1983)diseñaronun modelo in vivo con rataslactantesparaestudiar
la biodisponibilidadde zinc en lechey fórmulasinfantiles,que seaplicó posteriormentepar
otros elementos(Lónnerdaly col., 1985, 1988 y 1993). Utilizaron rataslactantesde 14 o 16
días a las que se les administrabaintragásticamentela muestramarcadacon un isótopo
radioactivo del elementoa estudiar, posteriormentese sacrificabaa los animalesy se
determinabala radioactibidaden distintostejidos del cuerpo.Estosautoresestablecieronque
los resultadosobtenidoscon estemodelo en ratalactantese correspondíanbastantebien con
los de humanos.
El futuro de estosmétodosestá encaminadohacia aquellosbasadosen isótopos
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Revisión Bibliográfica
establesque ya han sido establecidoscomo adecuadospara valorar la biodisponiblidad
mineral,y las técnicasdeespectrometriade masasestánsiendodesarrolladasen estesentido.
Dichos métodosestánde plenaactualidady su mayorventajaes que puedenaplicarsea
humanosde cualquieredad,siemprey cuandolas condicionesde purezadel isótopoestable
esténgarantizadas(Mellon y Sandstrdm,1996). No obstante,se les ha atribuido algunos
inconvenientes(Sandstrdmy col., 1993; Bioavailability ‘97, workshops):
- Alto coste
- Equipamientosofisticado
- En ocasionesla adición del isótopo estableno puedeproducirseen condicionestraza
- Paraalgunoselementosno sedisponede isótopoestable.
Este mismo año, Hurrelí y col (1998) demostraronque los estudioscon fórmulas
infantilespuedenrealizarsecon isótoposestables,y que seobtienenresultadoscomparables
en niños y adultos.
18
Revisión Bibliográfica
2.2. EFECTOS DEL TRATAMIENTO TÉRMICO SOBRE LA LECHE
Introducción
El comportamientode la lechesometidaa calentamientoes funciónno solamentede
la temperaturaalcanzadasino tambiénde la duracióndel calentamiento.
Cuandola lechesecalientatienenlugar una seriede reaccionesimportantes:
- El pH disminuyecomoconsecuenciade la rupturade lactosadandolugar a formas
ácidas(Gould, 1948)
- Las caseínassedesfosforilanparcial o totalmente(Belec y Jenness,1962).
- Las caseínassedisociande las micelas(Kudo, 1980; Aoki y Kako, 1983; Dalgleigh y
col. 1987)
- Se produceninteraccionesentrelas proteínasséricasy la ic-caseínade la superficiede
las micelas(Sawyer,1969)
- Esteconjuntode reaccionespuedenafectaral comportamientodel fosfatocálcicomicelar
y pudiendoprecipitardel suero (Dalgleish,1989):
Por lo tanto, el calentamientode la leche implica numerosasconsecuencias,como
modificacionesde la estabilidadde la solucióncoloidal y de la emulsióngrasa,del color y
sabor,con sus correspondientesrepercusionesnutricionales.
2.2.1. Efectossobrelas proteínas
En el casode la proteína,el procesamientonormalmenteincrementael sabory el gusto
(reacciónde pardeamiento)aunque el valor nutritivo disminuye.
Se puedeesquematizarel dañoproteicodebidoal procesamientoen los siguientesgrupos:
- Reaccionessuavescon gruposcarbonilo: esteprimer tipo seproduceen condicionesde
calentamientorelativamentesuavesde alimentosricos enazúcaresreductores,comoesel caso
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Revisión Bibliográfica
de la leche. Este mecanismocorrespondea la reacciónde Maillard o pardeamientono
enzimático.Como consecuencia,el grupo amino, principalmenteel de la lisina, quedano
disponible.
- Reacciones que se dan en condiciones más severas: se producen por calentamiento más
fuerte,tantoen presencia(corresponderíaa la reacciónde Maillard en etapasmásavanzadas)
o ausenciade azúcares,y se origina una disminución de la digestibilidad y de la
disponibilidaden la mayoríade los aminoácidos.
- Reacciones con tratamiento alcalino:cuandola proteínaesexpuestaa un medio alcalino,
se produce la pérdida de cistinay lisina, en primerlugar, con la formaciónde lisinoalanma.
- Reaccionesde oxidación: estegrupo comprendeuna seriede reaccionesde oxidación
siendola metioninay la cisteinalos aminoácidosmássensibles.
En el casodela lecheesprecisodistinguir la acciónsobrelasproteínassolubles,bastante
termoestables,y la acciónsobrelas caseínas,que son muchomenosalterablespor el calor.
2.2.1.1.Efectossobrelas proteínassolubles
SegúnScott(1989) las proteínasséricasde la lechesonmuy termolábilesdebidoa subajo
contenidoen fósforo, prolina(responsablede prevenirla formaciónde enlacesde hidrógeno
en la coagulación)y por el contrario elevado contenido de aminoácidos azufrados.
Estasproteínassedesnaturalizancuandosesometena temperaturassuperioresa 56 oc
durante 30 minutos (Larson y Rolleri, 1955), lo cual se traduce por una desestabilización y
activaciónde los grupossulfidrilo (-SH).
El calentamiento provoca la agitación de las moléculas de proteínas del suero que tienen
carácterglobular.Estaagitaciónaumentacon la temperaturay provocala rupturade enlaces
secundariosqueunenlas cadenaspolipeptídicasproduciendocambiosen la estructuranativa.
Portanto,sedesenrollany comoconsecuencia,los gruposapolaresqueestabandirigidoshacia
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Revisión Bibliográfica
el interior de la molécula proteica se encuentran en posición externa, mientras que los grupos
polarespuedenasociarsecon la transferenciade aguade la molécula al disolvente. Todos
estosfenómenosconducena una disminuciónde la solubilidadde la proteína.
La desnaturalizaciónde las proteínasséricasesmásimportantecuantomás alta sea la
temperaturautilizada en el procesamientoindustrial como se indica en la tabla 1.
Tabla 1. Desnaturalización de las proteínas solubles
térmicosindustriales
de la leche por diversostratamientos
Condiciones
calentamiento
Procedimiento %proteínas solubles
desnaturalizadas
630(2 - 30 mm Pasteurización baja despreciable
720(2 - 15-20 s Pasteurización HTST despreciable
800(2 - 1 mm 20%
1450(2 - 1 a 2 s?? Calentamiento UHT 60%
800(2 - 30 mm 90%
900(2 - 5 mm 100%
1150(2 - 15 mm Esterilización en
autoclave
100%
TTomadodel libro de LactotogíaTécnica,pp 98.
Por otra parte, algunos grupos químicos como los sulfidrilo sufren un desenmascaramiento,
con lo que seencuentrandisponiblesparaciertasreacciones.
La ~-lactoglobulinaes la proteínasoluble mayoritaria, representael 40-60% de las
proteínasdel lactosueroy es el origen de fenómenosde gran importancia tecnológica.
Relativamentericaen cisteina,es laprincipal fuentede gruposSHjunto con las proteínasde
la membranadel glóbulo graso. Estosgruposexperimentanuna activaciónlenta a partir de
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Revisión Bibliográfica
los 730(2 y másrápidaapartir de temperaturassuperiores.Los gruposSH sonmuy sensibles
al oxigeno.Una lechedesprovistade aire esmásrica en gruposSH que la mismalecheno
desaireada.Este fenómenoexplica las propiedadesantioxidantesde la ¡eche sometidaa
calentamientoconservadaen atmósferainerte, ya que los grupos sulfidrilo son potentes
agentesreductoresquerebajanel potencialde óxido-reducciónde la lecheconfiriéndolecierta
resistenciaa la oxidación(Hutton y Patton,1952).
Por otro lado, los gruposSH parecenserresponsables,al menosen parte,del aroma
a cocido de las lechescalentadas.En disolución acuosaa temperaturade ebullición, la
cisteina,principal fuentede gruposSH en la ¡3-lactoglobulina, libera sulfuro de hidrógeno
(SF12) volátil. Tambiénsepiensaque la activaciónde los gruposSR causala formaciónde
un complejo entre la ~-lactoglobulinay la caseínaen la leche calentada.Este fenómeno,
observadoporprimeravezporTobias(1952)medianteexamenelectroforéticofue confirmado
posteriormentepornumerososautores,quienespusieronde manifiesto la implicación de la
caseína ic en la formación de dicho complejo. Dicho complejo goza de propiedades
estabilizantescon respectoa las micelasde fosfocaseínato,de forma que al provocar su
formación4medianteun recalentamientoapropiado,serefuerzala estabilidadde la leche.
Rose (1962) llegó a la conclusiónde que existeuna relaciónentrela formacióndel
complejo(3-lactoglobulina-caseinay el pH inicial de la leche.
En lo que respectaa sudesnaturalizaciónporlos procesamientostérmicosindustriales
más comunesaplicados a la leche: la inyección directa de vapor provoca una menor
desnaturalizaciónque el calentamientoentubos.SegúnDilí y col. (1964)sedebeala dilución
de la lechepor el vapor.
2.2.1.2.Efectossobrelas caseínas
En el rango de temperaturasen que las proteínasséricasse alteran, las caseínas
calentadasporseparadono muestranningún signo de desnaturalización.Parapoderconstatar
algunamodificaciónesnecesariocalentara temperaturasmuy elevadas,superioresa 1200(2
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Revisión Bibliográfica
durante10 minutos.Además,esde destacarqueestamodificaciónnoesunadesnaturalización
sino una hidrólisis; produciéndosela ruptura parcial de las cadenaspolipeptídicascon la
liberaciónde nitrógenono proteico,fósforo y ácidosíMico. SegúnAlais y col. (1966),un
calentamientoa 1350(2 durante una hora produceuna desfosforilacióncompleta de las
moléculas.Latotalidaddel fósforoorgánicoseencuentraen formamineraly los enlacesester,
con la serna,sonescindidosen su totalidad.El ácido siálico tambiénpareceser liberadoen
su totalidad. Cerca del 15 al 20% del nitrógeno se encuentraen forma de nitrógenono
proteico. Estastransformacionessuponenunadisminuciónnotablede la solubilidad.
Estecomportamientoseexplicapor la estructurade la caseínanativa. Suscomponentes
no sonproteínasglobularescomo lasproteínasdel lactosuero,sino que suinsolubilidaden el
punto isoeléctrico,su sensibilidada la acciónde los electrolitosy supoderrotatorio elevado
hacenque seanproteínascercanas,por su estructura,a las proteínasdesnaturalizadas.
Es interesanteprecisarla estabilidadtérmicade las diversasfraccionesde la caseína
bruta: la a-caseínaesmás sensibleque la ¡3-caseínamientrasque la ic-caseínaes la más
sensible.Paraun mismotratamientotérmico, la proporciónde nitrógenoy fósforo liberados
sonclaramentesuperioresen lacaseína1, puespresentaenlacesfrágilesquepuedenromperse
fácilmente.
En determinadascircunstanciasun calentamientomás moderado que el descrito
anteriormentepuede.modificar las caseínas.A partir de 450(2 seobservauna tendenciaa la
disociacióndel complejo entre la caseínaa y la caseínaic ya que esta última pierde
progresivamentesu capacidadparaestabilizarla fracción a (Garnier, 1996).
2.2.2. Efectosdel calentamientosobrela materiagrasa
La grasajuegaun papel muy importanteen la aceptabilidadde los alimentos.A
diferenciade las proteínas,el procesamientotérmico de la grasada lugar a la formaciónde
un sabory olor desagradables,esdeciral enrancianiiento.Estepuedeserdebido a cambios
hidrolíticos, debidos a la presenciade agua en el alimento, oxidativos por el oxígenoatmosféricoo térmicospor la elevadatemperaturaqueseaplicacon elprocesamiento(Fritch,
23
RevisiónBibliográfica
1981; Stevensony col. 1984).
El eriranciamientohidrolítico implica lahidrólisisde la grasa,dandoácidosgrasoslibres
y glicerol. Los triglicéridosformadosporácidosgrasosde cadenacortasehidrolizancon más
facilidadquelos de cadenalarga.Posteriormente,los ácidosgrasosresultantesde la hidrólisis
daránlugara hidroperóxidosdurantelas reaccionesde oxidación(Pernamyery col., 1985).
Cuando la leche se calienta tiene lugar la formación de lactonas y metilcetonas.A
temperaturaselevadasse favorece la producciónde lactonas,con su consecuentesabor
desagradable.Lasmetil-cetonastambiéntienenun efectonegativosobreel saborde la leche,
y así mismo la formaciónde estecompuestoaumentacon la temperatura:la leche cruda
contiene 10 nmol/g grasa, 12 la leche pasteurizada,21 la leche UIHT y 104 la leche
esterilizadaconvencionalmente(Piergiovanniy Volontezio, 1977).
El enranciamientooxidativo implica la adiciónde oxigenode la atmósferaenpresencia
de enzimaso determinadoscatalizadores.Seproduceprincipalmentea nivel de los dobles
enlacesde loa ácidosgrasos(Stevensony col. 1984).Debido aestasreaccionesseproducen
hidroperóxidostanto se producena altas como bajastemperaturas(Frankel, 1985). Así a
temperaturasbajas, hasta1000(2 se forman monómerosde triglicéridos oxidados. A altÉs
temperaturas,próximasa2000(2, la se originanprincipalmentedímerosy polímeros(Nawar,
1984). Estesegundomecanismoesel queinducepérdidasen el valornutritivo del alimento,
ya que ademásde la disminuciónde ácidos grasosesenciales,a través de reacciones
secundariasde la oxidaciónlipídica, tambiénsemodificanindirectamentelas vitaminasy las
proteínas.
Los hidroperóxidosquereaccionande distintasformas,sepuedendescomponer,originar
compuestoscarbonílicoso polimerizarse.Los radicaleslibres y los hidroperóxidospueden
interactuarcon pigmentos,compuestosvolátiles,vitaminasy proteínasparadar lugara una
ampliavariedadde productos,y a la inactivaciónde nutrientesa travésde la oxidaciónde
vitaminas y aminoacidosazufrados. Los compuestoscarbonílicos por otro lado pueden
participaren la reacciónde Maillard (Danehy, 1986; Namiki, 1988).
El tratamientotérmicopuedeafectarla composiciónde ácidosgrasosde los fosfolípidos
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Revisión Bibliográfica
y cambiarel contenidode ácidosgrasoslibres, así seha observadoun incrementode este
componenteen la lecheTJHT (Remier,1983).
En el capitulocorrespondientea la reacciónde Maillard, ya seha indicadoquela grasa
al oxidarseorigina aldehídosy cetonasque puedenparticiparen la citadareacción.Arnoldi
(1994)estudióla autooxidaciónlipídica en un sistemamodeloconstituidoporglucosay lisina
que fueron calentadosjunto a aceitescomestiblesen presenciade compuestosprooxidantes
o antioxidantes.El compuestoproaxidanteen ausenciade los aceitesteníaun efectodirecto
sobrela reacciónde Maillard incrementandola formaciónde fbranos,pirroles y pirazinas.
Estemismocompuestoal incluir los aceitesen el sistemateníaun efectomenospronunciado
porque el prooxidante estaba principalmente implicado en la oxidación del aceite,
incrementandonotablementela formaciónde aldehidos.
Los componentesde la materiagrasade la lechesonpoco sensiblesa los tratamientos
térmicosmoderados.Es precisoalcanzartemperaturasmuy superioresa 1000(2o realizarun
calentamientoprolongadodurantevariashorasa 70~80oCparadetectaruna degradaciónde
los glicéridos.
La acción del calentamientosobre la estructuradel glóbulo grasoes mucho más
importantea las temperaturasalcanzadasnormalmenteen lecherías.LapasteurizaciónHTST
(720(2 durante20 segundos)desnaturalizalas aglutininas superficialesde los glóbulos y
dificulta la formaciónde la capade crema.Cuandoel calentamientoalcanza85~90o(2durante
15 a20 segundos,puedeobservarselapérdidade materialde la membranadel glóbulograso.
El complejofosfolipoproteicoesdesplazadoenbloquey seencuentraen la faseacuosa.
2.2.3. Efectossobrela lactosa
La lactosaesresponsablede importantescambiosquímicosquese produceen la leche
al SCT calentada.Estedisacáridoreductorparticipaen las reaccionespropias de aldosas,la
pnmerareacción que se desencadenaen la lactosapor efecto tratamientotérmico es su
mutarotaciónde formasa a ¡3 a 1250(2en presenciade agua (Van Leverink, 1980; Adachi
y Itoh, 1981).Las formasa se hidrolizanen el intestinoy digierenmásrápidamente,aunque
25
Revisión Bibliográfica
esmás interesanteunahidrólisisrelativamentelenta mejorpuestaque favorecela absorción
de diversos minerales(Fomon, 1995).
A temperaturasintermedias,entrelas que seproducela mutarotacióny el punto de
fusión de la lactosa,seproducesu isomerizaciónrindiendo lactulosay epilactosa,y a una
temperaturapróximaa su punto de fusión seproducela formaciónde lactulosa(Fernández
y col., 1980). En este rango también se produce la hidrólisis de la lactosaa glucosay
galactosa.
A temperaturasentre300~500ÓCseproducesu paralices(caramelización)originando
productosvolátilescomunesa los todoscarbohidratosbajoestascondiciones.
Aunquela mayoríade los cambiosque experimentala lactosaestánrelacionadoscon
la reacciónde Maillard, que ha sido ampliamenteestudiadaen otro apanado,la lecheesun
sistemacomplejodondeprácticamentetodossus componentesinteractúan.Centréndonosen
las interaccionesen las queparticipa la lactosa,estedisacáridoforma enlacesde hidrógeno
con el agua,interacciónquemodifica la actividadde aguadela leche.Adachiy Patton(1961)
observaronque la presenciadecitratosy fosfatosfavorecíala formaciónde lactulosaa partir
de lactosa. Corroborandoesta idea en otros estudiosKlostermeyer (1982) obtuvo que la
isomerizaciónde la lactosaduranteel procesode esterilizaciónera mayorpor efecto de
Na2HPO4.Estemismo autorjunto aGeiserestudióla cristalizaciónde los fosfatosduranteel
calentamientodela leche.Estoscristalesactúancatalizadoresen la reaccióndeisomerización
de la lactosa (Andrew y Prasad, 1989). Otro componentede la leche que actúa como
catalizadores la urea,componentenitrogenadono proteicoque actúasobrelas interacciones
entre los gruposcarbonilosy las proteínasactivandoalgunode los dos.
SegúnPierre y col. (1977)esteefectoprotectoresmuy importanteen el suerode la
leche. Tambiénseha observadoque la lactosaa elevadastemperaturasesresponsablede la
desestabilizaciónde las caseínas.Por efecto del tratamientotérmico la lactosada lugar a
formasácidasy en presenciade oxígenola lactosaesla principalcausadeacidezqueinduce
la coagulaciónde la leche.
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Revisión Bibliográfica
Algunos de los métodosque se empleanpara valorar la intensidaddel tratamiento
térmicoestánbasadosen el análisisde las reaccionesen las que participala lactosa.Parala
lechede vaca“The InternationalDiary Federation”ha propuestola lactulosacomoindicador
de procesamientotérmico, estableciendoel límite máximo para la 1.31-IT en 600 mg/L
(Sclinxme y col., 1993), valores superioresindicarían que se trata de leche esterilizada
convencionalmente.Corzoy col., (1994)handescritocontenidosde furosinade 53.5 a 109.9
mg¡L paraunalechede vacaen polvo reconstituidacomercializada,y 17.6 a 85.4 mg/L para
una lechede vacaUHT.
A elevadastemperaturas,como las que sealcanzaen la esterilizacióno tratamiento
IJ?HT, la formación de lactulosapuedellegar a serconsiderable.Por el contrario, a bajas
temperaturas,como en el almacenamientode la leche, la formaciónde lactulosaesbajay
predominala reacciónde Maillard, quepuedeservaloradoa travésde la determinacióndel
contenidode lisina, trashidrólisisácida,de hidroximetilfurfiuial o de furosina.
2.2.4. Efectossobrelos minerales
Los componentesmineralesde la lecheestánen equilibrio dinámicoentrela faseacuosa
y coloidal, pero con el calentamientodicho equilibrio seve alterado.Scott (1989)clasificó
a las salesmineralesdela lecheen dosgrupossegúnlesafectarao no el tratamientotérmico:
al primer grupo pertenecíael calcio, fosfatos,magnesioy citrato y al segundoel sodio,
potasio,cloro y sulfato
La leche frescapresentaun contenidode fosfato cálcicodisueltopróximo a supunto
de saturaciónen la fase acuosa,por ello toda elevaciónde la temperaturaconducea su
insolubilización progresiva. Las consecuenciasdel calentamientoestán en función de su
intensidad,así cuandola elevaciónde temperaturaesmoderaday no sobrepasalos 55.600(2,
seobservaquela insolubilizaciónprogresivadel fosfatocálcicoacompañadade la integración
del mismo en las micelasde fosfocaseinatoen forma de una sal coloidal. Por lo tanto, se
produceuna mineralizacionde las micelasy, como consecuencia,un aumentodel tamaño
mediode las mismasjunto a unadisminucióndel gradode hidratación.Estasmodificaciones
parecensercompletamentereversiblescuandola lechecalentadase enfría.A temperaturasmas
27
Revisión Bibliográfica
altas, por ejemplo a 850(2, casi todo el fosfato cálcico que se ha depositadose vuelve a
disolvertras48 horasa 50(2 (Kannanny Jenness,1961).A temperaturasporencimade 1100(2,
y máselevadassolo una partedel materialdepositadoseredisuelveal enfriar (Hilgemany
Jenness,1951; Kannany Jenness,1961). Esto podríaserexplicadopor la hipótesisde que
una parte del mineral depositadohaya cambiado su estado formándosehidroxiapatita
cristalizadadentro de las micelas que no puede redisolversedurante el enfriamiento.
(Evenhuis,1956;Edmonsony Tarassuk,1956; Kannany Jenness,1961;Vissery col., 1986).
Esteúltimo fenómeno,tambiénesresponsabledel denominadoformaciónde la costra
de lecheen los cambiadoresde calor.Dalgleish(1987)al estudiarel comportamientode los
mineralesen la lechecalentadaobservóque seproducíaun depósitoimportantede calcio y
fosfatosen lasparedesdel tanquesoportede aceroinoxidable.Cuandoanalizólos depósitos
pareceque estosno teníanunacomposiciónbien definida quesepudierarelacionarconuna
formaespecíficade fosfatocálcico.Cuandola lechesecalentabaen recipientesde vidrio, que
presentanmenoslugaresdondese puededepositarel fosfato cálcico, observóque estaba
favorecidael depositode estecompuestosen las micelas.
El efecto de la disminución de pH en la leche calentadano puedeser analizado
aisladamente,sino teniendo en cuenta todas las demás reacciones, especialmentela
desfosforilaciónde las caseínasque condicionanla modificación del fosfato cálcicomicelar
que pasa a tener una naturalezamás inorgánicay dicha desfosforilaciónes la principal
causantede la disociaciónde las caseínasde las micelas.Segúndisminuyeel pH, el fosfato
cálcico micelar se disuelve mejor y la medida en que se da el descensodependede la
intensidaddel tratamientotérmico (Sweetsury Muir, 1980)
En la lecheexistenproteínasy fragmentosde proteínade la leche,tal comolas “peptone
proteose”que ejercenun efecto estabilizantesobreel calcio y fósforopreviniendoque estos
mineralesprecipiten.El citrato tambiénjuegaun papelimportanteen el manténimientode la
estabilidaddel calcio séricopuestoque forma un complejo con él.
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Revisión Bibliográfica
Cuadro 1.
Contenidode vitaminasde la lechedevacay los porcentajesde pérdidasinducidas
por los tratamientostérmicos:pasteurización,esterilizacióny upenzación
(Fordy Thompson,1981)
• Vitamin
Thiam¡n<RibaflavinNicotinic acidVitamin B6Vitamin B12Pantothen¡c acidBiotinFoI¡c acid
sAscorbic acidVitamin AVitamin DVítamin Efi-carotene
Raw m¡Ik,content/ 100 ml
Loss <%)
Past. Ster¡L UHT
45ugl8Opg80 pg4Opg0’3pg
350 pg2•0 pg5•Opg2•0 mg30 pg22 ng86 pg17 pg
<10nsns
<10<10
nsns
<1020nsnsnsns
30nsns20
<90nsns5090nsnsnsns
10nsns1010nsns1525nsnsnsns
ns = not significant..Past. = 72
0C for 15 s.Ster¡i. = 1150C for 30 mm.
29
Revisión Bibliográfica
En lo querespectaal valornutritivo de las vitaminasde la leche,estáunaesimportante
frentede vitaminaB,2 y de riboflavina. Aunqueel contenidode ácidonicotínico de la leche
no cumplecon las RDA, sí llega a contribuir hastaen un 50% a las RDA, si también se
incluye el ácido nicotínico procedentedel triptófano. El aporte de vitamina A, D y E,
liposolubles,esmuchomáslimitado en la lechedescremadao semidescremadarespectoa la
lecheque contienetodasugrasa.
La vitamina B12 y el ácido fólico de la leche, así como el hierro, estánfuerte y
específicamenteunidos a proteínasséricasminoritarias, que estánpresenteen exceso,de
maneraque la leche tiene capacidadparaunirse a las vitaminasañadidas.A nivel de la
glándulamamariaestacapacidadpuedeactuarcomounmecanismoparaatraparlas vitaminas
acumuladasen el plasmasanguíneoen la leche, y facilitar el transportey absorcióny de
vitaminasy a la Vez evitar que las vitaminasseantomadasde la microflora intestinal (Ford,
1974).
Las vitaminas liposolublesA, D y E son relativamenteestablesa los tratamientos
térmicos,así como la riboflavina, ácidonicotínico, ácido pantoténicoy la biotina (Ford y
Thompson,1981).
Lapérdidade vitamina (2 sedeterminapor la concentraciónde oxígenodisueltoen la leche
trassuprocesamientoy envasado.Despuésde lapasteurizaciónla lechepresentaun contenido
total de aproximadamente15 ¡.±g/mlde vitamina (2, alrededordel un 85%estápresentecomo
ácido ascórbico y un 15% es dehidroascórbico. El tratamiento UIHT, directo o indirecto,
reduceel contenidode ácido ascórbicode la leche crudaen un 8% (Burton y col., 1970),
aunqueel ácidodehidroascórbicoesdestruidoen su mayoría.Numerososestudioscitan que
las pérdidasde vitamina (2 estánentreun 5% y un 30%para131-IT, y entreun 30% y 100%
en el casode la esterilización.
La tiamina, vitamina B6, vitaminaB12 y el ácidofólico sonmenosestablesal calory
por lo tanto en los tratamientostérmicosmás severosseincrementala pérdidade éstas.La
destrucciónde vitaminaB12 y ácidofólico implican interaccionescomplejasentreellosy con
el oxígenoy agentereductorestalescomo el ácidoascórbico.(Ford, 1967;Ford y col., 1974).
Los tratamientostérmicos que se empleanen la producciónde leche esterilizaday UHT
30
Revisión Bibliográfica
(Burton y col., 1967) causanpérdidasacumulativasde la tiamina y la vitamina B6, que
incrementancon la frecuenciae intensidaddel calentamiento.Respectoal ácidofólico, el
primer tratamientopotenciael efectodestructivode los posteriores,sin embargola pérdida
de vitamina B12 sereducenotablementepor la pasteurizaciónHTST preliminar.
Por lo tanto sepuedeconcluir,que en generallas pérdidasde vitaminassonpequeñas,
<10%en la pasteurizacióny entreun lO y 20%despuésde la esterilización¡JET.El método
indirectoproduceprobablementepérdidasligeramentemayoresque el directo, aunquelas
pérdidasde la esterilizaciónen envasesonconsiderablementemayoresque ambosmétodos
UHT. Las pérdidasdevitaminassonsensiblementereducidascuandoa la lecheseaplicauna
pre-esterilizaciónUHT antesde introducirlaen el autoclavea una temperaturay tiempobajo
(Ford y Thompson,1981).
En algunoscasosel tratamientotérmicopor sí solo no producepérdidassignificativas
de vitaminas,peroesmuy importanteconsiderarlas pérdidasposterioresdebidasal envasado,
distribucióny almacenamientode la lecheantesde suconsumo.
Varias vitaminas son potencialmente lábiles y su contenido en la leche puede verse
afectadopordiversosfactoresen el intervaloentresuembotelladoo envasadoy suconsumo.
Las botellas de vidrio transparentessiguen siendo un envase muy común de leche
pasteurizada,los cartonesrevestidosde polietileno tambiénse llevan usandoaños, y más
recientementesehan introducido las botellasde polietileno.
La exposiciónde la lechea la luz del díao a la luz artificial (tubos fluorescentescuya
longitud de onda essimilar a la de la luz del dia), puedeproducir efectosmuypeijudiciales
sobrelas propiedadesnutritivas y organolépticasde la leche, ya que se inducenreacciones
químicasque afectanespecialmentea las proteínasy los lípidos, así como al sabor(Shipey
col,. 1978; de Man, 1981; Thomas,1981;Levey, 1982; Farrer, 1982).
El oxigenojuegaun papelmuy importanteen el deteriorode la calidadorganoléptica
y en la destrucciónde ciertasvitaminas.La lechegeneralmenteestásaturadade 02, pero si
no seintroducemásel contenidode 02 va disminuyendoala vezquelas reaccionesadversas
31
Revisión Bibliográfica
asociadas.Perosi existemás02 procedentedel airede dentrodel recipiente,o por que las
paredesdel envaseseanpermeables,sedesencadenanreaccionesde oxidación.
Entretodaslas vitaminas,lavitamina(2 y hastacierto puntola riboflavinay la vitamina
A son particularmentevulnerablesal oxígenoy a lá luz. La lecheesuna fUenteimportante
de riboflavina.La pérdidadeácidoascórbicoasícomo de ácidofólico vienedeterminadapor
la concentraciónde02 disuelto en la leche.Lapérdidade ascorbatoseve muy incrementada
por la exposiciónde la leche a la luz en presenciade riboflavina, estadestrucciónestá
catalizada por algunos metales pesados,especialmenteel (2u.
EstudiosdeFord y col, (1969)demuestranqueduranteel procesamiento¡JETdirecto
el oxígenoseelimina de la lechemientrasqueen el métodoindirectoquedaciertacantidad.
Sin embargo,si el método indirectovaseguidode un desaireador,puededarcomoresultado
leche con un bajo contenidode 02. Se ha observadoque el contenidode vitamina (2 de la
leche procesadapor el método indirecto y almacenadaa 15-190C rápidamentedisminuye
despuésde 90 días.Tambiénseencontróquela estabilidaddelácidofólico estabaclaramente
relacionadacon el contenidode ácido ascórbico(Burton, 1988). En la leche IJHT por el
métodoindirectoseobservóunapérdidatotal de ácidofólico al cabode 14 días,sin embargo
en la lecheproducidaporel métodoindirectono hubopérdidaalguna.Sepuedendarpérdidas
significativasdeotrasvitaminaslábilesduranteel almacenamiento;Fordy col, 1969describió
la pérdidaprogresivade vitaminaB6 hastaun 50% despuésde tres meses.La vitamina B12
mostró un comportamientosimilar pero en menormedida.La adición de ácidoascórbicoa
la lecheantesde sersometidaal procesamiento¡JETelimina eficazmenteel oxígenoresidual
y preservael ácidofólico de la lechedurante60 díasde almacenamiento,pero la pérdidade
vitamina B12 rápidamenteseincrementa.
El folatode la lecheestáiicialmenteprotegidoporquela oxidacióndel ácidoascórbico
espreferente.La riboflavinaesfotolábil tal comolo son,aunqueen menormedidala vitamina
B6,B12 y el ácidofólico. La riboflavinatambiéncatalizael desarrollode saboresoxidadosasí
como la oxidación de ácidoascórbico(Finley y Shipe, 1968). La vitamina A estásometida
32
Revisión Bibliográfica
a pérdidasporsu exposicióna la luz, pero se debeteneren cuentaque la vitamina A nativa
esconsiderablementemásestableque los suplementosde vitaminaA. Levey,(1982)describió
que las lechesdescremadasenriquecidasexperimentanimportantespérdidasde vitaminaA.
Ademásla luz penetramásen la lechedescremadaque en la entera.
Los efectosdel tratamientotérmico sobrelas proteínasy los carbohidratosoriginando
compuestosde la combinaciónde ambosnutrientessedescribenenel siguienteapartado.
33
Revisión Bibliográfica
2.3. LA REACCION DE MAILLARD
La interacciónentreel grupoamino y los compuestos carbonilo da lugar a cambios
complejosen los sistemasbiológicosy en los alimentos.Aunquedesconocíala reacción,en
1912 Louis Maillard, percibiósu importanciacuandorealizabaestudiossobrela síntesisde
las proteínas. Observó que al calentar una solución de glicina y glicerina seproducíaun
oscurecimientoy el desarrollo de aroma. Ling (1908) también había detectadoque el
calentamientode la malta a 1200C - 1400C tenía el efecto de realzar su sabor y color. Los
pigmentospardosqueseformanno sondializables,algunossonsin embargosolublesenagua,
otrossoninsolubles.Pareceque supolimerizacióndalugarasustanciasconunpesomolecular
superiora 1000y quesonsustanciasinertesdesdeun puntodevistaquímicoy biológico. Por
tanto, el tamañomolecularde 1000 seríala barreraquediferenciarálas premelanoidinasde
las melanoidinas(Mauron,1985). Como consecuencia,la reacciónde Maillard mejorabael
sabordel alimento tratado termicamentepero tambiénpodía ser responsablede la menor
calidaddel mismo.
Durantelas últimasdécadassehanpublicadonumerosostrabajossobrela reacciónde
Maillard, al principio el interés de los investigadoressecentróen los cambiosorganolépticos,
color y sabor,de los alimentos.Mástarde el interéssedesvióhacialos efectosnutritivos y
fisiológicos de la reacción,así como los cambiosde las propiedadesfisicoquímicasde las
proteínasy su actividadantioxidante.Estudiosmásrecientesde estasreaccionesabarcanlos
problemasde seguridadde los alimentos(formación de mutágenos),la química de las
proteínasiii vivo, etc.
Aunque existe gran complejidad, los principales constituyentesde los sistemas
biológicos, incluidos los alimentos,son tres: las proteínas,los polisacáridosy los lípidos,
cuyas unidadesestructurales-aminoácidos, monosacáridos,ácidosgrasosy alcoholes-se
reducenbásicamenteacuatrogruposfuncionales: -NH2, -(2HO -COOHy -OH. Estosgrupos
son responsablesde la formaciónde constituyentesbiológicospoliméricosque seforman a
travésde reaccionesde condensaciónmediadosporenzimas.Sin embargo,lacombinaciónde
35
RevisiónBibliográfica
-CHO y -NiEl2 esmuy distinta, esno enzimática.Aunqueel primer pasode la reacciónno
enzimáticaentreestosgruposesreversible(formacióny descomposicióndeproductosglicosil-
amino),estosproductosexperimentanreagrupacionesparadarproductoscetosil-aminoque
sufren reaccionesirreversiblescomplejasque implican deshidrataciones,reagrupaciones,
escisiones, etc. y dan productos de descomposicióny polimerización que incluyen
componentesorganolépticosy melanoidinas.Las funcionesfisicoquímicasy fisiológicas de
las proteínasestánafectadaspor estetipo de reacciones(Namiki, 1988).
Tabla 1. Importanciade la reacciónde Maillard en los alimentosy en sistemasbiológicos
(Namiki, 1988).
Aspectosquímicos
Aspectostécnicos
Aspectosnutricionales
Toxicología
Fiáiopatolo gía
Mecanismo de la reacción de pardeamiento, aislamiento e
identificación de los productos intermediarios, estructuray
propiedadesde las melanoidinas
Desarrollodesabor,cambioscualitativosfisicoquímicos,control
del pardeamientodel alimento
Pérdidade aminoácidos(lisina, arginina,etc.),pérdidadelvalor
nutritivo,propiedadesantinutritivas,quelacióndeionesmetálicos
Formaciónde mutágenos,Antimutagénesis
Diabetes,envejecimiento
Sehademostradoquela glicosilaciónno enzimáticaqueseproduceen la etapainicial
de la Reacciónde Maillard tambiéntiene lugar in vivo entrediversasproteínasafectandosu
función de distintas maneras.Así por ejemplo la cantidadde productosde Amadori seve
incrementadaen el dobleen diabéticos,especialmenteen aquellasproteínasde los tejidosque
no dependende insulinaparasuasimilaciónde glucosa.Estareaccióntambiénesresponsable
de algunos de los cambios, agudoso crónicos, que se producena nivel molecular en
diabéticos.
36
Revisión Bibliográfica
En lo que serefierea las etapasmásavanzadasde laReacciónde Maillard, seha visto
queexistenmuchassemejanzasentrelos cambiosque seproducenen proteínasde largavida
de algunostejidos y los alimentosalmacenadosen presenciade azúcaresreductores.Esto
podría explicar, en parte, los cambiosde solubilidad proteica que se producencon el
envejecimientoy diabetes(Monnier y (2erami, 1983).
2.3.1. Químicade la reacción
Es bien conocidoque el índice de coloracióny las propiedadesdel productode la
reaccióndepardeamientodependende la naturalezade lassustanciasreaccionantesy de las
condicionesde la reacción,especialmentedel pH y la temperatura.A pesarde los numerosos
estudiosque sehan llevado a cabosobreel tema,todavíano seconocencompletamentelos
aspectosquímicos, debido a la elevadareactividadde las sustanciasreaccionantesy los
productos,los entrecruzamientosde las rutasde la reaccióny la diversidaddeproductos.Las
revisionesde Hodge(1953, 1967)son muy completas.Esteautordividió el esquemade esta
reacciónen tres etapas:
1) Unaetapatemprana(reaccionesA y B) que implica la formación de productosglicosil-
amino, seguidode la reagrupaciónde Amadori.
2) Unaetapaavanzada(reacciones(2,13 y E) queconlíevala deshidratacióny fragmentación
de azúcares,degradaciónde aminoácidos,y otros.
3) Unaetapafinal (reaccionesF y O) quesuponela condensación,polimerizacióny formación
de compuestosnitrogenadosheterocíclicosy productoscoloreados.
37
Revisión Bibliográfica
Cuadro 1. Esquemageneralde la reacción de Maillard, tomado de la revisión de Hodge
(1953).
nl dosesugor
omino N-subslituted+ compound glycosylomine + H20
Amodori reorrongemenl
amino
MELAN~OIDlt4S(brown nitrogenaus paíymers and copo ¡ymers)
38
Revisión Bibliográfica
1) Reaccionesde la etapatemprana
La etapatempranade la reacciónvieneesquematizadaen la figura 2.
Cuadro2. La etapatempranade la reacciónde Maillard (Hodge, 1967).
RNI(o RNII RN
iIC:<3 CJfOH CII j ¡¡ —‘<0 1 (CIIOI!>. . O
{(:íiOj ((.11011). (CIIOI).<. ¿¡ ____
CII,0II CIIolí 0110)11ONO;’
A Idoir in Add ion Schilr b.isc ,V.Sut >~IiI’u.-,
aldrhyde fonri con, pound (fol sol al rd Iyco~yla¡n.n.
bRNII RNIf RNI{ RNIIF CI-! CH,1 ¡
4.’> >~~oIl(HCOH). O — CON
<HCOH). (}ICOHt (HOCEn.¡1 j
CH,OlI L CH,OH 011,011 CH,OHC~.ioo of F.nol <ovo, N.S~b,i,ulcd
aldoiyla.ninc Schiff basc 1 .aín¡no-l .dcozy-
2-kcto,c kcto Lxm
La primeraetapaconstade la condensaciónsimple entreun grupocarbonilo dc un
azúcarreductor(en formade aldehido)y un átomo de nitrógenotrivalenteprocedentedc un
grupoamino libre deun aminoácido,unaproteína,ácidonucleicoo unaaminade bajopeso
molecular,paradarunaglucosilaminaN-sustituida:basede Schiff. Estareaccióninicial, ha
sido ampliamenteestudiaday esbien conocida,sehan determinadotanto la estructuray las
propiedadesdel primerproductode la reaccióncomo sureagrupaciónparadarunacetosamina
másestable.
Las aldosasreaccionanespontáneamentey reversiblementecon las aminasparaformar
aldosilarninas.En lo sucrespectaa estepunto sehan llevado a cabomuchostrabajoscon
aminasaromáticasparafacilitar su aislamiento;tambiénsehanutilizado unaamplia variedad
de aminasalifáticasprimariasy secundarias.Sin embargo,la estabilidadde las glucosilaminas
eslimitada. En un medio secoy senil-secoa 250(2,sereagrupanespontáneamenteparadar 1-
amino-2-cetosas,denominadasproductosde reagrupaciónde Ainadori (Hodge, 1955).Según
Namiki (1988), en medios acuososlas glicosilaminasN-sustituidascomo productomuy
inestableson susceptiblesde hidrolizarseo participaren reaccionesirreversibles.
39
Revisión Bibliográfica
La importanciaquepresentanlos compuestosde Aniadori parala reacciónde Maillard
fue señaladapor Hodge y Rist (1953). Estos investigadoresobservaron que la D-
glucosilpiperidinasetransformabaenunasustanciaoscura,1 -N-piperidino-1 -desoxi-D-fructosa
(compuestode Amadori), cuandose almacenabaa temperaturaambientey éstepodía ser
aislada.Sin embargo,el 2-O-metil-D-glucosilpiperidina,quepresentael grupohidroxilo del
(2-2 bloqueado,permanecíaincoloroy establehasta2 añosa 250(2.Por lo tanto, la prevención
de la formación del productode reagrupaciónde Amadori a partir de la glicosilaminaN-
sustituidainhibe el subsiguientepardeamiento.
Cuandoel compuestocarbonilo esde unacetosa(ftuctosa,por ejemplo)en lugarde
unaaldosa,tienelugar la formaciónde fructosilaminaquesereagrupade idénticamanerapara
dar una 2-alquilamino-2-deoxi-D-glucosa,(compuestode reagrupaciónde Heyns) Dicho
producto, al igual que el procedentede la reagrupaciónde Anadori, es precursordel
fenómenode pardeamiento.
La reacción de Maillard cuandoparticipan disacáridosunidos por enlaces 1,4
glicosídicosda lugar a compuestosque difieren en su estructurade aquellosque seforman
a partir de glucosao fructosa. Lasdosfuentesmásimportantesde disacáridossonla maltosa,
productode degradacióndel almidón, y la lactosa.Cuandola maltosao lactosasecalientan
en presenciadeaminasprimariaso secundarias,seobtienecomoprimerproductounaamino-
2-deoxicetosaN-sustituida.Sin embargo,estecompuesto,como productode A.xnadori no es
establey da lugar a estructurasdicarbonilo(cuadroA). La proporciónde deoxisonasque se
forman se dependeespecialmentedel valor de pH. En solucionesneutrasla degradaciónde
los productosde Amadori da lugara 1-deoxihexulosasprincipalmente.Posteriormentetiene
lugar la enolizacióny cicación de esteproducto. A partir de aquí la degradaciónde los
monosacáridosy disacáridossiguendisacéridossiguendistintoscaminos.
Laprincipalconsecuenciadelaetapatempranadela reaccióndeMaillard esla pérdida
de valor nutritivo de la proteína,puestoquela lisina bloqueadacon su grupoen formade un
compuestode Amadori hademostradoserbiológicamenteno disponibleen la rata(Mauron,
40
Revisión Bibliográfica
1970). Esta consecuenciaes especialmenteimportante cuando la lisina constituye un
aminoácidolimitante de la proteína(por ejemplo en los cereales).La usina de la leche,
aunque no es un aminoácido limitante, pasa a ser no disponible al convertirse en
deoxilactulosil-lisinaen estaetapa.Existen diversosmétodosparadetectarsi la reacciónde
Maillard ha afectadoa la lisina, como son los métodosde disponibilidadde lisina y el
contenidode lactulosil lisina (Finot, Hurrelí) o la medida de furosina. La furosina es un
compuesto que se puede obtener en el laboratorio mediantehidrólisis ácida de la
deoxilactulosil-lisina(Erbersdobler,1970)y puedeemplearsecomoun indicadorparavalorar
la reacciónde Maillard pueslaproporciónde moléculasde lisina bloqueadaspuedecalcularse
a partir del contenido de furosina. Este índice se utiliza para valorar la intensidaddel
tratamientotérmico de la leche(Finot y col., 1968; Erbersdobler,1986; Olano y col., 1989;
Delgadoy col., 1992).
El daño de la lisina puedesercalculadoa partir de la usina (x) y la furosina (y) a
travésde la fórmula:
%.Zisinadañada ~ * .2 y x 100x +
La etapaposteriora la formaciónde los productosde Amadori(y de los productosde
Heyns)puedetranscurrirpor diversasrutasdependiendode que la enolizaciónsedé en un
carbonou otro de la aldosao cetosa.Hodge(1967)expusoque tenía lugar la formaciónde
fraccionesdeproductosqueprocedíande los compuestosde Amadori quehabíansufrido una
enolizacióny desaminación,aunqueno existíauna evidenciaclaraen lo querespectaadicho
proceso.
Etapaavanzada
Lo que Hodge (1967) denominó la etapa avanzada abarca una seria de reacciones que
comienzancon los productosdereagrupaciónde Amadori hastalas melanoidinas.Comparado
41
Revisión Bibliográfica
con la simplicidad de la primera etapalos numerososestudiósde la segundaetapason
caóticosy todavíanoseha sistematizadounavíareconocidauniversalrnenteparala formación
de melanoidinas.Obviamente,estosedebea la elevadareactividadde casitodoslos productos
de estaetapaque siguenrutas complejasqueen todos los casosconducena la formaciónde
unospolímerosde color denominadosmelanoidinas.Se aceptaque dichospolímerosno son
absorbibles(Pieniazeky col., 1975;Hurrell y Carpenter,1976; Whitelaw y Weaver, 1988)
Cuadro3. Reaccionesde laetapaavanzada(Hodge,1967); enolizacióny degradaciónde los
compuestosde Amadori (tomadade la Namiki (1988).
HG-NC NC N’- HC O HC - (1LI ¡ J
Ii-OH 2C—OH C~O COII ¡ ¡ ¡
CHICHI 3 CH CH2 CH —‘< cío
—Orn 4 H20 1 —H20 —H20 FIOC¡12CHICHI —~ CHICHI —~. CHICHI ~ CH —a
AmineH2C~Ndi CHICHI CHICHI CHICHI CHIOH¡
¡ ¡CC 0 1—2 Enediol 3—Deosy—
CHiCHI hexoaone j~~~rsoudns
CHICHI O I-12C-,N C 1 CH2 CH3 CH3 ACHICHI ,r j 1 ¡ 4 Amine
C—OI-I 2C—OH C~O C0Amadorí -H—NC 1 1
C0H —~ C = O ~ C = O ~-— C—CI-I fleductone,compohsnd 1 ¡
CHICHI CHICHI CHICHI C—OH CH3-CO--CHC1 ¡
CHICHI CHICHI CHICHI CHICHI C113—CO--CO--CH3¡ 1 1 ¡
2—3 Enedo! CH2OH-CO-CC3- CHjele
Los productosde Amadonson bastantesestablesy presentanuna débil actividad de
pardeamientoinclusoenpresenciadecompuestosamino. El principalprocesoporel cuallos
productosde Amadori dan compuestoscoloreadosy con sabores a travésde la enolización
1,2 seguidode la eliminaciónde un grupohidroxi en el (2-3 y de ladesaminaciónen (2-1 (a).
Comoconsecuencia,se obtienehidroximetilfiirfural y furfural, queyaposeenaromay pueden
reaccionarcon una nuevaaminaparaproducir pigmentospardos.Por otro lado tambiénse
puedeproducir la enolización2,3 del compuestode Amadori seguidode la eliminacióndel
grupo amino del (2-1 da el intermediario 1-deoxidicarbonioque reaccionadandoproductos
carbonilos de fisión tales como el metilglioxal, diacetilo etc. (b) (Hodge, 1967) que
contribuyenal aromay a su vez puedenreaccionarcon nuevosgruposamino.
42
Revisión Bibliográfica
Parecequeexisteunavía adicionalmásdirecta,por laquemediantela caramelización
de azúcares (hexosas, pentosas) seobtienenproductosfragmentadoscomo el metilglioxal,
diacetilo, etc. Por tanto, dichos compuestosde fisión puedenobtenersea partir de los
compuestosde Amadori que sufren la enolización 1,2, por fragmentaciónde azúcareso
tambiénporaminaciónadicionalde compuestosdeAmadori (Hayesliy Namik, 1986; Hodge,
1967).
Un cuarto camino, la degradaciónde Strecker, implica la transformaciónde los
aminoácidosen suscorrespondientesaldehídoscon un átomode carbonomenosy porlo tanto
conlíevala eliminación de un ~ (E). Estosaldehídostambiénjueganun papel importante
comocomponentesdel sabor.Sehademostradomediantemarcajeisotópico(Wolform y col.,
1953; Kato y Tsuchda, 1981) que la mayor parte del dióxido de carbonoprocededel
aminoácido,aunquetambiénpuedeprocederel (202 del azúcar(Stadtmany col., 1952).
También se conocencasosen los que los productosde Amadori dan productos
coloreadospor degradaciónoxidativade N-glucosidospor otrasvías.
En estesentidoHayasey Kato (1986)estudiaronla formaciónde productosde bajo
pesomolecularen un sistemade reacciónde glucosa-nbutilaminaa travésde análisispor
cromatografiade gas-liquido. Los resultadosobtenidosindicabanque apH 4.0 seobtenian
productosheterociclicosque seasumeque seformana partirde compuestosde Amadorique
experimentan una 1,2 enolización;apH 11.4 se obtienengrandescantidadesde productosde
fragmentación de bajo peso molecular pero no compuestos hetercíclicos; y si la reacción se
efectuabaapH 6.5 tendíanaaumentarlos productosfragmentados.Estosautorespropusieron
que las amidasdebajo pesomolecularse forman a partir de glioxal y diacetil, y que estos
últimos procedende la escisiónde las uniones(2-21(2-3 y (2-41(2-5 de la glucosadespuésde
la 2,3 enolizacióndel los compuestosde Amadori. Estosresultadosson interesantesporque
el diacetiloy el glioxal sonproductosintermediosen el pardeamientoy lo queesmás,agentes
activosque inducenreaccionescruzadasen la polimerizaciónde proteínasen la reacciónde
Maillard ((2ho y col. 1986). Cuandoestosautoresenminaronlos productosde bajo peso
43
RevisiónBibliográfica
molecular, encontraron cantidades considerables de N-butilformamida y N-butilacetamida,así
como 2,3 dihidroxil-6-metil-4H piran-4-onay derivadosde piroles en mezclasneutrasy
ácidas.Al profundizaren la formaciónde estoscompuestospartiendode sus compuestosde
origenobservaronque habíatenido lugar otrareaccióndistintaa la enolización1,2.
Otrosproductosde fragmentaciónde compuestoscarboniloscomo el glicoaldehido,
gliceraldehido,etc. o sus correspondientesiminas se sabe que también son compuestos
intermediosde la reacciónde Maillard, perono seha evaluadosu actividadde pardeamiento.
En lo que respectaa cómo los pigmentosseformana partirde susprecursoresa los
productosde la reacciónde enolización1,2 hacetiempo que sesabeque la reaccióndel
furfural con compuestosaminooriginaderivadosdepirolesypiridinas(Aso, 1939, 1940).Los
productospardosprocedentesde la reacción,apartir de una 1-deoxisona,por enolización2,3
son laspirrolinonasdel tipo de las reductonas(Ledel y Fritxh, 1984) intermediariosclave en
la formaciónde melanoidinas.
Etapafinal
En la etapafinal dela reaccióndeMaillard los productos intermedios de color y otros
precursoresreactivos(talescomolos productosenaminol,análogosde azúcaresde bajopeso
moleculary productoscarbonilo insaturados)se condensany polimerizanparadarpolímeros
pardoso melanoidinas,que sonprácticamenteinertes,siendoincrementadaestareacciónpor
una amina.Existe ima granvariedadde estoscompuestospardos,tantopor lo que serefiere
asuestructuraquímicacomoa suspropiedades,dependiendode la condicionesen quesehan
formado y las sustanciasreaccionantes.No son dializablesy se consideraque no pueden
absorberseen el intestino,aunqueno siempresoninsolubles,algunospuedensolubilizarseen
agua (Mauron, 1985)..
Ya que las estructurasquímicasde las melanoidinasno se conocencon precisión,se
ha propuestola fórmula general, “azúcar+ amino ácido - 2—3 H20” para las melanoidinas
44
RevisiónBibliográfica
basadaen la consideraciónde quela principalruta de formaciónde las melanoidinasimplica
la reacciónentrecompuestosaminoy deoxisonas,furfural y otrosproductosde fragmentación
que acompañanla deshidratación(Kato y Tsuchida,1981; Namilci, 1988). Perono solo, la
formación de melanoidinases el resultadofinal de la deshidrataciónde los compuestos
provenientesde la unión entreel azúcary el aminoácido(compuestode Amadori) sino que
pareceque tambiénsedanreaccionesdedeshidratacióny reagrupacióntras la formación de
polímeros.Los análisisde 13(2 de las melanoidinasformadasa partir de glucosay L-alanina
marcadacon ¡3(2~¶ o 13(22 indicaban que ambos carbonos de la L-alanina quedaban
incorporadosal polímero y que (2-1 y (2-2 de la L-alaninapermanecíancomo carbonos
carboxilosy un carbonoaminosustituido,de maneraque la fuentede liberacióndel dióxido
de carbonono estálimitado al grupocarboxiol del a-aminoácido.
Es interesanterecordarque en sistemasde alimentos se produce la degradación
térmicade carbohidratossolos(Fagerson,1969)quetienelugarsimultáneamenteala reacción
de Maillard y que originacompuestosconjugados(reductonas,derivadosde furano, derivados
de piranos, derivados de ciclopentenosy otros productos) algunos de los cuales son
compuestosintermediosy otrosfmalesquecontribuyenal aroma,sabory color del alimento.
Los lípidos al oxidarseproducencompuestos carbonilosque reaccionancon los
compuestosaminoparaformarproductospardosde alto pesomolecular.Estareacciónha sido
ampliamentedescritapor Pokomy (1981). Fujimoto y col. (1971)estudiaronla reacciónde
pardeamientoen el músculopardo y observaronque la reacciónentre lípidos oxidadosy
aminoácidosera más importanteque la que sedabaentrela ribosay aminoácidos.
2.3.2. Factoresque influyen en la reacciónde Maillard
La intensidadde la reaccióndependede la temperaturadelproceso,de la actividadde
agua,del pH del medio y de la naturalezade las sustanciasreaccionantes.
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RevisiónBibliográfica
2.3.2.1. Temperatura
El calor no esindispensablepara el desarrollode la reacciónde Maillard, ya que
sucedetanto duranteel almacenamientoa temperaturaambientecomo en los tratamientos
térmicose inclusoencongelación.
El papel del calor es activarel procesode modo que, a bajastemperaturas,puede
retardarse el pardeamiento y por el contrario a temperaturaselevadasaumentarápidamente
(Adrian, 1974; (2heflel y (2heftel, 1976; Dutson y Orcutt, 1984; Hegarty, 1982; Lingert, 1990;
Labuza y Saltmarch, 1981).
En un sistema modelo formado por proteína pura y dos ceto-aldehídos, comunes en
los alimentos, se cuantificó la pérdida de lisina disponible así como el efectosde las
condiciones sobre el desarrollo de la Reacción de Maillard. La temperatura era el factor que
producíamayoresefectossobrela pérdidade lisina, seguidode las concentraciónde los
compuestos carbonilo y el pH de la reacción. El enfriamientorápido y el almacenamiento
a bajas temperaturas después del procesamiento a alta temperatura minimiza las pérdidas de
lisina (Tuckery col., 1983).
Así, se estudió la interacciónentre la N-a-acetil-lisinay la glucosaa 40, 50, 600C
(actividadde agua:0,19-0,21).La pérdida de acetil-lisina en 6 días fue 22, 54 y 79%, la
formación de pigmentos pardos se incrementó con el aumento de temperatura (Ananthe
Narayany (2ross, 1992)
Por otro lado, la temperatura influye también en la estructura de los productos de la
reacción. Así, los estudios de Bensin-Purdie y col. (1985) demuestran que la estructura de las
melanoidinas sintetizadas a temperatura ambiente (220(2) difieren considerablementede las
sintetizadasa temperaturasmás elevadas(68 y 1000(2) en que tienen diferentestipos de
carbonosalifáticosy un menornúmerode carbonosinsaturados.
46
Revisión Bibliográfica
2.3.2.2. pH
Los efectosdel pH son complejos,porquecadaunade la reaccionesque intervienen
en elpardeamientotienensupropiopH óptimo: entre6 y 8 paralacondensaciónde Maillard,
próximoa7 parala reestructuraciónde Amardori, 5.5 paraladegradaciónde cetosaminaspor
enolización;etc... ((2heflel y Chefiel, 1976).
Peroen la mayoría de los casos,la intensidadde la reacciónseincrementaal aumentar
el pH (Adrian, 1974, Ashoor y Zent, 1984, Lignert, 1990) y en general, dicho aumento es
lineal desdevaloresde pH de 3 a 8 (Lee y col., 1984) y probablementehasta10 (Adrian,
1974),disminuyendoa valoresde pH máselevados(Ashoory Zent, 1984).Pordebajode pH
3 la intensidad de la reacción aumenta otra vez, probablemente debido a la hidrólisis de la
proteína (Kaanane y Labuza, 1989).
Así mismo, Petriella y col (1985) encontraron que en el sistema lisina/glucosa, el
desarrollo del color era lineal desde valores de pH de 5 a 7 a temperaturas correspondientes
a un calentamientomoderado(35, 45 y 550(2). Además,en las mismascondiciones,(2erutti
y col. (1985)observaronunapérdidalineal del azúcar.Tambiénel pH de la reacciónpuede
influir cuali y cuantitativamenteen lo productosvolátilesde la reacción(Apriyantonoy Ames,
1993).Al igual, Bueray col (1987)en sistemasmodeloscon diferentesazúcares(fructosa,
glucosa,lactosa,maltosa,sacarosay xilosa) y glicina, siendola actividadde agua0,9, todos
los sistemas mostraron un incremento del color al aumentar el pH de 4 a 6.
Por lo tanto, en el caso de alimentosla ciertaacidificacióninhibe la reacción,por
ejemplo, un descensode pH permite atenuar el pardeamientodurante procesosde
deshidrataciónen alimentoscuyo pH estácomprendidoentre6 y 8, como esla leche,si bien
modifica desfavorablementelos caracteresorganolépticos.
47
Revisión Bibliográfica
2.3.2.3. Actividad de agua
La intensidad de color va aumentandodesde un estadoseco y a medida que se
incrementala actividaddel aguahastaun máximo,a valoresde actividadde agua,DEFINIR,
de 0,5 a 0,8, paraa partirdeestevalor, ir disminuyendo(Kaananey Labuza,1989).El color
desaparece en el caso de soluciones extremadamente diluidas (Adrian, 1974).
Así, duranteelprocesamientoy almacenamiento,debidoa la reacciónde Maillard, las
pérdidas de calidad proteica se producen a actividades de agua intermedias entre 0,3 y 0,75
(Ben-Gara y Zimmennan, 1972; Kato y col., 1986, 1988; Ringe y Love, 1988; Desrosiers y
col., 1989). (2uando Saltmarch (1981) almacenó suero en polvo con distintas actividades de
agua 0.33, 0.44 y 0.65 observó que la pérdida de calidad proteica y la intensidadde
pardeamiento era mayor a 0.44.
Sehanrealizadoestudiosen sistemasacuososde glucosa-lisinacon actividadde agua
elevadaen los que ligerasvariacionesde la actividad de aguano han influido sobrela
formación de color (Petriellay col., 1985), ni la pérdidade glucosa, acumulaciónde 5-
hidroximetilfurfural o el desarrollode fluorescenciaen el sistema(Cerrutti, 1985). El color
aparecemás intenso si la humedaddel sistema es múy baja (Fox y col, 1982). Por
consiguiente, a nivel doméstico e industrial, los tratamiento térmicos en medios secos son más
perjudicialesque en mediosacuosos.
2.3.2.4.Sustanciasreaccionantes
La naturalezadel azúcarcondiciona,en gran medida,la intensidadde la reacciónde
Maillard. Las pentosasy más concretamentela ribosa, son los azúcaresreductoresmás
reactivos;las hexosas(glucosa , fructosa)son un poco menosreactivosy los disacáridos
(lactosa,maltosa)aún todavíamenos((2heftel y (2heflel, 1976; Lingnert, 1990). Hashibaoestudióen mezclasde distintosazúcaresy glicina a 1200(2durante5 minutos, la naturaleza
reaccionantede los primeros, valorándolo a travésde-la intensidadde pardeamientodel
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Revisión Bibliográfica
sistema. De acuerdo con sus resultados ordenó a los azúcares (de más a menos): ribosa, ácido
glucurónico, galactosa,manosa,glucosay lactosa. Tambiénobservóque la cantidadde
glicina consumiday el poderreductoreraproporcionala la intensidad de pardeamiento, pero
no obtuvo una correlación con la cantidad de compuestos de Amadori acumulados en la
mezcla de la reacción.
A su vez, dentro de cada grupo existen diferencias. De estemodo, los disacáridos
isomaltosa y melobiosa producen muchos más compuestos fluorescentes que la celobiosa,
maltosa y lactosa cuando se almacenan con ovoalbúmina durante 20 días a 500(2 y una
humedad relativa de 65% (Kato, y col 1989).
Asimismo, tambiénse producenvariacionescuando se modifica la estructuradel
azúcar. Por ejemplo, la intensidad fluorescente producida por la lactulosa (resultante del
tratamiento térmico elevado o alcalino de la lactosa) es mayor que la de la lactosa al
almacenarsecon j3-lactoglobulina a 5Q0(2 durante10 días y humedadrelativa del 65%
(Matsuday col, 1991).
También la sacarosa,que no es azúcar reductor,en alimentosácidos se hidroliza
progresivamenteen glucosay fructosa,así como duranteel calentamientoa temperaturas
superioresa 1300(2,pudiendoparticiparde estemodo en la reacciónde Maillard (Cheftel y
(2heftel, 1976; Hurrelí y Carpenter,1977).
El tipo de aminoácido también juega un papel importante en la formación de color.
Cuando los aminoácidos estén incluidos en una cadena proteica, la reacción de Maillard no
afecta a toda ella sino que se produce una selección, y el primer aminoácido dañado es el que
contieneel grupo amino terminalde la cadena.Los siguientesaminoácidosdañadosson los
básicos,especialmentela lisinacuyadestrucciónesde cinco aquincevecesmayorquela de
los restantesaminoácidos.Posteriormente,seafectaríanlos aminoácidosazufrados,cisteina
y metionina,y algunasvecesel triptófano. (Adrian, 1974).
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Revisión Bibliográfica
En cuanto a la reactividadde los aminoácidoslibres, no hayconcordanciaentrelos
distintosautores.Candianoy col (1990)indicaronque la lisina esel másreactivoen solución
acuosacon distintos azúcaresy en condicionesfisiológicas, y Ames(1986) ademásde la
lisina, indicó que tambiénla glicina es la que producemás color mientrasque la cisteina
normalmenteproducepocacoloración. Sin embargo.Adrian (1974)señalóque las muestras
que contienen triptófano suelenser más coloreadasque cuando está otro aminoácido
implicado.
2.3.3. Consecuenciasnutritivas y fisiológicasde la reacciónde Maillard
2.3.3.1.Consecuenciasdesfavorables
La reacciónde Maillard se sabeque produceimportantesefectosnegativos
sobre la calidad nutricional de las alimentos durante su procesamiento y almacenamiento.
SegúnHurrelí (1990),la reacciónde Maillard puedemodificar el valor nutritivo a travésde
tres componentesde los alimentos: las proteínas,los mineralesy las vitaminas.
2.3.3.1.1.1.Proteína
La reducción de la calidad proteica es el efecto nutricional más importante de la
reacciónde Maillard sobre un alimento. La calidad proteicapuedereducirseduranteel
procesamientode los alimentos, tanto a nivel industrial como doméstico, mediante la
formación de compuestos de Amadori con la lisina en las etapas tempranas de la reacción.
La principal causa de pérdida de valor nutritivo se produce aquí cuando el aminoácido se
queda bloqueadoy pierde parte de su disponibilidad al no poder ser absorbido por
imposibilidad de acceso del enzima al lugar de ataque del aminoáacido (Marín, 1981; Hurrelí,
1984). No obstantehay que teneren cuentaque el aminoácidono sedestruye,puestoque
todavíapuedeser recuperadopor hidrólisis ácida (Mauron, 1985; Hurrell y Finot 1985).
Cuandolas condicionesdel procesosonmás severas,la lisina se llega a destruirasícomo la
cistina, histidina, triptófano y metionina (Hurrelí y col., 1983). Este autor estudió el
50
Revisión Bibliográfica
comportamientode la lisina contenidaen lechesen polvo, con un 2,5% de humedad,cuando
se almacenaba varias semanas a dostemperaturas.(2uandola lechesemanteníaa 600C, a las
9 semanasde almacenamientoelproductoconservabasu colornatural; sin embargoalrededor
del 40% de lisina se había bloqueado en forma de lactulosil-lisina. Por el contrario, si la
temperaturade almacenamientosesubíaa 70~C, ya en las dosprimerassemanas,el50% de
la usinasebloqueaba,aunqueel productotodavíaconservabasu colornaturaly sólo apartir
de lastressemanastomabaunatonalidadmarrón-rojiza,comoconsecuenciade la degradación
de la moléculade lactulosil-lisina.
In vitro se ha observado, que las proteínas que han experimentado la reacción de
Maillard, no son completamente digeridas por las enzimas digestivas (Ford y Salter, 1996),
y su valor nutritivo medido por estudios del crecimiento en animaleso por estudiosde
utilizaciónnetade proteínastambiénsereduce.Sin embargo,pocaexcrecciónde productode
Maillard ha sido encontradaen las heces(Henryy Kon, 1950) Nesheimy Carpenter(1967)
hansugeridoquela flora bacterianagastrointestinalpuededegradarlos aminoácidosdañados
porel calordemodoqueno seanexcretadosen las heces.PeroValle-Riestray Barnes(1970)
y Pronnczuk y col. (1973)hanproporcionadopruebasde quelos aminoácidossonabsorbibles
y posteriormenteexcretadosen la orma.
Al compararel comportamientode la usinacon el de la metioninao triptófano bajo
las mismas condiciones,los autoresvieron que a 6~C ambosaminoácidosmanteníansu
estabilidad,pero a 70~Cdisminuíaprogresivamentey seoriginabaun empeoramientode sus
digestibilidades.
El primercasoes un claro ejemplode la fasetempranade la reacciónde Maillard, no
haycoloracióny partedel aminoácidose bloquea. En el segundocasose instauraya la fase
más avanzada en la que se bloquea mayor proporción de lisina, se implican otros aminoácidos
en el proceso y se produce el pardeamiento (Mauron, 1981).
Marín (1985b)justificabael deterioroproteicode modo parecido,e indica queen la
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Revisión Bibliográfica
etapa temprana de la reacción se produce la pérdidade valor nutritivo de la proteínapor
bloqueodel grupo E-NR, de la lisina; a medidaque avanzala reacción, la degradacióndel
compuestode Amadori de la lisina conlíevala destruccióndel aminoácidoy, además,la
posible formación de enlacescruzadosque disminuirían la disponibilidad de metioninay
triptófano.
La pérdida de animoácidoso de su disponibilidad, en función de la intensidad de la
reacción,seponedemanifiestotambiénen los trabajos de Hurrefl y Carpenter (1982) quienes
realizaronun estudiocomparandola disponibilidadde estosdosaminoácidoslimitantespara
la rata.Utilizaron ratasque ingirieron lecheen polvo sometidaa dos temperaturasdistintas.
Cuandola temperaturaerade ~QO(2la disponibilidaddel triptófano disminuíamenosque la
de la lisina. Sin embargo, al elevar la temperatura a 1000(2, el triptófano era menos disponible
que la usina. Así mismo, Dowrschak y Hegadus (1974) encontraron que el triptófano era el
aminoácido limitante para las ratas, en leche severamente calentada.
La biodisponibilidad de los compuestos de Amadorí, formados en las etapas iniciales
de la reacción, ha sido estudiada también por Finot y col. (1977a) quienes hallaron en leches
calentadasde un 22,5%a un 10% de lisina en formadebasede Schiff y pensaronqueésta
podía serbiológicamentedisponibleparalasratas.No obstanteentrabajosposteriores(1977b)
vieron que aunque el producto de Amadori, resultante de la reacción de la fructosa con la
lisina, eraparcialmenteabsorbidoporél intestino,no seutilizabay concluyeronque dicho
compuesto no era utilizable para la rata.
Adrian y Frangne(1973) prepararonpremelanoidinas,por calentamientode una
soluciónde glucosay glicina, y las añadierona unadietapararatascon un 10% de caseína.
Encontraron depresión del crecimiento, mayor excrección fecal de nitrógeno, lo cual se
traduce en menor digestibilidad de la proteína y pérdida de valor biológico.
Estudiosllevadosa cabocon melanoidinas‘5N-no dializablesmostraronque un 76%
de las melanoidinasde la dietaeranexcretadasen las hecesde las ratas(Hommay col. 1981).
52
Revisión Bibliográfica
Buraczewska y col. (1967) estudiando la influencia del calentamiento de filetes de
bacalaosobrela digestión, encontraronque, en los animalesalimentadoscon la proteína
dañada, el contenido intestinal en aminoácidos y pequeños péptidos era mucho mayor que en
los controles. Sin embargo, en la vena porta, la concentración de aminoácidos era mucho más
baja.Los autoresinterpretaronesteresultadocomo una obstaculizaciónde la absorciónde
aminoácidos, por saturación de los lugares del transporte a través de la barrera intestinal.
La pérdida por bloqueo o destrucción de los aminoácidos no es el único daño
producidoen la proteína. Si así fuera, señasuficienteañadir los aminoácidosperdidosal
alimento dañado para recuperar el valor nutritivo. Sin embargo,estono sucedesiempreasí.
Rao y col (1963)calentandocaseínacon glucosa,encontraronun descensoen el PERde 2,6
a 0,7. Al añadirla lisina y metioninaperdidas,la recuperaciónsólo sealcanzóhastaun valor
de 2,2. Brueggeman y Erbersdobler (1968), suplementando polvo de leche, encontraron
resultados similares: Sgarbieri y col. (1973) observaron que al suplementar la proteínade
albúminade huevoque habíaexperimentadola Reacciónde Maillard con los aminoácidos
destruidosporestareacción,el valor nutricionalserestaurabahastaun 84% respectoa esta
misma proteína no calentada. En concordancia con estos autores Rogers y Harper (1965)
concluyeron que era preciso añadir un suplemento adicional de un 14% más de aminoácidos
a la caseínapardaparaigualar el indice de crecimientode un grupo de ratasque tomaron
caseínacruda. Estosresultadosindican que los productosde la reacciónde Maillard tienen
efectosantinutritivos ademásde la destruccióno bloqueo de aminoácidos.
Las reaccionesque sucedenen la etapaavanzadade la reacciónde Maillard conducen
a la destrucción de lisina, a la disminución de la digestibilidad proteica y a la reacción de las
premelanoidinas con otros aminoácidos, en particular con la histidina, arginina y quizá
también,con el triptófano y la cisteina(Hurrelí, 1990). Otros aminoácidosesenciales,tales
como el triptófano y la metionina, posiblementepor su reacción con otros compuestos
intermediosactivos,talescomo las dicarbonilosy los aldehidos(Finot y col. 1982, Hurrelí
y col, 1983, separatade Mauron, influence of processingon protein quality) también son
destruidos.En generalhay una reducciónde la biodisponibilidadde todos los aminoácidos
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Revisión Bibliográfica
esenciales.Talesdescubrimientosse explicana través de la formaciónde enlacescruzados
profusosentrelas cadenaslateralesvia los productosreactivosprocedentesde las escisiones.
Estasreaccionescruzadasdisminuyenla digestiónde las proteínasevitandola penetraciónde
enzimaso enmascarandolos sitios de ataqueenzimático(Mann, 1985).
Los productosde la etapaavanzadade la reacciónde Maillard parecenreaccionarcon
el triptófano destruyéndolo,tal como muestraFinot y col (1982) en un sistemamodelo
empleandola técnicade colorimetría.Por el contrario,Nielseny Hurrelí (1983)detectaron
unadestrucciónmínima(4%)de triptófano en los mismosproductosprocedentesde la etapa
avanzadacuandoel triptófano se determinótras su hidrólisis alcalina y medianteHPLC
tampocodetectaronunadisponibilidadreducidade triptófanoen ratas.Por lo tanto, sepuede
concluir que el triptófano es establedurantela etapaavanzadade la reacciónde Maillard y
que su disponibilidad no estádisminuidamientrasque la digestibilidad proteicano este
afectada.
Adrian (1974) sugiereun efecto indirecto de los productosde la reacciónsobrela
utilización de la proteína dietaría, ya que la fracción solubleen aguade la reacciónglucosa-
lisina reducela digestión de la caseína“in vitro” e “in vivo” en ratas, incrementandola
excrección urinaria de N2. Además, los productos de bajo peso molecular, formados a partir
dc la mismamezcla,afectana la utilización de los aminoácidosderivadosde la proteína
dietaria(Óstey Sdodin, 1984) y diferentescompuestosheterocíclicos,formadosdurantela
reacción, inhiben los enzimasaminopeptidasaN y fundamentalmente,carboxipeptidasaA,
pudiendo influenciar la utilización de la proteína dietaria si se encuentraen suficiente
cantidad.Estoshallazgos,por tantoreforzaríanla ideade que los productosde la reacciónde
Maillard puedentenerefectosantinutritivos.
2.3.3.1.1.2. Minerales
Los productosde la reacciónde Maillard interfieren con el metabolismode los
minerales,datos experimentalesdemuestranque producenmodificacionesen la excrección
54
Revisión Bibliográfica
urinariade zinc (Freemany col. 1975)y tambiénde otros elementoscomo el cobre,hierro
(Steginky col. 1981) y calcio (Rendelman,1987).
En 1975, Freeman y col. observaron que pacientes a los que se les administraba por
vía parenteral una solución que contenía azúcares y aminoácidos esterilizados conjuntamente,
presentaban una excrección urinaria de zinc más alta. Sin embargo, aquellos pacientes que
tomabandicha soluciónvia nasogástricau otra solución, cuyoscomponenteshabíansido
calentados separadamente, no veían su eliminación de zinc incrementada. En consecuencia,
estosautorespropusieronque seproducíaunareacciónentrelos azúcaresy aminoácidosque
originaban productos con capacidad de quelar el zinc a nivel metabólico y aumentar su
exerección actuando sobre procesos reabortivos del riñón.
Años mástarde,en el mismotipo de pacientesSteginky col. (1981)describieronun
efecto semejante para los cationes cobre y hierro.
Aspe (1992) observó que la adición de caseína a una disolución de calcio iónico
originaba una redistribución del elemento de forma queparte del mismo precipitaba, tanto más
cuanto más se había calentado la proteína. Además, si el tratamiento térmico se lleva a cabo
en presencia de glucosa y fructosa la precipitación cálcica seagrava,lo cual puedeatribuirse
a los productosformadosen la reacciónde Maillard (Aspe y col., 1993). Esta influencia
negativaen el casode la sacarosasólo semanifiestaa2000(2cuandoel disacáridoyasehabía
desdoblado.
Estaconclusióntambiénpuedeaplicarseal cobrey elhierro,aunqueseha comprobado
que en el último caso las reduccionesen la retencióndel hierro se producenmediante
mecanismosindependientesde la reaccionesde Maillard.
Datosexperimentales en ratas confirman el efecto de los productos de la reacción de
Maillard favoreciendo la excrección urinaria de diversos cationes. En 1980, Andrieux llevó
a caboun ensayoen ratas que consumieronuna dieta con un 3%productosde la Reacción
55
Revisión Bibliográfica
de Maillard. Dichosanimalespresentaronunadisminuciónen suretenciónde Ca,P, Mg y (2u.
Pzonczuk (1973) estudiando los efectos de la reacción en cuestión en los mismos
animales alimentados con dietas tostadas, observó que excretaban compuestos de peso
molecularentre3000-5000.Estemismofenómenoseprodujoen los trabajosde Johsony col.
(1983) en humanos, los sujetos que consumieron copos de maiz tostados excretaron
compuestos parecidos, que al ser cromatografiados vieron que eran de alto peso molecular y
ligantesde zinc.SegúnRendelman,(1987)estoscompuestossecomportabancomopolímeros
aniónicos formando complejos moderadamente estables con algunos cationes, de tal forma que
al introducirlos en dietas para animales, podrían afectar su biodisponibilidad.
Los resultados obtenidos en trabajos experimentales realizados con ratas alimentadas
oralmentecon dietasque contienenproductosde la reacción,muestranelevadasexcreciones
urinarias de cationes: entre ellos el zinc, suele ser el más comúnmente señalado (Furniss y col,
1986, 1989; Fairweather-Taity Symss,1989; Hurrel, 1990),mientrasqueel calcio, el hierro
y el cobre parecen menos modificados (Hurrelí, 1990).
Cuando Aspe (1992) preparó dietas que contenían caseína calentada a 1500(2 en
presencia de azúcares reductores y se las administró a ratas, observó una influencia
discretamente negativa sobre la disponibilidad de calcio que se ejercía preferente o
exclusivamente a nivel metabólico. Esto se puede relacionar con las premelanoidinas que han
debido formarse.Tambiénla eficaciametabólicadel hierrodisminuyelo cualsetraduceen
pérdidas globalesde la biodisponibilidad del elemento.En lo que respectaal zinc, el
tratamientoen presenciade glucosa-fructosaindujo una serie de cambiosque incidieron
negativamente en la utilización del zinc. La biodisponibilidad del zinc dietérico estaba
negativamenteafectadopor la formacióndemelanoidinasquecomprometíanincluso al zinc
endógeno.
En humanos, Johnson y col (1983) y Lykken y col. (1986) no encontraron cambios
en las eliminaciones urinarias de hierro, cobre y zinc, aunque si que observaron diferencias
56
Revisión Bibliográfica
en lo querespectaala retenciónde ‘5Zn y la distribuciónde pesomolecularde las sustancias
ligantesde Zn de la orina.
El incremento de la zincuria se ha atribuido a las premelanoidinas que podrían quelar
al zinc en el intestino o despuésde su absorcióny serexcretadasen la orina (Furnissy col.
1989); aunquetambiénse especulaque puedantenerun efecto directo sobrelos procesos
reabsortivosdel riñón. (Furnissy col., 1989, Steginky col., 1977).Sin embargo,en opinión
de los distintosautores,estaspérdidasurinariasno conducenacambiosen los nivelestisulares
del zinc y coincidenal señalarquela biodisponibilidaddel elementono semodifica, lo cual
explican al considerarque la eliminación de zinc por la orina es una ruta metabólica
minoritaria de excrecciónen comparacióncon la fecal (Hurrelí, 1990; Fairweather-Taity
Symss,1989).
Además,Furnissy col. (1989)proponenque la homeostasisdel elementopodríaser
mantenidapor pequeñoscambiosadaptativosen las pérdidasde zinc por heces,así como
aumentandola absorción,yio disminuyendola exerecciónde zinc endógeno.
En ensayos“in vitro” ha podido verseque las muestrasmásoscurecidasligabanmás
zinc y tras la administraciónoral a voluntario, secomprobóque la mejoresabsorcionesdel
elementoseproducíanapartir de los productosmenoscoloreados,lo que achacarona quelos
derivados de la reacción de Maillard fijaban el zinc y consecuentemente lo hacían menos
disponibleparala absorción(Lydden y col., 1986). AunqueHurrelí (1990) en un estudio
similar realizado en ratas no encontró influencia alguna de estos compuestossobre la
excrecciónfecal de ningúnmineral,tras el análisiscritico que realizasobrelos resultadosde
diversosautores,concluyeque las premelanoidinas,absorbidas,son las responsablesde las
elevadasexcrecionesurinariasdezinc,mientrasque lasmelanoidinas,no absorbibles,pueden
disminuir supasoa travésde la barreraintestinal y en consecuencia,aumentarsu exerección
fecal. Adrian (1974) ha mostradocono las premelanoidinassolublesen aguareducenla
digestibilidadproteicay afectanla utilización de los aminoacidosabsorbidos.
57
Revisión Bibliográfica
2.3.3.1.1.3.Vitaminas
Aunque este punto ha sido poco estudiado existen evidencias de que las
premelanoidinaspueden reaccionary destruir ciertas vitaminas. Así, se han encontrado
pérdidas moderadas de vitamina B6 y tiamina en leches en polvo almacenadas a 600(2. La
tiamina tieneun grupoaminoy la vitaminaB6 o piridoxal un grupoaldehídoy ambospodrian
teóricamenteparticiparen reaccionestipo Maillard. Al aumentarla temperaturaa 700(2 se
produceuna dramáticadestrucciónde tiamina, B6 y B12 y ácido pantoténico que transcurre
paralelamentecon la degradaciónde la lactulosil-lisinay la apariciónde productosde la
reacción avanzada de Maillard, con lo que las vitaminas podrían haber reaccionado con las
premelanoidinasformadas(Ford y col., 1983).
La fonnaciónde LAL ha sido exhaustivamenteestudiadapor Finot (1983). Se ha
observado en ensayoscon ratasque su ingestiónprovocauna lesión en el riñón conocido
como citomegaliay por lo tantoesun problematoxicológicoy nonutricional.La citomegalia
sin embargono seha visto que la LAL hayasido inducido la citadalesiónenotrasespecies
animalescomo el conejo, perro o mono, e incluso su efecto es reversible en ratas. Sin
embargo,esprecisoque se fijen límitesparaestecompuestoen fórmulasinfantiles. (Hurrelí
y col. 1989 ).
2.3.3.1.2.Formacióndesustanciasantinutritivasy tóxicas
Otro aspectonegativode la reacciónde Maillard eslaposibleformaciónde sustancias
antinutritivas e incluso tóxicas. Adrian (1974) indicó, por primera vez que las
premelanoidinaspodríandeprimirel crecimiento.Ademásañadiendopremelanoidinasa una
dieta carentede proteínavio que, aunqueel nitrógenopodría seasimiladoy retenidoporel
organismo,esto no beneficiabaal estadofisiológico de la rata, sino que lo agravaba.Se
producíahipertrofia del hígadoy tambiénde nnon.
Bleumink y Young (1968) indicaron la influencia de la reacciónde Maillard en
58
Revisión Bibliográfica
fenómenosalérgicos.En la leche, la alergenicidadse atribuye a la ~-lactoglobulinay su
reactividad,sin calentamiento,esbaja.Sin embargocuandoreaccionacon lactosaduranteun
procesotérmico,su capacidadalérgicase desarrollaconsiderablemente.Ladeterminaciónde
fluorescenciay lisina disponibleindicaronclaramenteque sehabíaproducidouna reacción
deMaillard. En nuestrolaboratorio,con caseínay glucosay caseína,glucosay fructosaseha
comprobado que el calentamiento modificaba la respuestainmune cuandoseutilizabacomo
fuente de proteína para la rata (Marcos y col. 1991).
2.2.2.1.3.Formaciónde sustanciasmutagénicas
En la reacciónde Maillard se formannumerososproductosintermediarios,comolas
reductonasy osonas,queson altamentereactivosy parecenproducirefectosfisiológicossobre
los organismos vivos. Al estudiar sus propiedades bioquímicas se ha observadoque entresus
numerosasactividadesestála capacidadde romperácidosnucleicos,la mutagenicidadde la
reductonatriosa,susproductosde condensaciónconaminoácidosy ácidoascórbico(Sugimura
y col. 1977, Shinohara.ycol. 1974).
Shinoharay col. (1980, 1983)estudiaronla mutagenicidadde mezclasde glucosacon
aminoácidoscalentadosa 1000(2. Los resultadosdemostraronquela mutagenicidaddependía
del tipo de aminoácidoy de las condicionesde la reacción.TambiénMauron(1981)observó
que se producíala formaciónde mutágenosal cocinarhamburguesasde carnede terneraa
másde 2000(2.Otrostrabajostambiénindican que lacortezaen la carnefrita y enel pescado
broiled tambiénpresentanactividadmutagénica(Sugimuray Nagao 1979,Kasai y col. 1980,
Kasai y col. 1981).
Omura y col. (1984) observaron que la reacción de Maillard originaba diversos
mutágenosdébilesapartirde 20 aminoácidoscon azúcaresa 1000(2.Estudióla mutagenicidad
a travésdel testAmes con Salmonellatryphirnurium TA 100 y TA 98. De acuerdocon lo
anteriormentecitado, la actividadmutagénicavariabacon la naturalezadel aminoácidoo el
azúcar,el valor de pH siempreseincrementabaal elevar la temperatura.
59
Revisión Bibliográfica
SegúnMauron(1985)en las etapasiniciales de la reacciónde Maillard, cuandoaún
no hay formación de color, no se forman mutágenos.La mutagenicidadaparececon la
formación de color y aumenta paralelamente a la formación de premelanoidinas, pero
disminuye al final de la reaccióncuandoseproducenlos pigmentosnegrosmelanoidinas.
2.3.3.2.Consecuenciasfavorables
Cuatroañosantesde que Maillard descubrierala reacciónque lleva su nombre,Ling
habíavisto el efectofavorablequeel calentamientoproducíaen el aromade los alimentos.
Cuandola reacciónseconoció,despertóun graninterésentrelos investigadores,al principio
dirigido a la formación de color y aroma (Namiki, 1988).
Hodgey col. hicieron variasrevisionessobreel origen y la formación de aromay
color en el alimento (Hodge, 1967; Hodge y col. 1972). La calidad nutritiva de un alimento
no dependede las cualidadesorganolépticas,los alimentosqueapetecemoscontienengrandes
cantidadesdecompuestosdebajopesomolecularquecontribuyenadarbuensabory , al ser
normalmentederivadosde Maillard, sonfrentede aromasy saboresquedeseael consumidor.
Las pentosas,comoessabido,sonmássusceptiblesa la reacciónde Maillard quelas
hexosasy, como han visto Kirigaya y col. (1968) y Lingnert y Eriksson (1980), inducen
antioxidantesmásenérgicosque la glucosaen su reaccióncon aminoácidos.
Entre los aminoácidosla arginina, histidina y cisteina mostraron la actividad
antioxidantemás fuerte(Kirigaya y col. 1968).
Otra consecuencia beneficiosa de esta reacción es la capacidad antioxidante de sus
derivados,formadosporglucosa,fructosao xilosa y los aminoácidosarginina,cisteina,ácido
giutámico,histidina,lisina o valina fue estudiadaporLingnert y Eriksson(1980). Observaron
que la histidinay usina formabanantioxidantespotentescon cualquierazúcar,mientrasque
la argininasólo lo haciacon xilosa y el ácido glutámico no mostrabaactividad en ningún
60
Revisión Bibliográfica
caso.Lacapacidadantioxidanteincrementacon la formacióndecolor en las primerasetapas,
pero alcanza un máximo y decrece si continúa el calentamiento (Lingemert y Eriksson, 1981).
La utilidad de esta capacidadde formación de antioxidanteses especialmente
importanteen el procesadode alimentos.Lingert y Eriksson(1981)vieron que la adiciónde
una mezclade histidina y glucosaen una galletatipo “cookie” antesdel horneadoera un
antioxidanteeficaz y su actividadseincrementaparalelamente.
Algo que hay que tener en cuenta, al analizar los resultadosobtenidospor los
diferentesinvestigadoressobrela capacidadantioxidantesde los derivadosde Maillard, es la
dependenciadelpH inicial, tiempoy relaciónmolarentrelas sustanciasreaccionantes.Beckel
y Waller (1983) vieron que, en la reacción de arginina-xilosa,los mejoresresultadosse
obteníancon la relaciónmolar1:1, temperaturade 1000(2,tiempo entre10-20horasy un pH
inicial de 5.
En lo que serefierea la reacciónde Maillard en relacióncon los lípidos, estostrassu
autooxidación producen compuestos carbonilos, que pueden reaccionarcon compuestosamino
paraformarproductosde alto pesomolecular.
Un tercer efecto beneficioso fue observadapor Einarssony col. (1983) quienes
encontraron que los productos de la reacción de Maillard obtenidos entre la arginina y xilosa
así como entrehistidinay glucosateníanun efectoinhibitorio sobreel crecimientobacterial.
Posteriormente, Einarsson (1987)conmezclasdearginina-glucosa,arginina-xilosaehistidina-
glucosa,estudióel efectodel tiempo, temperaturay pH sobrela formaciónde compuestos
antibacterianos.Encontróque eranmásdependientesdel aminoácidoque del azúcar.El pH
óptimo era 9, como habíanencontradoLingnert y Eriksson(1981), parala mayor actividad
antioxidante.El incrementode la temperaturaprodujouna formaciónmásrápidade color y
de sustanciasinhibitorias.En definitiva, la formaciónde compuestosantibacterianossiguela
cinéticageneralde la reacciónde Maillard.
61
Revisión Bibliográfica
2.4. EFECTOS DEL CALENTAMIENTO DOMESTICO: MICROONDAS
El procesamientopor microondas se conoce hace más de cuarenta años. Las
microondassonemitidasporun dispositivoelectrónico,denominadomagnetrónqueconvierte
la energía eléctrica de baja frecuencia en un campoelectromagnéticoque emite energía
radiantede alta frecuencia(Fernández,Artacho, 1994). Debidoa que las frecuenciasde las
microondas en el espectro electromagnético sesitúanentrela radiacióninfrarrojay las ondas
de radio, se acordó que la frecuenciade las microondascomercialesfuera de 2450 en la
mayoríade los países(por ejemploEspaña)ó 915 MHz paraevitar iúterferencias(Giese,
1992). A 2450 MHz las microondas penetranhasta10 centímetrosen el alimento y a 915
MHz penetranhasta30 centímetros(IFT, 1989) y por lo tanto el calor se generaal mismo
tiempoen la superficiey en el interior del alimento,hastadichaprofundidad.La capacidad
quetiene un alimentoparaabsorberlas microondasvienedeterminadopor sus propiedades
dieléctricas,y su capacidadde disipar el calor es función del calor específicoy de los
coeficientes de conductividad (Metaxas y Meredith,1983, Mohsenin, 1984).
En los métodosde calentamientoconvencionalesel calor se aplica al exterior del
alimento y se transfiere al interior por conducción,principalmente. Sin embargo, las
microondascalientan a travésde dos mecanismos:rotacióndipolar y polarizacióniónica
(Decareau y Peterson, 1986, Berteaud y Delmonte, 1993). La rotacióndipolar seproduce
cuandolasmoléculaspolares(agua,proteínas,carbohidratos)intentanalinearsecon el campo
electromagnético,la fricción intermolecularqueresultadebido a la rotaciónproducecalor y
rompelos puentesde hidrógenodébiles.Por suparte, la polarizacióniónica tiene lugar en
muestras que contienen iones tales como electrólitos,los ionespositivos experimentanuna
migración electroforética hacia el poío negativo y los iones negativos hacia el polo positivo,
duranteestedesplazamientocolisionancon otrasmoléculase ionesy estogeneracalor(Yeo
et al, 1991). (2omo consecuencia,resultauna característicaimportantede las propiedades
fisicas de las microondasy de sus interacciones: la rapidez con que se produce el
calentamientoy suheterogeneidadcomparadocon el calentamientoconvencional.
63
RevisiónBibliográfica
Harrison (1980), resumió los factoresque afectanal tiempo de calentamientopor
microondasde un alimentoen los siguientespuntos:a) sutemperaturainicial, cuantomásalta
seamásrápidoseráel calentamientoparacalentarlo;b) su densidady homogeneidad,cuanto
másdensoseael alimentosenecesitamástiempoy cuantomáshomogéneosea,mayory más
igualadaserá la absorciónde las microondasporel mismo y como consecuenciael proceso
tardarámenos;c) su forma, si esregularsecalentarámás deprisaque si es irregular; d) su
cantidad,normalmenteexisteunarelaciónlineal entrela cantidadde alimentoy el tiempode
calentamiento. Una de las aplicaciones más prácticasdel hornomicroondasesla preparación
de biberones, sobre lo cual trata esta memoria.
Lasventajasque el calentamientoenhornosmicroondaspresentarespectoa otrosmás
tradicionalesson: limpieza,ahorrode energía,control precisodel procesoy los tiemposde
iniciación y terminación son más cortos (Decareau,1985). Por estosmotivos el uso de
microondasen la industriaalimentaria,en los serviciosde cateringy en el ámbito doméstico
sehan ido incrementadorápidamente.Hoy en día se empleanpara: descongelar,calentar,
recalentar,blanqueary cocinar.
Sin embargo una de las principales desventajasdel calentamientopor horno
microondasradica en que en no se puedenobtener alimentosni tostadosni crujientes
(Fernández,1994).Ello sedebefundamentalmentea quela temperaturaquesealcanzaen la
superficie del alimento es inferior a la que seprecisapara que se desarrollela reacciónde
Maillard, lo cual afectanegativamentea la calidadorganolépticaresultante.Por estoel horno
microondasseusaa menudocomoutensilio paracalentary recalentar,másque como una
herramientaparacocinara no serque se le acopleun sistemade grilí. Otro aspectoseñalado
como inconvenientedel procesamientocon microondasesqueseamenosefectivo en destruir
microorganismosque el convencionaldebido a que el tiempo necesariopara alcanzarla
temperaturadeseadaescortoy en el interior del alimento éstano es homogénea(Dahí et al
1978, Ockennan y Crespo,1977). Estosaspectosnegativosdel empleode microondasdeben
ser conocidosy compensadospor sus ventajasy ademásconseguirmantenerla calidad
nutricional del alimento.
64
RevisiónBibliográfica
2.4.1. Efectosnutritivos:
Jonsson(1989) indicó que no parecíaque existieraningún efectoespecialper seen
los alimentosdebidosa las microondas,sino que las pérdidasen el valor nutritivo se debían
a los efectosde la elevaciónde temperatura,tiempo de coccióny al empleodeaguadurante
el calentamiento,tal como sucedecon los tratamientosconvencionales.Esteúltimo puntoya
habíasido destacadopor diversosautores,así Thomasy col. (1949) y Mabesay Baldwin,
(1979) señalaron que cuando los vegetalessepreparanen agua,el tiempo de cocción y la
cantidadde aguaempleadason factoresdeterminantesde la retenciónde nutrientes.
(2iertamente,conelmicroondaslos alimentosseexponenmenostiempoatemperaturas
elevadas,por lo quecabepensarinclusoque existaun menorriesgode pérdidasde nutrientes
esencialessensiblesal calor, y por lo tanto un aumentodel valor nutritivo del producto
cocinado.No obstante,esteesun puntomuy discutidoy en labibliografiaseencuentrandatos
contradictorios como indican Pineda y col. (1994) en su revisión.
De formasimilar, lapérdidade nutrientespor lixiviación parecemásatenuadacuando
el procesamiento se realiza por microondas respecto al tradicional, ya que los tiempos de
cocciónsonmáscortos((2hungy col. 1981, Kahn y Livingston, 1970).
2.4.1.1. Proteínas
De la revisión bibliográfica realizadapor (2ross y Fung (1982) se deduceque el
calentamientopormicroondaspuedeayudaraconservarlaproteínatotal en los alimentos.Así,
el contenidoen aminoácidoslibresesmayoren la carnecocinadamediantesistemasclásicos
quela cocinadapormicroondas.Estosresultadosestánen consonanciacon los obtenidospor
Salama(1993),que indicó queel porcentajede proteínaeramayoren la pechugay muslo de
poíío cocinadosen microondasque de formaconvencional,lo que explicó por las mayores
pérdidasdeproteínasolubley formaciónde aminoácidoslibres que seproducenen el horno
convencional.
65
RevisiónBibliográfica
Tsen (1980)pudo comprobarunamayorretenciónde lisina debidaa unareducción
de las interaccionesaminoácido-azúcares(reacciónde Maillard) durantela elaboracióndel
pan en microondasrespectoal hornoconvencional.El PER(proteinefficiencyratio) fue más
alto. En trabajos posteriores, Tsen y col. (1983) describieron que el pan horneado
convencionalmente,cuyacortezaestabatostada,frenteal panhorneadoal microondaso al
vapor, con corteza más clara, al ser administrados a ratas presentaban un PERde 0.32 y 0.90,
respectivamente. La reacción de Maillard quedesencadenabasolo en elprimero de los casos
eraresponsablede ladisminucióndel valornutritivo de estealimento.Jonsson(1989)obtuvo
resultadossemejantesy los atribuyóa que en la coccióncon microondasno seproducela
reacción de pardeamientoy como consecuenciala disponibilidad de los aminoácidos
permanecealta, especialmentela de la lisina.
Con sistemasmodelo se ha comprobadola racemizaciónde aminoácidos por
calentamientoen microondasen condicionesdrásticas((2hen et al, 1989). Así bajo las
condicionesexperimentalesaplicadaspor Lubeeet al (1989)sedetectó la presenciade D-
prolina y cis-3 y cis-4 hidroxiprolina en formulas infantiles tras ser calentadasmediante
microondas.Sesabeque la D-prolinaesneurotóxicay que las formascis de los aminoácidos
puedeninducir cambiosestructurales,funcionales e inmunológicossi se incorporana las
proteínas.La isomerizaciónde los aminoácidosafectanegativamenteal valor nutritivo de las
proteínas,por ejemplo creandoenlacespeptidicosresistentesa las enzimasproteolíticas
(Friedman et al 1981, Bunjapamai et al 1982, Tovar y Schwass, 1983; Friedman y
Gumbmann,1984).Porestasrazoneslas autoridadessanitariasrecomendaronno emplear los
hornosmicroondasparacalentarlas formulasinfantiles.
Fue a partir de 1991, cuandoempezarona esclarecerselas ideascon respectoa este
tema. Fay et al (1991) llevaron a cabo un ensayo en que sometíana distintas fórmulas
infantilesatratamientosmáso menosintensosy largos,den?trodel margende las condiciones
domésticasy posteriormentedeterminaronlaproporciónde D-aminoacidosencadacaso.No
observaronninguna diferencia entre las fórmulas tratadas y sin tratar. Estos resultados
coincidencon los obtenidospor Marchelli y col. (1992)quienesestudiaronla presenciade
66
Revisión Bibliográfica
enantiomerosD, tanto en aminoácidoslibres o formandopartede unaproteína,en distintas
muestrasde formulasinfantilessometidasa ambostipos de calentamientosen condiciones
domésticas.Detectaronun porcentajemuy pequeñode formas DID+L sin que existieran
diferenciassignificativasentrelas formulastratadasy sin tratar.
Jonkery Plenninks(1992) realizaronun estudiocomparativodel valor nutritivo de
solucionesde caseínacalentadascon microondasy convencionalmente,en animalesde
experimentación. Las condiciones, que simulaban condiciones domésticas, fueron similares
en ambos casos: 80±50(2 durante 2 minutos. Los resultados no mostraron
diferencias en el valor nutritivo de dichas proteínas entre los dos tipos de
tratamientos. Por lo tanto, la alarma que surgió en relación con la posible
racemización de aminoácidos carece de sentido cuando se reproducían
condicionesdomésticas.
2.4.1.2. Hidratos de Carbono
En la desecaciónpor microondasde zumos de frutas con objeto de obtener
concentrados,el contenidoen azúcarespermaneceinvariable(Rosenberget al, 1987).
Algunosautoresempleanla presenciade aldehídoscomo un parametroindicadorde
la degradación de los alimentos por procesamiento térmico. D’worsschak (1976) propone al
hidroximetilfurfural como índice de calidad y valor nutricional en los alimentos infantiles.
Burton (1984) tambiénconsideróestealdehído,junto con otros parámetros,como un buen
indicador de la calidad de la leche tratada térmicamente.Así, estudios realizadospor
FernándezMárquezy col. (1992) comparandola desecaciónde lecheen polvo en un horno
microondasfrentea una estufaconvencionalmuestranqueseobtieneun mayor contenidoen
hidroximetil-furfliral con el primermétodo.
Como ya se ha dicho, los alimentoscocinados,en un hornomicroondasa menudo
carecen del sabor y textura tan apetecibleque presentancocinadosconvencionalmente.Yeo
67
Revisión Bibliográfica
et al (1991) atribuye este hecho a que el tiempo de cocciónseacortoy la temperaturaquese
alcanzaseabaja, y por lo tanto, a que no seinduzcala reacciónde Maillard, que origina
muchos compuestos responsables de lascaracterísticasorganolépticasdelproducto.Yin (1995)
hizo una comparacióncualitativaentrepaneshorneadospor métodosconvencionalesfrente
a hornos no convencionales,entre ellos el microondas,y observóque debido a el calor
específico,al coeficientede conductividady al tiempo de horneadomuchomás cortocon el
hornomicroondas,resultaun productosin cortezacon unatexturamásdura,másgruesapero
menos firme. El autor atribuyó estas característicasdel productofinal aque la gelatinización
del almidónesinsuficiente,a los cambiosquesegeneranen el gluten,y a la rápidaformación
de gasesy vaporesen el interior del pan.
Los compuestosque se forman durantela coccióncon microondasson: tiazol, 2,5-
dimetiltiazol, 4,5-dimetiloxazol,2-metilpiridina y 2,3-dihidro-3,5-diliidroxi-6-metil-4H-piran-4-
ona. Lapresenciadecantidadesmásgrandesde pirina en las muestrassometidasamicroondas
indica que se produce muy poca fragmentaciónde azúcares durante la irradiación,
probablementedebidoa quepoca energíaestáimplicada. Sin embargoen el calentamiento
convencionalseforman:2-metil-pirazina,2,6-dimetilpirazina,2-furanometanol,y 4-hidroxi-2,
5-dimetil-3(2H)-fiiranona,pirazinasy fliranos, que contribuyena mejorarla palatibilidad de
un alimento.Las cantidadesmásbajasde estoscompuestosen la cocciónconmicroondasse
puedendeberaque su bajoíndicede formacióno apérdidasporvolatilizacióno destilación
en el agua(Yeo, 1991).
Los estudiosllevadosa caboporJi (1992)teníancomo objetivo ver quepapeljuega
el calentamientopormicroondas,frente al convencional,en la formaciónde pirazinas.Para
ello empleóun modelo constituidoporglucosa,glicina y unabase.Los resultadosobtenidos
mostrabanclaramenteque el sistemade calentamiento,el tiempo y la temperaturade cocción
influían determinantementeen la formaciónde pirazinasy su distribución.
68
Revisión Bibliográfica
2.4.1.3. Lípidos
Los efectosdel tratamientotérmico con microondassobre la grasahan sido ampliamente
estudiados.Se haplanteadola posibleoxidaciónde los lípidos,racemizaciónde ácidosgrasos
a formas trans u otras formas de deterioro. En algunoscasosestos fenómenoshan sido
comparadosfrentea formasde calentamientotradicionales.
Lorenz(1976)realizóestudiossobrela composiciónlipídica deternera,poííoy huevos
calentadosde forma convencionalo pormicroondas,y observóqueseproducíanpequeñas
diferenciasen al contenidototal de grasay composiciónen ácidosgrasos,pero no detectó
cambios conformacionales inducidos por las microondas.Sus trabajos fueron confirmados por
los de Mai y col (1980), que tenían como fin esclarecer si la cocción con microondas causaba
la isomerizaciónde ácidosgrasosinsaturadosu otro tipo de alteraciónen el patrónde los
ácidos grasos y dieron resultados negativos, es decir no existía evidencia de alteraciones
químicaso de isomerización.Sin embargo,Maga y col. (1977)describieronque la cocción
en microondas inducia la isomerización cis a trans de los ácidos grasos insaturados de las
patatas.
Pikul y col. (1984), King y Bosch (1990) y Salama (1993) demostraronmás
recientementeque el deterioro lipídico que puedeproducirse en el calentamientopor
microondases siempremenorque el encontradoen el calentamientoconvencional.Ya en
1993, Schillery col. vieronquelaclarade huevocalentadaen hornoconvencionalsufríauna
oxidación dos veces mayor, medida por el test del TBA, que calentada en microondasy
Angelo y Baily (1987)atribuyeronestamenoroxidaciónlipídica duranteel calentamientopor
microondasa una inhibición producidapor los antioxidantesderivadosde la reacciónde
Maillard, formadosduranteel proceso.(esto último no lo veo muy claro)
El calentamientoen hornomicroondaspuedediferir, significativamente,en susefectos
sobrelos componentesdel alimento, del calentamientoconvencional.Zamora e Hidalgo
(1992) en un sistemamodelo formado por una mezclade usina y 4-5-epoxi-2-heptanal
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Revisión Bibliográfica
calentado en microondas por diferentes períodos de tiempo obtuvieron resultados que sugerían
que los microondaseran capacesde acelerarlas reaccionesentreaminoácidosy lípidos
oxidados. Desafortunadamente, en este trabajo no se compararon estos resultados con los que
podrían haberse obtenido si el calentamiento se hubiera hecho también en horno convencional.
Existe cierta información sobre los efectos del calentamiento en microondas de aceites.
En ellos se observa que, al igual que con técnicas convencionales de calentamiento, la
alteración del aceite está íntimamenterelacionadacon la composición en ácidos grasos
insaturados,lapresenciadeantioxidantesy lastemperaturasalcanzadasen elproceso(Yoshida
et al, 1990>.
Yoshidaet al (1993)observóqueel índice de oxidaciónaumentabaen algunoscasos
cuando los aceites tenían un alto contenido de ácidos grasos insaturado~, pero era
relativamentemásbajo frenteal correspondienteácidograsosaturado.El hechode que este
índice seamáselevadacon las microondaspuedeserdebidoaque sencillamentela radiación
hace que se incremente la temperatura de la reacción.Sin embargo,pareceque existe un
efecto adicional en el microondas que hace que la reacción se acelere más de lo
correspondientea la temperaturaúnicamente.
Unade las diferenciasmásnotablesentrelas fórmulasinfantilesy la lechematernaes
el contenidoen acidosgrasospoliinsaturados,siendo X veces mayor en la primera.Por esto
hoy en día existe la tendenciade enriquecerlas fórmulas con estecomponentelípidico
buscando mejorar su calidad nutricional. Se ha estudiado la estabilidad de los ácidos grasos
poliinsaturadosde pescadosgrasoscocinadosen horno microondasen distintospescados
frescoscon un contenidoengrasabajo,medio y alto. El efectode la cocción fue mínimo y
no se detectarondiferenciasen los lípidostotales entrelas muestrascocinadasy sin cocinar
y en particular los ácidosgrasospoliinsaturadosno se vieron afectadosy mantuvieronsu
composicióny contenidode ácidosgrasospoliinsaturadosoriginal (Hearny col, 1987).
70
Revisión Bibliográfica
2.4.1.4. Minerales
A diferenciade lo que ocurre con las vitaminas, los mineralesson establesa las
temperaturasque seaplicanen todo tipo decalentamientosdomésticos.Por tanto, la pérdida
de minerales en el caso que nos ocupa de calentamiento por microondas se puede dar
únicamenteporsudifusión en el agua desde el interior del alimento hacia el exterior (Finot,
1993).
La cantidad de agua y el tiempo de cocción son factores determinantes en la retención
de estosmicronutrientes(Thomasy col., 1949, Mabesay Baldwin, 1979). A menortiempo
de cocción y menor cantidadde agua cabeesperarque el procesamientocon microondas
pennitaunamayorretenciónde minerales.
En estesentido,Baldwin y col. (1974) hallaronque en el interior de carnesque se
cocinanseproducíaunadifusión de aguadesdeel centrohaciala corteza,con la consiguiente
migraciónde los nutrienteshidrosolubles,tal como minerales,vitaminasy aminoácidoslibres
y en consecuencialas gotas de exhudadopresentabanuna mayor concentraciónde estos
nutrientesPor ello y debido a que ese exhudadono sueleconsumirsecon el alimento se
consideróque en general los métodostradicionalesde cocinado favorecíanuna mayor
retencióndeminerales,mientrasqueel empleodemicroondaspodríaproducirciertaspérdidas
(Baldwin, 1976>. Así, la carnede ternera,cerdoy corderococinadaen microondasparecia
retener menos sodio, cloro, fósforo y hierro frente a las mismas carnes preparadas de forma
convencional(Baldwin y col, 1976).Noobstante,Korshgeny Baldwin(1978)observaronuna
menor retenciónde potasio en carnes cocinadaspor métodosconvencionalesfrente al
microondasy Jonsson(1989) indicó que algunosminerales,tal como el potasio, daban
retenidosen el alimentoporquela cocción en microondasselleva a cabocon una mínima
cantidadde agua.
Klein y col. (1981)estudiaronlos efectosdel asadoconvencionaly enmicroondas,sin
agua, sobre los componentesnitrogenadosy minerales de la patata cocinada entera.
71
Revisión Bibliográfica
Observaronque con el horno convencionaldisminuía significativamenteel contenidode
potasio,el mineral mayoritario,y de hierro, el elementotrazamás abundante,de la parte
externa incluyendo la piel y que aumentanen el centrode le. patatalo que atribuyeronal
daño que sufren las membranas de las células de la piel con la consecuente liberación de
algunosmineralesintracelulares.Ello, unido a la deshidrataciónqueseva produciendoen la
parteexterna,tenderíaa incrementarla concentraciónde K y de Fe en la zona,y seoriginaria
un gradientede difusión de ambosmineraleshaciael interior. Por otro lado, al asarpatatas
en el hornomicroondasen estostrabajosseprodujoun aumentodel contenidode potasioy
calcio en el centroy sin embargono se observaronefectossobreel fósforo, magnesioni de
los mineralesminoritarios.Estoscambiosen los mineralesaun no han sido explicados. En
resumen en lo que respecta a asar patatas, parece que el calentamiento convencional es
superioral microondasen cuantoa los minerales,especialmentecuandoel tejido de la corteza
no se consume.
2.4.1.5. Vitaminas
Lapérdidade vitaminas,hasido estudiadapor muchosautores, en alimentosdistintos
y en diversascondiciones.
La estabilidadde las vitaminashidrosolublesseha estudiadoen carnes,pescados,y
vegetales. Las variaciones observadas entre el calentamiento por microondas y el convencional
son debidas, como ya se ha indicado para los nutrientes, a las diferencias de temperatura final,
la rapidez de calentamiento,las modificacionesen la transferenciade calor debido a la
formación de cortezay al volumen de aguaempleadoen el proceso(Finot, 1993).
Los resultadosde trabajosde investigacióncoinciden,en general, en atribuirun efecto
beneficiosoal procesamientocon microondas,debidoa queel tiempode cocciónesreducido,
no seempleaaguao seempleapocay a que no se alcanzantemperaturasfinalestan altas,
comoen otros calentamientosmástradicionales,disminuyendoen consecuenciala pérdidade
vitaminas.En estalínea,Mudgett(1989)indicó quela retenciónde vitaminasesmayoren los
72
RevisiónBibliográfica
alimentostratadospormicroondasrespectoa otrosmétodosconvencionales~debidoa que el
tiempode cocinadoesmenor;Mabesay col.. (1979)llegó ala conclusiónde quela retención
de ácido ascórbicoes mayor con el microondasya que la cocciónde muchosvegetalesse
puede llevar a cabo sin agua; y Jonsson(1989) coincidía en que la vitamina B1 y (2
permanecenmásenel alimentoporquela cocciónselleva acaboen unacantidadmínimade
agua. No obstante,algunos resultadosno son coincidentes.Así, se ha descrito que las
vitaminasH1 (Goldbithy col. 1968,Bowersy Fryer, 1972),B2 (VanZantey Johnsson1970,
Bowersy Fryer, 1972,Medranoet al, 1994> y cuatroformasde folato ((2oopery col., 1978)
a excepción del 5-metil-tetrrrahidrofolato, presentanuna estabilidad similar tras el
calentamientopormicroondaso un calentamientoequivalentede tipo convencionalefectuado
en las mismascondicionesde pH, temperaturay tiempo. Asimismo, en fórmulasinfantiles,
Sigman-Granty col. (1992) no observarondiferenciassignificativas en las pérdidasde
vitamina B2 y (2.
Sin embargo,Uherováy col. (1993)observaronmenorespérdidasde vitamina B1 y
B6 al cocinar carnede cerdoy poílo en un hornomicroondascomparadocon los hornos
eléctricosconvencionalesy en un estudiomásantiguo(Goldbithy col, 1968)se encontróque
el calentamientopormicroondaspodíadisminuir la proporciónde tiamina en una solución
tampón en relación a calentamientostradicionales.
Seha indicado,queel contenidoen tiaminade la lechedisminuyecomoconsecuencia
del calentamientoconmicroondasy vieron que esteefecto eradirectamenteproporcionala
la temperaturafinal del productoe inversamenteproporcionalal contenidoen grasade la
leche (Vidal-Valverdey Redondo,1992).Es decir,la grasaactuabacomoun factorprotector,
lo quetambiénhabíasido descritoporCoulter y Thomas(1968)y porLeu y col. (1986)con
respectoa otrasvitaminas.
En lo que respectaa vitaminas liposolublesse han llevado a cabomenos estudios.
Según Medrano et al (1994) el calentamientomediantemicroondas, en condiciones
domésticas,no afecta,o muy ligeramente,el contenidpde a-tocoferoly retinol de la leche
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Revisión Bibliográfica
de vaca,especialmenteen el casode lecheentera.Estaconsideraciónesimportantepuestoque
la lecheesuna fuenteimportantedevitaminaA y E en la poblacióninfantil.
Yoshida y col. (1970) estudiaronla posiblepérdidade vitamina A producidaen el
calentamientodediferentesaceitesvegetales(colza,soja,maízoliva y palma)pormicroondas
e intentaronrelacionarlacon las propiedadesquímicasde dichos aceites.Obtuvieronque el
contenidode estavitamina disminuíasustancialmenteen los aceitesde colza, oliva y palma
pero en los demaíz y soja sereteníaun 90% y, por tanto, concluyeronque la reducciónde
tocoferoles no estabanecesariamenterelacionadacon las característicasde los aceites.
Posteriormente,estosmismosautoresencontraronque laspérdidasde tocoferolesseproducían
en el orden a> y> 13> 8 independientementedel tipo de aceitecalentado(Yoshiday col.
1991) e incluso al tratar grasasanimalesconmicroondas(Yoshida,1992).
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Revisión Bibliográfica
2.5 EFECTOS DEL PROCESAMIENTO INDUSTRJAL
El objetivo que se persigue al procesar los alimentos es protegerlos y preservarlos,
destruir microorganismos,inactivar enzimas, destruir inhibidores y sustanciastóxicas,
mantenero mejorar sus propiedadesorganolépticas,aumentarsu digestibilidad e incluso
producir unaspropiedadesfisicas y característicasestéticasdeseables.
El conseguirestosobjetivosprimarios del procesamientomuchasvecesimplica que
seden otros efectossecundarios;éstospuedenserno deseadoscomo la disminuciónen el
valor nutritivo del alimento,o porel contrariopositivos,como la mejorade suaceptabilidad.
El detectary conocer estos cambiosdebidos al procesamiento,así como sus
repercusionesnutritivas es de gran importancia en general y muy especialmenteen
determinadasetapas,tal como la infancia en la que la dieta presentauna composiciónmuy
restringida e incluso está constituida únicamente por lechedevacao fórmulainfantil.
2.5.1. Pasteurización
Se debena Pasteurlos principios del método de conservaciónque hoy lleva su
nombre.Entre 1866 y 1876, estudiandolas alteracionesdel vino y de la cerveza,descubrió
que un calentamiento moderado, sin sobrepasar la temperatura de 600(2, era capaz de evitar
algunasalteracionesde los alimentosal dificultar el desarrollode los microorganismosque
las producen.Hasta1880,estemétodono seaplicóa la leche.Un pocodespuéssecomprobó
que la pasteurización,realizadade unadeterminadamanera,eracapazde destruirtambiénlos
gérmenespatógenosque frecuentementecontaminanla leche. A partir de ese momentola
pasteurización no fue solo un procedimiento de conservación sino también de higienización.
2.5.1.1. Condicionesde la pasteurización.Métodos.
La pasteurizaciónesun tratamientotérmico relativamentemoderadoque tiene como
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Revisión Bibliográfica
fin preservarel producto, en nuestrocaso la leche, durantevarios días. Ello sedebea la
inactivaciónde enzimasy a la destrucción de microorganismos sensibles al calor, causarido
cambiosmínimosen las característicassensorialesy en el valor nutritivo de la leche(Fellows,
1988).
Se entiendepor leche pasteurizadala lechenatural enterao desnatadasometidaa un
calentamiento uniforme a una temperatura comprendida entre 72 y 780(2, duranteno menos
de quincesegundos,queasegurala destruccióndelos gérmenespatógenosy la casi totalidad
de la floramicrobiana,sin modificaciónsensiblede la naturalezafisicoquímica,características
y cualidadesnutritivas de la leche.
Segúnla directiva92/46/CEEde la Unión Europeadel 16 dejunio de 1992 la leche
pasteurizadadebe haberseobtenido medianteun tratamientoque utilice una temperatura
relativamente alta durante un corto lapso de tiempo (como mínimo 7¶,70(2 durante 15
segundos o cualquier combinación equival) o un procedimiento térmico que utilice diferentes
combinaciones de tiempo y temperatura para conseguir un efectoequivalente.
Se puedendistinguir dos grandestipos de métodos:
La pasteurizaciónbaja se define como el calentamiento a 630(2 durante 30 minutos.
Es un método lento y discontinuo,pero presentala ventajade no modificar las propiedades
fisico-quimicas de la leche. No se coagulan las albúminasni las globulinasy el estadode los
glóbulosde grasapermaneceinalterado.
La pasteurizaciónalta se definecomo el calentamientoa 720(2 durante15 segundos.
El métodoesrápidoy continuo,peromodifica ligeramentelaspropiedadesde la leche,si bien
los aparatosmodernosreducenesteinconveniente.Las albúminasy las globulinas sufren
siempreunacoagulaciónparcial.En lbs paísesanglosajonesla pasteurizaciónalta se conoce
comoprocedimiento“high temperatureshort time” (H.T.S.T.).
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Revisión Bibliográfica
Además,de acuerdoa la directivaanteriormenteindicadala lechepasteurizadadebe
de tenerlas siguientescaracterísticas:
10 Reaccionar negativamente a la prueba de la fosfatasa y positivamentea la de la
peroxidasa.No obstante,se permite la elaboraciónde leche pasteurizada que reaccione
negativamentea lapruebade laperoxidasasiemprequelleve unaetiquetacon unaindicación
del tipopasteurizaciónalta.
20 Enfriarse inmediatamentetras la pasteurizacióny alcanzarlo antesposibleuna
temperatura que no exceda de 6~C.
30 No contendrásustanciasfarmacológicamenteactivasen autoridades.
La leche pasteurizadase suele someter en la central lechera a las siguientes
manipulaciones:
- Limpiezapreviapormedio de centrifugacióno filtración.
- Refrigeracióninmediataa una temperaturaigual o inferior a 60(2.
- Envasadoen recipienteslimpios e higienizadosy cenadoque asegurala proteccióncontra
contaminacionesy adulteraciones.
La lechepasteurizadadebeserconservadaduranteel tiempoquedurantesu transporte
y comercializacióna una temperaturainferior a 60(2, debiendo ser vendida al consumidor
dentrode las setentay doshorassiguientesaldíasiguienteal envasado.Además,enel envase
seindicarála convenienciademantenerlaen refrigeración.
2.5.1.2.Efectosde la pasteurizaciónsobreel valor nutritivo de la leche
La pasteurización se puede considerar como un tratamiento suaveque producecambios
mínimosen las característicasnutritivas y sensorialesde los alimentos(Fellows, 1988). El
compuestomásafectadoen la lecheesla vitamina (2, cuyaspérdidaslleganaun 20 por ciento
del contenido original del producto(Ford y col, 1969; Harper, 1976). Sin embargo,estas
pérdidasno puedenimputarsepor enteroa la pasteurización.La leche de vacaen cuantoes
expuestaa la luz sufre pérdidasde esta vitamina con gran rapidez, por una reacción
.77
Revisión Bibliográfica
fotoquímicaen la que la riboflavina actúacomo sensibilizador:en primer término estoda
lugar a la formación de ácido dehidroascórbico,forma oxidada de la vitamina (2,
biológicamenteactivatodavía,peromuyinestableal calor.Es principalmenteesaformala que
sepierdeal pasteurizarla leche.Eliminando el oxígenode la lecheantesde pasteurizaría,se
evita en granmedidala pérdidade ácidoascórbicoduranteel tratamientopor calor.
La leche de mujer contiene generalmente más vitamina (2 que la de vaca,búfalo o
cabra (Powers, 1997) lechesque cuandoseempleanen lactantes,debende complementarse
conestavitamina. Sólo excepcionalmentela lechede vacaconstituyeun aporteapreciablede
vitamina (2 en las dietas mixtas. Así, en el ReinoUnido durantela segundaguerramundial,
gracias a una ración especial diaria de 1,1 litros de leche, algunas madres lactantes obtenían
de estealimentohastaun tercio de toda la vitamina (2 ingerida
La tiamina, que es la otra vitamina termolábil de la leche y la vitamina B12 pierden un
10 por ciento en la pasteurización (Fellows, 1988). Por si misma, la vitamina B12 es
termorresistentey deberíasoportarsin pérdida no sólo la pasteurización,sino incluso la
esterilizaciónque esmás drástica A pesarde ello, dicha vitamina se reducedurante la
pasteurizacióny esprácticamentedestruidapor la esterilización.Su labilidad se debea la
reacciónmutuacon la vitamina (2 en presenciade oxígeno.De ahí que la eliminacióndel
oxígenoantes de tratar la leche protegeno sólo a la vitamina C, sino tambiéna la B12
(Schaafsma,1995).La lechede mujer contieneuna cantidadmuchomenorde tiamina y de
vitaminaB12 quela devaca(Powers,1997)porello, las pérdidasque sufrenestasvitaminas
en el procesode pasteurizaciónsonde pocaimportanciaparala alimentacióninfantil.
Renner,(1979)detectóel porcentajede 5 a 15%de desnaturalización respecto al total
de proteínasséricasen la lechepasteurizada.Uno de los primerosproductosde la reacción
de Maillard, el hidroximetilfurfural estápresenteen unaconcentraciónde aproximadamente
lxmol/L (Renner,1983). Sin embargo,juzgarpor los experimentosrealizadosen ratas,las
pérdidasanteriormenteindicadasson muy levesy el valor biológico de las proteínasde la
lechepasteurizadadisminuyesolo muy ligeramente, (M~uron, 1985).
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Revisión Bibliográfica
Aunque en conjunto la utilización nutritiva de la proteínade la lecheno seafecta
apenas por la pasteurización, la alteración de determinadasproteínas, como las
inmunoglobulinas,puede tener más importancia. Así, Lyster (1979) observó que las
inmunoglobulinasIgA, IgG e IgM son heterogéneascon respectoa su estabilidadtérmicay
sedesnaturalizanparcialmentepor la pasteurización,igual que la proteínaligante de hierro,
la lactoferrina.Estasproteínassonmenosestablesque la mayoríade las proteínasséricas.
Los demásnutrientesde la leche no sufrenprácticamentecambio alguno con el
tratamientode pasteurización.
Una pruebade que la lechepasteurizadamantieneun valor nutritivo adecuadoesla
queofrecenciertosexperimentosrealizadosen niños en los que no pudo distinguirse,desde
el punto de vista nutritivo, la lechede vacapasteurizadade la cruda. (CITA)
Lapasteurizaciónpresentala ventajade queprevienela lipolisis de la lechematerna
una vez enfilada, lo cual seproducefácilmentedebido a la elevadaactividadlipásica que
presenta. Sin embargo, la leche materna que tiene que seralmacenadadurantealgúntiempo
no precisaserpasteurizadapuestoquesuspropiedadesantimicrobianasinhiben la actividad
de cualquier microorganismo patógeno. Además, la pasteurizaciónno solo elimina los
organismospatógenos,sino que tambiénalterael mecanismobacteriostáticode maneraque
la leche se vuelvemássusceptiblea “echarsea perder”.La lechematernapuedeconservarse
con seguridad durante 72 horas a 4~60(2. Si seprecisaalmacenardurantemás tiempo, debe
sercongeladaa~200Csin queestosuponganingunapérdidasignificativadesuvalornutritivo.
(Agel y col., 1982, Bjórksteny col., 1980, Evansy col., 1978).
2.5.2. Esterilización
Esta técnica,utilizada por primera vez en Suiza y desarrolladaen 1889, tiene por
objeto la conservaciónindefinida de la leche por destruccióncompletade los génnenes
.79
Revisión Bibliográfica
presentesen ella, tanto las formasvegetativascomo esporuladas.
Durantemucho tiempo, la esterilizaciónde la lecheconsistíaen un calentamientoa
1 l5-1200Cen autoclavedurante15 a 20 minutos.Es evidentequeun tratamientotandrástico
tiene el peligro deprovocarmodificacionesen la calidaddel productoque en la prácticase
han demostrado.Apareceun color oscuroy un gustoespeciala cocidoquellevaasociadauna
alteración del equilibrio proteico y mineral. Además,se destruyenla mayor partede las
vitaminas.Por eso,a partir de 1950, sehantratado de poner a punto otros métodosmenos
dañinos.
Segúnlas normasfijadaspor la Unión Europea(1992),la lecheesterilizadacumplirá
los siguientesrequisitos:
- Haber sido calentaday esterilizadaen envaseso recipientesherméticamentecerrados,
permaneciendointacto el dispositivode cierre.
- Tener, en caso de controlesaleatorios,una conservabilidadtal que no sea perceptible
ninguna alteracióndespuésde una permanenciade 15 días en un envasecenadoa una
temperaturade +300(2. Siemprequeresultenecesariotambiénpodrápreverseunapermanencia
de 7 díasen un envasecerradoa unatemperaturade 550(2•
-La producciónde lecheesterilizadapodrállevarsea caboapartir de la lechecrudaque haya
sido sometida en otro establecimiento a una termización o un tratamiento térmico.
- No contendrásustanciasfannacológicamenteactivasen cantidadessuperioresa los límites
establecidospor las autoridades.
El precalentamientoantescitado puedesersustituidoporuna pre-esterilizacióna no
menosde 1350(2 durantedos segundoscomo mínimo, seguidade enfriamiento hasta la
temperaturade envasado.
2.5.2.1. Esterilización en botella
La esterilizaciónde la leche líquida enterapor el calor se hacehabitualmenteen
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Revisión Bibliográfica
botellas, mediante un procedimiento discontinuo o continuo. En ambos casos, la leche puede
pre-esterilizarseatemperaturacomprendidaentre1200(2y 1350(2duranteunospocossegundos
y homogenizarsea 330C~S50(2paraevitar la separaciónde la grasaenelproductoterminado.
Despuésse envasaa 600C~700(2en botellascalientesde vidrio o recipientesmetálicos,e
incluso, más recientemente,en botellas de plástico. Estasbotellas o recipientesse tapan
herméticamentey secalientanduranteperíodosde 20 minutosa unahorahastatemperaturas
de l20~C para conseguirque la leche del interior del recipiente o botella alcance,por lo
menos, una temperatura de 1 J50(2 durante 15 minutos.
2.5.2.2. Efectos de la esterilización sobre el valor nutritivo de la leche
La esterilizaciónen envaseinducela hidrólisis de carbohidratosy lípidos, pero estos
nutrientessiguen siendo disponiblesy el valor nutritivo de los alimentossometidosa este
tratamientono sufre importantesdaños(Fellows, 1988).
Estetipo de tratamientotérmico,relativamenteprolongadoy drástico,traeconsigoque
la leche esterilizadaen botella pierde un 30 por ciento de tiamina, un 50 por ciento de
vitamina (2 y casi toda la vitamina B12 que teníaantesdel tratamientoLa vitamina A y la
riboflavinano sufrencon el tratamientoy permanecenestablesduranteel almacenamientoen
la oscuridad, a la temperatura ambiente, pero, como es de suponer, disminuyen
apreciablementecon la luz (Schaafsma,1995).
Reimer(1979)indica que laesterilizaciónde la lecheenvasadainduceun 80-100%de
desnaturalizaciónde las proteínasséricas,segúnlas condicionesaplicadas,aunqueel valor
biológico de las proteínassolo disminuye ligeramente.Además de la desnaturalización
proteicase producela caramelizaciónde azúcaresy la reacciónde Maillard ambosprocesos
responsablesdel color oscurocaracterísticode la lecheesterilizada.A suvez, la reacciónde
Maillard entre la proteínasy la lactosaorigina el consiguientebloqueode la lisina, que se
calcula que puede llegar al 10-15%.Por todo ello, incluso algunosautoreshan llegado a
indicar que la lechesometidaaesterilizaciónno deberíaseradministradaa bebés(Pien 1972;
EJ.
Revisión Bibliográfica
Secretin,1981; Eky Magnus,1980).
La digestibilidad de las proteínasde la leche seve perjudicadacuantola leche es
sometidaa temperaturasdrásticasduranteun período largo, sea 1800(2 durante80 minutos
(Klostermeyery col. 1975; Alais y col. 1978, Beikov y col. 1981), sin embargosegúnla
normativa anteriormente indicada estascondicionesno son normalesni indicas para la
esterilizaciónde la leche.
En fórmulasinfantiles líquidas esterilizadasconvencionalmente,por la reacciónde
la lisina con fosfato de serna,se forma lisinoalanina(Fritsh, Klstermeyer, 1981, Hurrelí y
Finot, 1983). Este compuestoestá presentetambién en las fórmulas UHT en una
concentraciónde 160-370mg/kgdeproteínacrudamientrasque enlas fórmulasesterilizadas
en envasealcanza410-1030mg/kg, Finot (1983). También Langhendriesy col., 1992
obtuvieron valores más altos de lactulosil alanina en fórmulas infantiles esterilizadas
convencionalmentefrentea la misma sometidaa IJHT, aunqueniños alimentadoscon estos
dos tipos de fórmulasno presentarondiferenciasen cuantoal contenidode productosde la
reacciónde Maillard excretadosa travésde la onna.
2.5.3. Esterilizacióna temperaturaultraelevada<UHT)
Este tipo de leche, conocida más comúnmentecomo leche UHT (ultra high
temperature),es la leche, enterao desnatada,sometidaaun procesode calentamientoa una
temperaturade l35~150o(2durantedosaocho segundos,queasegurala destrucciónde todos
los microorganismosy la inactividadde susformasde resistencia(esporas),siendoenvasada
postenorrnenteen condicionesasépticas.
2.5.3.1. Métodosde esterilizaciónUHT
Desdeel puntode vista tecnológicodos sonlos sistemasLJHT: el sistemadirecto y el
jádirecto.En el primero seinyecta directamentevapor en lecheprecalentada,alcanzándose
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Revisión Bibliográfica
casi instantáneamentela temperaturade 135~150o(2,que esmantenidaunossegundos(dosa
seis).Mástarde,porexpansióndirecta,seelimina el vaporadicionado.En el segundode los
métodos, el vapor no llega a entrar en contacto directo con la leche, estandosiempre
separadosporplacasde aceroinoxidable.
Si secomparanambosmétodosexistenventajase inconvenientes.Losprocedimientos
de calentamientodirecto permiten preparar leches que sufren durante el tratamiento
modificacionesmínimas debido a la gran rapidez del intercambio térmico. Estudios
comparativosrealizadosen Australia(Zadon,1969)demuestranquela proporcióndeproteínas
solublesdesnaturalizadasduranteel calentamientodirectoesmenorqueen los procedimientos
indirectos. Por otra parte, el calentamientodirecto asegurauna desoxigenacióntotal de la
leche, lo cual es favorable para su conservación. Sin embargo, las instalacionesde
calentamientodirecto tienenun precio de compray funcionamientomás elevadoque las de
calentamientoindirecto,asícomo la necesidadde efectuarla homogeneizaciónasépticamente.
Por su parte, los procedimientos de calentamiento indirecto tienen como principal
inconvenientela formación de depósitosen las superficiesde intercambiode calor con la
consiguienteperturbaciónde la transferenciatérmicay, amenudo,la necesidadde aumentar
la diferencia de temperatura entre la leche y el fluido calefactor lo que suponeuna menor
rentabilidad.La colocaciónen el circuito de un desaireadora vacío en el procedimiento
indirectoaseguraunadesoxigenaciónsatisfactoriade la leche.
Segúnla normativade la Unión Europea(1992), la lecheUHT debecumplir las
siguientesexigencias:
- Haberseobtenido mediantecalentamientoen flujo continuo de la leche cruda a una
temperaturaelevadaduranteun corto lapsode tiempo(como mínimo+1350(2 durante,por lo
menos,un segundo),conel fin dedestruirtodoslos microorganismosy susesporas.Después
sedebeprocedera su envasadoasépticoen un recipienteopaco,o queel embalajeconvierte
en opaco,demodo que se reduzcana un mínimo las transformacionesquímicas, fisicas y
organolépticas.
- Tener una conservabilidadtal que , en caso de coptroles aleatorios, no sea perceptible
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Revisión Bibliográfica
alteración alguna al cabo de 15 días, mantenida en un envase cerrado a una temperatura de
+300(2, Siempre que resulte necesario, podtá preverse también una permanencia de siete días
en un envasecenadoa unatemperaturade +550(2.
- En caso de que el procedimiento de tratamiento UHTde la leche se aplique por contacto
directode la lechey delvaporde agua,ésteseráobtenidoa partir de aguapotabley no podrá
dejar posos de sustancias extrañas en la leche ni afectaría negativamente. Además, la
aplicaciónde esteprocedimientono modificaráel contenidode aguade la leche tratada.
- No contendrásustanciasfarmacológicamenteactivasen cantidadessuperioresa los límites
fijados por las autoridades.
La leche tratadaa temperaturaultraelevadagozade todas las ventajasde la leche
pasteurizada o esterilizada en forma convencional y no tiene ninguno de sus inconvenientes.
Por consiguiente,es lógico considerarque puedeser la leche del futuro, que sustituya a los
dos tipos que seencuentranactualmenteen el mercado.
2.5.3.2.Efectosde la esterilizaciónUHT sobreel valor nutritivo de la leche
Por sí mismos, los métodos de esterilización a temperatura ultraelevada preservan
mejor las cualidades nutritivas del alimento que los de esterilización en el envase.Si seenvasa
el producto asépticamente,sin ulterior tratamiento, igualaráen sabor y en propiedades
nutritivas ala lechepasteurizadaporel métodocontinuode pasteurizaciónalta,sobretodo si
se elimina el aire de la leche, puesto que la vitamina (2 y la vitamina B12 se conservan
entoncesintactas.Por tanto,sonobviaslas ventajasprácticasquesuponesuministrarunaleche
líquida con igual color, sabor y valor nutritivo que la pasteurizada con unavidamediamucho
más larga(Fellows,1988)
Weeksand King (1985)demostraronque la absorciónintestinal y el depósitofemoral
de Ca no era distinto entre la lechepasteurizadaHTST y la esterilizadaUHT.
Burton (1988) indica que las pérdidasde lisina disponiblesonhastade un 2% en la
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Revisión Bibliográfica
leche pasteurizada y de hasta un 6,5% en la leche IJHT. Según Adrian (1972), la cantidad
de lisina que se pierde en la leche Hl-IT es de 1-4% y hay muy poca diferencia entre el
procesodirectoe indirecto.Sin embargoningunodeestostratamientoscausaronunadescenso
de la digestibilidady del valor biológico en ratas,debidoa que la lisina de la proteínaláctea
estáen excesoparalos requerimientosde esteanimal.
Lasproteínasséricasde la lechesedesnaturalizanen el procesamientoUHT en mayor
o menor medida dependiendo de la relación tiempo-temperatura.Los sistemas de
calentamientodirecto desnaturalizanun 50-75%del total de las proteínasséricasfrente a los
indirectosqueafectanal 70-90%(Renner,1979). Ladesnaturalizaciónde la 3-lactoglobulina
producela liberaciónde gruposSH, responsablesdel saborde la lechecalentada.Sepiensa
que la inyección directa de vapor provoca una menor desnaturalización que el calentamiento
clásico en tubos porque el vapor que penetraen la leche produce la dilución de sus
componentes (Dilí y col., 1964).
No obstante, este efecto de la desnaturalización proteica puede considerarse positivo,
ya que se ha observadoque las proteínasde la leche desnaturalizadasse digieren más
fácilmentequelas nativasdebidoaquela estructuraproteicaesmenoscompactahaciendoque
seamásaccesiblea las enzimas.Es decir, la proteínade la lechepasteurizaday IJHT se
utiliza mejor que la de la lechecruda(Mauron, 1985).Otraexplicaciónpor la que la leche
calentadapresentauna mayordigestibilidadesporqueel calentamientoinactivael inhibidor
de la tripsinapresenteen la leche(Swaisgoody col., 1979;Renner, 1981).Tan solo cuando
la leche se sometea tratamientostérmicos intensos se puedeproducir la destruccióndel
inhibidor de la tripsina, que estabadisminuido.Estosmismosautoresindicanque los niños
pequeños presentan menos problemas de digestión cuando toman leche UHTde vaca porque
las proteínasestánligeramentedesnaturalizadasy precipitanen formade unadispersiónmás
Emaen el medio ácidodel estómago.
El procedimientoUHT se está aplicandoincluso pata la obtención de fórmulas
infantiles. Anon (1968)observóque los niños alimentadoscon leche IJHT gananmáspeso
85
Revisión Bibliográfica
másrápidamenteque aquellosalimentadoscon leche pasteurizaday explicó que puedeser
debido a que la transferenciade aminoacidosal suerosanguíneoseafavorecido,hecho que
observó en otros ensayos con cerdos pequeños.
El hidroximetilfurfural, uno de los primerosproductosde la reacciónde Maillard, en
la leche UIHT por el sistema indirecto alcanzaconcentracionesde 6-18 gmol/l y en el
tratamientodirecto2-12 ±mol/l.Peroyaque el umbralsensorialsuperiorparael HMF esde
16 gmol/l, en la leche UHTno se detectan cambios de sabor. Sin embargo, se ha indicado
que hay poca relación entre los valores de HMIF y de lisina disponible, de manera que no se
puedendeducirconclusionesclarasen lo que respectaal dañoproteico.Además,en el caso
de la leche UHT, por ser un alimento líquido, la reacción de Maillard apenas tiene lugar
debido a que el agua la inhibe (Renner, 1979; Renner y Dorguth, 1980).
Formulas infantiles elaboradas con leche de vaca y sometidas a UHTresultaron ser tan
eficientesen niñosprematuroscomofórmulashechasapartir de lecheo suerode lecheen lo
que respecta a su ingesta energética, aumento de peso, consistencia de heces y parámetros
químicosde la sangrey suero.(Ziegleret al, 1969).Sin embargoen esteensayono solamente
era distinto el tratamientotérmico sino tambiénlas fórmulasempleadas.
Otros experimentos llevados a cabo en bebés y niños pequeños mostraron que la leche
UHT presentabael mismo valor nutritivo que la lechepasteurizada. Una pérdida en el valor
proteico solo se produce cuando se aplican condiciones extremas de calentamiento con fines
experimentales (Finot y col., 1977; Klostermeyer y Fritsh, 1981).
El tratamiento UHTno causa cambios fisicos o químicos en la grasa de la leche que
tenganconsecuenciasnutricionalesadversas.Al compararsecon la lechecrudala leche¡JI-IT,
presentamenosacidosgrasospoliinsaturados(33% ácido linoleico, 13% de ácido linolénico
y 7% de ácidoaraquidónico,Pol y Groot (1960), y en total hastaun 30%menosde ácidos
grasoslibres (Withycombey Lindsay, 1969).
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Revisión Bibliográfica
En experimentoscon cerdospequeños,la lecheentera¡JET indujo una lipolisis más
rápida de los triglicéridosen el estómagoque la lechepasteurizada.Esteefecto puedeser
debido en parte a la modificación de las membranasde los glóbulos de grasa por la
homogeneización,o al calentamientosufrido duranteel calentamiento(Timmen y Precht,
1984).
En lo que se refiere a minerales,se produceun movimiento reversiblede calcio,
magnesio,citrato e iones fosfato entrelas micelasde caseínay el suerode la lechedurante
el procesamientoUIT y durante el almacenamiento. Este hecho puedeser debido a la
disminución de la cantidad de calcio soluble en la leche inmediatamentedespuésdel
tratamientotérmico. Sin embargo,no seproduceuna pérdidade la utilización nutritiva de
mineralesachacablea la esterilizaciónUIT. En este sentido, Henry y Toothill (1960)
demostraron que la disponiblilidad de calcio en rataspermaneceinalterada.Asi mismo,Pelet
y Donath (1974) observaronen ensayoscon niños que la retenciónde calcio y potasioera
mayorcon la lecheUIT que con la lechepasteurizada,mientrasquela retenciónde fósforo
era similar en los dos casos.
El efectodel procesamientoIJHT sobre las vitaminas supone una pérdida de un 10 -
20% sobre el contenido vitamínico de la leche y por lo tanto tiene escasarepercusión
nutricionalen dietasmixtas. (2omoseha indicado,el métodoLYHT indirectoproducepérdidas
ligeramentemayoresque el directo (Sharma, 1980; Zadow, 1980; Anderson,1982). Las
pérdidasmásaltasde vitamina(2, tiamina, cianocobalaminay ácidofólico porel tratamiento
indirectopuedensepuedenreducirconsiderablementea travésde la desgasificiónde la leche
(Tóter, 1979; 1980; Lund, 1982;). Por esta razón, Cameron (1978)aconsejóque el oxígeno
deberíasereliminadodurantelaelaboracióndealimentosinfantiles.Seha sido detectadouna
pequeñapérdidade tiaminacomo resultadodel procesamiento¡JET. La vitaminaB6 también
se ve ligeramenteafectada.Despuésde 6 mesesde almacenamientode la leche ¡JET el
contenidode vitamina E se ve reduceligeramente,mientrasque la concentraciónde ácido
ascórbicodisminuyedependiendodel contenidode oxígeno de la leche(Renner,1983).
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Revisión Bibliográfica
2.5.4.Deshidratación
La deshidrataciónesel procesamientoempleadoparala obtenciónde lecheen polvo,
cuyo aspecto,composicióny estructurafisico-quimica son variables dependiendode las
condicionesdurantesupreparación.El productoresultantedebede presentarun humedaddel
4%o menos, y mediante este procedimiento se consigue que la lecheenteratengaunavida
media de seis meses y si el polvo esta hecho apartir de lechedescremada,puededurarhasta
tres años(Scott, 1989).
2.5.4.1.Procedimientos de deshidratación
Puedendiferenciarselos siguientes:
- Método de los cilindros o rodillos o procedimientoJust-Hatmaker
- Método de nebulizacióno spray
Mprocedimientode Just-Hatmaker.-
El aparato de deshidrataciónlleva dos cilindros muy próximos entre si calentados
inferiormente por vapor que giran lentamente en sentidoinverso.La lechecaeentrelos dos
cilindros y sereparteuniformementeporsusdossuperficies.La deshidrataciónesmuyrápida
y la leche forma unapelículaque desprendeunacuchilla por raspado.El vaporde aguaes
aspiradopor una campanasituadaencima de los cilindros. En esteprocedimiento, el
tratamientotérmico tanbrutal al que sesometela lechemodifica la estructurafisico-quimica
de la misma, por lo que es preferible obtener leche en polvo mediante el procedimiento de
nebulización.
Procedimiento de la nebulización.-
Consisteen pulverizarmuy finamentela leche hastaque forme una nieblaen el interior de
una vastacámarabarridaporUnacorrientede airecaliente.La deshidrataciónesinstantánea
y la lecheen polvo caeen la parteinferior dc la cámara.Por la cámaracircula unacorriente
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Revisión Bibliográfica
de aire filtrado a una temperaturapróximaa los 150-1600C.Estacorrientepasacercadel
dispositivodepulverizacióndela leche.Ademásexisteun movimientoturbulentoquefacilita
el descensodel polvo a la basede la cámara,por cuyo orificio de salidaes aspiradauna
mezcla de aire y polvo.
El método de desecado por congelación, es una alternativa cara (Scott, 1989).
Desde el punto de vista técnico, la leche resultante está estructuralmente poco
modificada.Dadala extremafinura de las gotitaspulverizadasen la cámara,la desecaciónes
muyrápiday el calentamientode la lecheeslimitado por lavaporizacióncasi instantáneadel
agua.
El embalaje y la conservación del polvo plantean dificiles problemas. El peligro de
enranciamientosubsistea pesarde la pasteurizacióna alta temperatura.Por otra parte, la
oxidación de la grasa puede producirse bajo la influencia de ciertos factores: luz, calor, acidez,
presencia de metales catalizadores (hierro y sobre todo cobre) y presencia de oxígeno. Este
último es el más importante y hoy se ha generalizado el envasado en una atmósfera de
nitrógenoo de gascarbónico.
2.5.4.2. Efectosde la deshidratación de la lechesobreel valor nutritivo de
la leche
En la bibliografia se ha descrito distintos resultados en cuanto a los efectos de la
deshidrataciónsobreel valornutritivo dela leche(Fellows, 1988),estasvariacionessepueden
atribuir a la variedadde los procesosde preparación,la temperaturay el tiempo de secado,
y a las condicionesde almacenamiento.Uno de los componentesde la lechemásafectadoson
las proteínassolubles,estassedesnaturalizanen mayoro menorgradosegúnla intensidady
duraciónde los tratamientostérmicosque sufrena lo largo de la fabricación. Teniendoen
cuanta la multiplicidad de los tratamientos, es dificil evitar completamente la
89
Revisión Bibliográfica
desnaturalización.Sin embargo,en la preparaciónde las lechesen polvo llamadasde baja
temperatura,quepresentanun contenidomínimo de un no debeafectara másdel 10% de
las proteínassoluble, En el casode la fabricaciónde lechesen polvo de alto calentamiento
se desnaturalizanprácticamentela totalidad de estasproteínasmedianteun calentamiento
apropiado (90~C-15 a 20 mm). Al mismo tiempo, el polvo se enriquece en grupos sulfidrilos,
capacesde proteger lamateriagrasacontrala oxidación.Lacaseínaespocosensibleal calor,
en cambio las micelas de fosfocaseinato sí lo son. Por lo tanto, es conveniente utilizar
temperaturas tan bajas como sea posible cuando se desea preparar un polvo de buena
reconstitución.
Mediante el tratamientopor rodillos se obtiene un productoque no es fácilmente
soluble. Las proteínasséricasquedandesnaturalizadasy puedeproducirsepardeamientopor
la reacción de Maillard. Con el método de deshidrataciónen spray la desnaturalización
proteicase reduce,comoya seha indicado,y sólo seproduceun pardeamientoligero y algo
de coalenscenciade los glóbulosde grasa.
El estado de la materia grasa en el polvo es un factor muy importante para apreciar
la calidad del producto. Es necesarioevitar cualquieralteración del glóbulo grasoque
conduzca a la liberación de la grasa libre. La leche en polvo Hatmaker presenta siempre una
importantedesestabilizaciónde la fasegrasadebidoa la explosiónde los glóbulosgrasosal
entrar en contacto con los cilindros calefactores. En la leche entera los glóbulos de grasa
presentancoalescencia.Este fenómenono se observaen la desecaciónpor atomización.
Además,en estecaso, previamentesepulveriza la fase grasade la leche medianteuna
enérgicahomogeneizaciónparaobteneren el polvo una fina reparticiónde los glóbulos.
En el casode lá lecheen polvo descremadacuyo contenidoen grasaesmuy bajo, las
cantidadesde vitaminasliposolublessontambiénmuy pequeños;sin embargo,estasleches
normalmentesesuplementancon vitaminasA y D, hastaconcentracionessemejantesa las
presentesen la lecheentera.Por el contrario,el contenidode vitaminashidrosolublesen la
lecheen polvo descremadareconstituidaesmuy similar al de la lecheoriginal (Scott, 1989).
90
Revisión Bibliográfica
Por último, la cantidad de agua que permanece en el polvo es un factor importante
para su conservación. Cuando es superior al 5% se empieza a producir la cristalización de la
lactosa, con la serie de transformacionesque la acompañan:malos olores, coagulación,
aumentode la acidez, disminución de la solubilidad, la reacción de Maillard, etc. Sin
embargo, si el polvo se almacena en un paquete herméticamente cerrado y en un ambiente frío
la reaccióndeMaillard sereduceal mínimo. El contenidode usinaesrelativamenteestable
hastaun año de almacenamientoen condicionesde bajahumedady temperaturade 370(2
(Rolís y Porter,1973; Womacky Holsinger, 1979).Del mismomodo,no pareceque en estas
condicioneshaya pérdidassignificativasen la calidad proteica y el valor nutritivo. No
obstante,las vitaminasen la lecheen polvo almacenadaen condicionesdesfavorablesson
bastantevulnerablesy su destruccióntambiénpareceestarvinculadaa el a la formaciónde
productos avanzados de la reacción de Maillard procedentes de la degradación de la lactulosil-
lisina. Se ha demostradoquelasvitaminasy los gruposaminolibres puedenreaccionarcon
la lactosadirectamente,formandocompuestosinactivos desdeel punto de vista biológico
(Ford y col, 1983).
Los estudios llevados a cabo por Scott y Bishop, (1986) en la leche en polvo
descremadademostraronque bajocondicionesadecuadasde envasadoy almacenamiento,el
efecto sobre el contenido de vitaminas es prácticamente nulo en su fecha de venta. Por el
contrario, el alto contenido de grasa de la leche entera en polvo hace que sea susceptible a
oxidación, con la subsiguientedescomposiciónde los productosde oxidación y producción
de compuestos responsables del mal sabor (compuestos carbonilos, lactonas, aldehídos y
metilcetonas). Sin embargo, parece que si el almacenamiento se efectúa en condiciones
adecuadas la concentración de cetonas en la leche reconstituida que era inferior al umbral de
sabor y no es suficientepara provocar un rechazopor mal saborpara su detecciónpor
palatabilidad(Fellows, 1988)..
No obstante,este tratamientoproduce grandes cambios en la composición de
aminoácidosde las proteínasde la leche.La lisina sepierdeen un 5%enla l¿chedeshidratada
91
Revisión Bibliográfica
mediante spray y de un 3 a 15% en la leche sometida al método de cilindros. La
disponibilidadde lisina en el primer métodoesde un 90 a 92%y en el segundode un 60 a
95%. Ademástambiénsehan observadopérdidasde cisteina,metionina,treonina,y serma
(Renner,1983).
El contenido de HiMIF de la leche deshidratada por el método spray es de 7 j.imol/l00
g y de 12 ¡imol/l00 g en el método de rodillos (Renner, 1983).
92
Revisión Bibliográfica
2.6. FORMULAS INFANTILES PARA LACTANTES
La superioridadde la lechehumanafrentea laalimentaciónartificial esincuestionable
por motivosnutricionales,inmunológicosasí como psicológicos.Las autoridadessanitarias
velanpor queningunainformacióninsinueni hagacreerquela alimentacióncon biberónes
equivalente o superior a la lactancia materna. Sin embargo, en aquellos casos en que la
lactanciamaternano essuficienteo no esposible,las preparadospara lactantesseutilizan
parasatisfacerlasnecesidadesnutritivasde los lactantesdurantelos cuatroo seisprimeros
mesesde vida
2.6.1. Tipos y directrices
Entre las reglamentacionesvigentesreferidasa fórmulas infantiles se encuentrala
directivarelativaa los preparadosparalactantesy preparadosde continuaciónde la Comisión
de las ComunidadesEuropeas(91/321/C.E.E.)del 14 de mayo de 1991, recogidaen la
legislación española en el Real Decreto 1408/1992 del 20 de noviembre (B.O.E. 13/1/1993)
y más recientemente en el Real Decreto 72/1998 del 23 de enero (B.O.E. 4/2/1998). Se
indicanlos requisitosdecomposiciónbásicade estosproductos,definiciones,condicionesde
etiquetado y algunas normativas referentes a su comercialización, resaltando la importancia
que desempeña la infonnación en la elección de la alimentación infantil con el fin de
favorecer y proteger la lactancia materna. Dicha normativa distingue dos tipos de preparados
para lactantes, definidas como a continuación se indica
- Preparadosparalactantes:“los productos alimenticios destinados a la alimentación especial
de los lactantes durante los primeros cuatro a seis meses de vida que satisfagan por sí mismos
las necesidadesnutritivas de estacategoriade personas”.
- Preparadosde continuación:“los productosalimenticiosdestinadosa la alimentaciónespecial
de los lactantesde másde cuatromesesde edadqueconstituyanel principalelementoliquido
de una diétaprogresivamentediversificadade estacategoríade personas”.
Así mismo, la SociedadEuropea de Gastroenterologíay Nutrición Pediátrica
(ESPGAN)diferenciaentrefórmulasde inicio, paralos primeroscuatroa seismesesdevida,
y fórmulasde continuación,a partir de estaedad.Sin embargo,la AsociaciónAmericanade
Pediatría(A.AP) sólo contemplaun único productoque denominafórmula infantil. El Codex
93
RevisiónBibliográfica
Pediatría(AAP) sólo contemplaun únicoproductoquedenominafórmulainfantil. El Codex
Alimentarius(volumen4, 1994)delaFAO y la OMS, defineunaúnicafórmulaparalactantes
y entiende por lactantes a niños no mayores de doce meses de edad.
Ademásde los dos tipos de fónnulas indicadas,sehandesarrolladootrasespeciales
paraniñosprematuroso debajo pesoal nacer,intolerantesa lasproteínaso a la lactosade
la leche,conmalabsorciónde grasas,conreflujo gastroesofágico,enriquecidasconhierro etc.
Respectoal etiquetado,laprimerade las citadasnormativasseñalaque los preparados
paralactantessonadecuadosparael niño desdesunacimientoperoquea partir de los cuatro
meses sólo deben ser parte de una dieta diversificada, refiriéndose en particular a las
necesidadesde hierro que no quedancubiertas.Aparecela composición,expresadacomo la
cantidad media de los macronutrientes, cada sustanciamineral y vitamina por cada 100
mililitros del producto listo para el consumo, así como las instruccionesrelativas a la
preparacióndel productopara conseguiruna correctaalimentaciónen el caso de que la
fórmula seaen polvo, y unaadvertenciasobrelos riesgosparala saludque resultande una
preparacióninadecuada.A pesarde ello, no existeningunaindicación concretasobrecomo
llevar a caboel calentamientodoméstico.
En los Anexos de la misma figuran las frentes proteicas y otros ingredientes
alimenticios, cuya adecuaciónpara la alimentaciónespecial de los lactantesdesde el
nacimiento ha sido determinada mediante datos científicos generalmente aceptados.
Atendiendo a la frente proteica, se diferencian proteínas elaboradas a partir de proteínas de
la leche de vaca, sin modificar o bien modificadas (alteración de la proporción proteínas del
suero:caseína)y preparadoselaboradosa partir de soja únicamenteo de una mezclacon
proteínasde la leche de vaca. La denominación“Leche para lactantes” y “Leche de
continuación”quedarestringidaa los alimentoselaboradostotalmenteapartir de las proteínas
de la lechede vaca.En todos los casossepermitela adición de aminoácidosparamejorarel
valor nutritivo de las proteínasy únicamenteen laproporciónnecesariaparaestefin. Cuando
la relaciónproteínasdel suero:caseína,que en la lechede vacaes de 50:50, esrebajadapara
aproximarsea la lechehumana,sehacea expensasde aiadir suerodesmineralizado.En los
94
Revisión Bibliográfica
preparados de continuación no se procede a dicho ajuste, ya que en la leche maternase
observaun incrementoprogresivode la relacióncaseina:proteinasde suero.
Debido a que estatesis se ha realizadoutilizando como material exclusivamente
preparadosparalactantes,en la cuadro 1 se halla resumida la composiciónbásica(valor
mínimo y máximo) de dichos preparadoscuando se reconstituyende acuerdocon las
instrucciones del fabricante expresados en g/lOO g segúnladirectiva91/321/CEE y en gíookilojulios disponibles de acuerdo con el (2odex Alimentarius, 1994:
Cuadro 1.
Minimos-Máxinio Mínimos-Máximo
Energía:
250-315
Proteínas,
Lcc1~e nos sin modificar
Leche de vacamodificada
Soja únicamenteo mezcladalechevaGa
Lípidos:
O.43
0.56-0.7
0 .45-0.7
0.56-0.7
0.8-1.5
Acido láurico
Acido miristico
Acido tinoleico
Carbohidratos:
Lactosa
Sacarosa
Almidén pretostadoo gelatinizado
sustancias minerales:
Sodio(mg)
Potasio(mg)
Cloro (aig)
Calcio(mg)
Fósforo(mg)
Magnesio(mg)
Hierro (mg)
Zinc (mg)
0.8-1.5
hasta15% total materia
hasta¡5% total materia
70-255
1.7-3.4
0.85-SE.
hasta20% total
5.5.- 2
20-60
60-145
50-125
50-5.5.
2 5-90
5-15
0.5-1.5
0.5-1.5
70
5-15
20-50
14-35
¡2-SE.
6-SE.
1 .4-SE.
0.25-S.S.
0.12-S.S.
95
Revisión Bibliográfica
Yodo ~g)
sojao mezclalechevaca
Hietro
Zinc
Vitaminas:
A (Ul.)
D
Tiamina
Riboflavina
Nicotinamida
Acido pantottnico
E’
Biotina
Acido fálico
E,,
C
K
E
5-SE.
1-2
0.75-2.4
60-180
1-2.5
40-SE.
60-SE.
250-SE.
300-5.E.
35-SE.
1.5-SE.
4-SE.
Ql-SE.
8-SE.
4-SE.
0.5/g de Aa pollinsaturado--
La calidad de la proteínano seráinferior al 85% de la caseína; *referido a 5 de ácido linoléico; SE.
1 .2-SE.
015-SE.
0.12-5.E.
60-120
10-25
1 0~tg-5.E.
1 41xg-5.E.
6Opg-SE.
70 pg-SE.
9~¿g-S.E.
0.4-SE.
1~g-5.E.
0.04¡ag-5.E.
1 .Qmg-S.E.
1 ~.g-5.E.
0.7U.1./g*
sin especificar.
Todaslas citadasdirectivas señalanla superioridadde la lactanciamaterna,que el
producto ha de utilizarse por consejo de personascualificadas,y que no estánpermitidas
imágenes o textos que idealicen el uso de estos preparados. Por último, velanporel material
informativo y educativodestinadoa las mujeresembarazadas,paraque aclarelas ventajasy
superioridadde la lactanciamaterna,así como la preparacióny persecuciónde la misma,el
posible efectonegativosobrela lactanciamaternade la alimentaciónparcialcon biberón,la
dificultad de rectificar la decisión de no amamantar y una serie de indicaciones sobre la
manipulación y utilización correcta de estos alimentos destinados a un colectivo tan
vulnerable.
Las fórmulas infantiles en polvo y las fórmulas concentradasdebenreconstituirse
correctamenteantesde ofrecérselasal bebé.La densidadenergéticaindicadaporel fabricante
se consigueañadiendoel número prescrito de cucharillasde la fórmula en polvo a un
determinadovolumen de aguao diluyendo la fórmula infantil concentradaen la misma
cantidad de agua. Sin embargo, son escasoslos estudios realizadossobre la densidad
96
Revisión Bibliográfica
energéticade las fórmulaspreparadasen casa.Una personacon experienciapondríaen la
cucharilla lacantidadprevista,con un error de un 5%,pero ésteseríade un 10% si carecede
experiencia(Mettler, 1982).Por tanto, las diferenciasen densidad energética de un sustitutivo
de lechematernapuedenserdebidasaunahipo o hiperdiluciónintencionada.Sehaseñalado
que unadilución excesivaesfrecuenteen paísesno industrializados(Jelliffe y Jelliffe, 1978;
McComaas, 1988; Veraldi, 1988) y en familias con bajo nivel adquisitivo en países
industrializados(McJunkiny col. 1987),mientrasque la tendenciaa concentrar los biberones
seda ocasionalmenteen paisesindustrializados.
Al preparar una fórmula infantil en forma de líquido concentrado, debe volcarse el
volumenapropiadode concentradodirectamentedel envase(normalmentelata) al biberón,
añadiendouna cantidadigual de aguafila o templada.Cuandose partede un productoen
polvo, se debeintroducir el volumen adecuadade aguaen el biberón y seguirdespuéslas
indicaciones del fabricante respecto a la cantidad de polvo a añadir. Si no se dispone de un
serviciopúblico deaguacontrolada,deberáutilizarseaguaembotelladao hervida.En estecaso
es muy importante emplear agua de mineralización baja, para no incrementar la carga
osmótica del alimento. Es preferible, prepararun solo biberón cadavez, aunquealgunos
fabricantesen sus etiquetasseñalancómo prepararel volumennecesarioparatodo el día.
Preparadala fórmula infantil debeserconsumidaen seguidao refrigeradahastael momento
de su empleo. Unavez abiertala lata de fórmulainfantil en formade líquido concentrado
debe ser conservada en un lugar seco,de preferenciaen unanevera,y la latadepolvo debe
mantenerseperfectamentecerrada (Fomon, 1995).
Los fabricantesde fórmulasinfantilespara lactanteshan acumuladodatossobrelos
márgenesde pérdidasapreverparadiferentesnutrientesduranteel procedimientoespecífico
demanufactura,y esprecisoajustarsucomposicióninicial paracompensaresaspérdidas.Tras
el envasado de una leche artificial, la concentraciónde la mayoría de los nutrientesse
mantieneinalterada.Sin embargo,paraalgunosde ellosdisminuyelentamentecon el tiempo.
Por ejemplo, en la forma líquida concentrada,la pérdida de vitaminas A y (2 tras su
procesamientoy envasadoes de escasacuantía,mientrasque sí sepierdeunaparteapreciable
97
Revisión Bibliográfica
de las mismasen las fórmulas en polvo, debido a la inevitablecantidadde oxígeno presente
en el envase(Cook, 1989). Se hadescritoque el contenidodehierro de una fórmulainfantil
líquida no disminuyeduranteelperíodode vigenciadelproducto,pero,debidoa la lixiviación
del hierro del envase,su cantidadpuedeaumentarhasta2 mg/l (Dalíman, 1989).
2.6.2. Composiciónnutritiva de las fórmulas infantiles
La leche maternaesaceptadacomo el alimento ideal paraniños hasta5 ó 6 meses,
pues asegurael crecimiento y desarrollo óptimo (ESPGAiN, 1982). Sin embargo, la
composiciónde la lechematernavaríademadrea madre,de un díaa otro e incluso durante
la toma de forma que sehacemuy dificil conocerla concentraciónde cadanutrienteen la
lechehumana.
Teniendoen cuentaque la lactanciamaternaes superior,las alternativasque existen
paraalimentara los niños desempeñanun papelmuy importantecuandola primerano es
posible, deseadao suficiente. Desdeel principio de la historia, la leche de vaca sola y
posteriormentesometidaa algunasmodificacionesha sido el principalsustituyente.A finales
del siglo XIX seiniciaron los estudiosdirigidosa asemejarla composiciónde los preparados
para lactantesa la de la leche humanay hoy en día el objetivo ya no es mimetizar la
composiciónde la leche humanasino conseguirefectos fisiológicos semejantesa los que
producenla lactanciamaterna(Goedhart y Bindels, 1994).
2.6.2.1.Energía
La densidadenergéticamediade la lechehumanamadurasetoma como referencia
paraestablecerlas necesidadesenergéticasde los lactantes,y por lo tanto es la guíapara
establecerel contenidoenergéticoque debenpresentarlas fórmulasinfantiles.El cálculo de
este valor sehacíaa partir del análisis de macronutrientescontenidosen la leche humana
extraída por medios mecánicoso manualmente,y aplicando el factor de conversiónde
Atwater. De esaforma se obtuvo un valor energéticode 700 kcal/l (Departamentode Salud
y SeguridadSocial, 1977).Sin embargo,segúnLucasy col. (1990), estemétodoimplica una
98
Revisión Bibliográfica
sobreestimación,puestoque la lecheobtenidapor los métodosindicadospresentamásgrasa
que si es extraídapor succión.Posteriormente,mediantemarcajecon isotóposseha hallado
quela lechematernacontieneunas530 kcal/l y 580kcaLIl en la sextasemanay el tercermes,
respectivamente.Esto significa que los preparadospara lactantespresentanun contenido
energéticomuy alto y explicaríaporquélos niñosalimentadosartificialmenteexperimentan
un incrementodepesomásrápido que los que crecencon lechematerna(Prenticey col.,
1988).A continuaciónserecogenen elcuadrolasrecomendacionesenergéticasvigentes(Ros,
1998).
Cuadro 2. RecomendacionesEnergéticasvigentes(kcal/100mí)
ESPGAN 64 - 72
CEE 60-75
‘AAP 60-80
2.6.2.2.Proteínas
Al aportede proteínasproporcionadopor la lechede mujer esmuybajo, 0.9-1 gioo
ml. Años atrássesobreestimabael contenidoproteicode la lechehumana,puesse incluíaen
esta fracción el nitrógeno no proteico, que constituye entre el 20 y el 25%
del nitrógeno total. Actualmente se acepta que la leche materna contiene 8-10
g de proteína/l (Hambraeus y col., 1978; Harzer y col. 1986). En las últimas
décadas se han disminuido los niveles de proteína de las fórmulas infantiles
para asemejarlos a los de la leche materna, ya que los niños que consumían
fórmula presentaban una concentración en plasma de urea y determinados
aminoácidos demasiado elevados, lo que indicaba un alto estrés metabólico
innecesario (Járvenpflá y col. 1982ab.; Janas y col. 1985). Las
recomendaciones actuales para este macronutriente se indican a continuación
(tabla 3).
99
Revisión Bibliográfica
Cuadro3. Recomendacionesde proteínasvigentes(gibO mí)
ESPGAN 1.2 - 1.9
CEE 1.2- 1.8
LAY 1.2- 3.1
Por otra parte, en ningún estudiocon fórmulasinfantilescon bajosnivelesdeproteína
se ha conseguido reproducir la concentración de aminoacidos plasmáticos de niños
alimentadoscon lechehumana(Piconey col. 1989).Así, en un ensayoen el queel contenido
de proteína era de 1 1-13 gIl y variando la relación caseina:proteinasséricas, los niños
presentabanun crecimiento y status nutricional proteico parecido al de niños lactantes
alimentadosal pecho,sin embargosus concentracionesde nitrógenoureico en sangrey en
orinaeransignificativamentemásbajas(R~ih~ y col. 1986a,b;Piconey col. 1989;Lónnerdal
& Chen, 1990).Estosresultadosno fueronigualesa los obtenidosporDonovany Lónnerdal
(1992),tal vez debido aque no emplearonla misma fórmulaquedifería en sucontenidono
proteico,debido a lo cualconcluyeronque existenotros factoresque condicionanlos niveles
de aminoácidos.
SegúnHeme y col. (1986) los problemasrelacionadoscon las diferenciasen los
aminoácidosplasmáticosentrelos lactantesamamantadosy aquellosalimentadosconfórmulas
a basede lechede vacano sepuedenresolversimplementemediantela elecciónde otras
proporcionesentre las proteínasséricasde la lechey la caseína.Unade las opcionespara
compensarel bajo valor biológico del componenteproteico de las fórmulaspodría sersu
enriquecimientocon a-lactoalbúminao aminoácidoslibres, que posibilita disminuir la
concentraciónproteicade lasfónnulasinfantileshastaconcentracionesmáspróximasa las de
la lechematernay permitemanteneral mismo tiempo un elevadovalor biológico debido a
la alta concentraciónde aminoácidosesencialesconseguirrebajarel contenidode proteínade
las fórmulasinfantileshastanivelessemejantesa los de la lechehumanaes importantepara
disminuir la cargarenal de solutos a la vez que proporcionaun balanceaminoacídicomás
loo
Revisión Bibliográflea
seguroy disminuyalaposibilidadde hiperaminoacidemiaen lactantesinmaduros(Janas,L.M.
y col.1987; Jlirvenpááy col. 1982a; Jlirvenpáfl y col. 1982b)
En Europa (91/321/CEE) se diferencian los preparadoselaboradosa partir de
proteínascontenidasen la leche de vaca, sin modificar o modificada (alteración de la
proporciónproteínasdel suero/caseína),o a partir de proteínasde sojaúnicamenteo de una
mezclacon proteínasbovinas;el componenteproteicose obtieneapartirde lechedesnatada
y caseínahidrolizada(Sarwary col., 1989).
No obstante,las proporcionesson variables,ya que en lo que respectaa la relación
proteínasde suero:caseínaexistemucha controversiay no se llega a establecerun valor
óptimo, las nivelesque hoy en díarecomiendanla ESPGAN,AAP y CEE sereflejan en la
cuadro4. Porun parte, la relacióncaseína:proteínasséricasdisminuyecontinuamentedesde
los primeros días: 10:90 hasta 45:55 en la leche madura(Harzer y col. 1986; Kunz y
Lónnerdal, 1992). Por otra, se ha demostradoque los índices de crecimiento en niños
alimentadoscon fórmulasen las quepredominala caseínao proteínasséricasapenasdifieren
(Harrison y col. 1987; Janasy col. 1987; Lónnerdal y Chian, 1990). Sin embargo, las
fórmulasenlas que lasproteínasséricassonmayoritarias,presentandosventajasimportantes:
facilitan la formación de un “cuajo” mássuavey fino que setraduceen un mayor vaciado
gástrico(Nakai y Li-Chan, 1987) y origina una flora fecal másparecidaa la de los niños
amamantados(Balmer y col. 1989).
Cuadro 4. Recomendaciones caseina/seroproteinas vigentes (g/100 mí)
ESPGAN 40:60
CEE 50:50
AA?
101
Revisión Bibliográfica
Por otro lado, esbienconocidoque en lacaseínabovina la 13-caseínaesmayoritaria
mientrasqueen la caseínahumanapredominala a-caseína.Estoafectaal tiempo de tránsito
intestinal y al vaciadogástrico,como se ha indicadoanteriormente,por lo queesde esperar
que estehechotengaciertasrepercusionesfisiológicas,incluyendolasderivadasdel papelde
la caseínaen la absorciónde mineralesy la inmunorregulación(Migliore-Samoury Jollés,
1988; Daniel y col. 1990).
Las seroproteinasestánformadasfundamentalmentepora-lactoglobulina,lactoferrina
y seroglobulinas.La lactoferrinaademásde seruna subunidaddel sistemalactatosintetasa,
poseeimportantespropiedadesrelacionadascon la absorciónintestinal del hierro (Davidson
y Lónnerdal, 1988) tambiénpresentaactividadbacterioestáticay es capazde estimular la
proliferación de la mucosaintestinal (Iyer y Lónnerdal, 1993). Sin embargo,los ensayos
clínicos en niños alimentadoscon fórmulas infantiles suplementadascon lactoferrina no
siemprehan proporcionadoresultadoscoincidentes.Así, en algunosestudiosen los que se
utilizó lactoferrinabovina, el incrementoen la absorciónde hierro no llegó a detectarse
(Fairweater-Taity col. 1987; Schulz-Lell y col. 1991), bien porque el receptor de la
lactoferrina específicode la especie(suponiendoque dicho receptoreste implicado en el
trasportede hierro) o porquela composiciónde la fórmulaelegidano fuerala apropiada.Por
el contrario,posterionnente,Chiericiy col. (1992)describieronqueniñosalimentadosconuna
fórmula infantil enriquecidacon lactoferrmnapresentabannivelesde ferritina másaltosque
aquellosque tomabanla fórmula control; y Davidson y col. (1994) observaronque la
absorciónde hierro en la lechehumanadisminuíaal eliminarde ella la lactoferrina.Teniendo
en cuenta estos resultados, Iyer y Lónnerdal (1993) indican que la lactoferrina puede
intervenir en el metabolismodel hierro actuandocomo reguladorde la absorciónde este
elementocuandolos almacenesde hierroson adecuados,o como promotorde su absorción
en estadosde deficiencia.
La lechematernapresentaun alto contenidode L-carnitina, necesariaparae] transporte
de los ácidos grasosde cadenalarga y otros ácidos orgánicosa travésdc la membrana
(Borum,1987),ya quepartirdelnacimientoen que el niño cambiasumetabolismoenergético
102
Revisión Bibliográfica
basado en glucosa, como principal fluente energética, por la grasa. Dado que el recién nacido
tienereservaslimitadasdeL-carnitinadebeasegurarseun aporteexógeno,asísehaobservado
que lactantesalimentadoscon fórmulashechasa basede soja (quecontienenpocao nadade
carnítina) no fueron capaces de mantenerun nivel normal de esta seudovitaniina,y
manifestaroncambiosbioquímicossubclínicosrelacionadoscon la regulaciónde la oxidación
de acidos grasosen el hígado y cetogénesis, hipertrigliceridemia, etc. Sin embargo, se
desconocenlas consecuenciasfisiólogicas a largo plazo que pueda contraer la no
suplementación.Es especialmentedelicado el caso de los niños pretérminosque pueden
presentarunadepleciónrápidasi no sonalimentadospor vía intravenosacon unasoluciónno
suplementadacon esteaminoácido(Combs,1992).
(2omo ya se ha indicado, la leche humanacontieneuna cantidadconsiderabledc
componentesnitrogenadosnoproteicos:aminoácidoslibres,siendolos cuatromásabundantes
ácido glutáunico, taurina, alaninay serna,y nucleótidos.Algunos de éstos componentes
nitrogenadosparticipanen la síntesisde aminoácidosno esencialesy otros estánimplicados
en el desarrollodel reciénnacido, tales como la taurina y los nucleótidos.La taurina, el
aminoácidolibremás abundante,ha sido ampliamenteestudiado,en especialsu papelen los
niñosprematuros(Okammotoy col., 1984).Parecequedesempeñafuncionesesencialesdado
su presenciaen diversostejidos, como en el músculodel corazón,la retina y el cerebro.El
bulbo olfatorio presenta niveles particularmente altos de esteaminoácido,asícomo de ácidos
grasos poliinsaturados. Tambiénestáimplicada en la formaciónde ácidosbiliares y de sus
conjugados,como porejemplolos que formanconel colesterol. La lechedevacacontiene
un nivel muy bajode taurinaquesepierdeduranteel procesamiento.Aunquela taurinapuede
ser sintetizada a partir de la metionina, y se regula a través de su eliminación urinaria, esta
vía no es suficienteparacubrir las necesidadesdel niño querecibelactanciaartificial (Rassin
y col., 1983), haciendo que este aminoácidoseconsidereesencial.Esto tambiénocurrecon
la histidina hasta los seis meses y con la cistina (precursor de la taurina) en el recién nacido,
sobretodo si esteesprematuro.
103
Revisión Bibliográfica
Diversos trabajos (Tyson y col. 1989; Wasserhess y col., 1993; Zamboni y col. 1993)
indican que la suplementación de fórmulas infantiles con taurina tiene efectos en la síntesis
de colesterol,la excreciónde ácidosbiliares,grasasy la absorciónde vitaminaD, así como
en la regiónauditivadel cerebroen niños prematuros,aunqueno todos los investigadores
opinanque dicha suplementacióndebarealizarse(Bijeveld, 1987).A pesarde queno existe
una convicción absolutade que la taurina sea un aminoácidoesencial,muchasfórmulas
comercializadashoy en día estánenriquecidascon esteaminoácido.
La leche humana contiene cantidades significativas de nucícótidos (Gil y Sánchez-
Medina, 1982; Janesy Picciando, 1982). Se han descrito sus efectos sobre el sistema
gastrointestinal, sobre el crecimiento y función hepática en animales (Uauy y col., 1990;
Bustamantey col. 1994; Novaky col., 1994),asícomosu influenciasobreel statusde ácidos
nucleicosen niños (Gil y col. 1986b y DeLucchi y col. 1987). En algunostrabajosseha
observadoque incrementanel crecimiento de las bifidobacterias(Gil y Sánchez-Medina,
1982),aunqueno en todos los casos(Balmery col. 1994).Porotro lado, de los ensayosde
Sánchez-Pozoy col. 1994 sedesprendeque la suplementacióncon nucleótidosincrementa
significativamente las concentraciones de lipoproteinas plasmáticas en niñosprematuros,pero
no en reciénnacidosa término. Otro aspectomuy interesantees la propiedadque presentan
los nucleótidos dietéticos de estimular la inmunidad celular en niños, sin afectar la incidencia
ni severidad de infecciones (Carver y col. 1991). Recientemente se ha descubierto que niños
alimentadoscon preparadosenriquecidos con nucleótidos que viven en un ambiente
contaminadopresentabanmenosepisodiosde diarrearespectoa los que tomabanla fórmula
equivalenteno enriquecida(Brunnery col. 1994), lo que podríaestarrelacionadocon los
efectosbeneficiosossobreel sistemagastrointestinalque se han indicadoanteriormente.
Las fórmulas infantilesenriquecidascon nucléotidos,éstashan sido comercializadas
en Españay en Japónduranteaños,y despuéssehan introducido en Estados Unidos. Sin
embargo,sobreestasuplementacióntambiénexistecontroversiay algunosautoresindicanque
esprecisodeterminarsueficacia,seguridad,nivelesóptimosde suplementacióny la población
a la quedebeserdirigida antesde recomendarla suplementaciónrutinaria de las fórmulas
104
Revisión Bibliográfica
infantilesconnucleótidos(Quany Barness,1990).En el apartadocorrespondienteaproteinas
del CodexAlimentarius(1994)no aludea la necesidadde enriquecerlas fórmulasinfantiles
con nucleótidos,pero si se indica que podránañadirseaminoácidosesenciales.
2.6.2.3. Grasa
La grasa ademásde serunafrentede energía,aportaácidosgrasosesencialesqueson
un vehículoparalas vitaminasliposolublesy hormonas.Los lípidos de los alimentosnaturales
estánconstituidosen su mayorpartepor triglicéridos o grasasneutras.Las grasasanimales
estánformadasmayoritariamenteporácidosgrasossaturados,no esenciales,mientrasque las
grasas vegetales son ricas en ácidos grasos poliinsaturados incluyendo el ácido linoleico (18:2,
n6) y el ácido linoléncio (18:3, nJ) que son precursores de todos los demás y por tanto se
consideranesenciales.
El 98% de los lípidos de la leche de mujer son triglicéridos y su coeficiente de
absorción depende del grado de saturación de los ácidos grasos, del tamaño y de la estructura
molecular, absorbiéndose mejor los poliinsaturados, los de cadena corta y los esterificados en
posición 2 (Hernández, 1993).
En lo que respectaa estenutrienteen los preparadosparalactantes,generalmentela
mayoría se obtienen a partir de aceites vegetales o mezclas de éstos con grasa láctea;
posterionnenteseles añadevitaminasy elementostraza(Hurrelí, 1989).La grasade las leches
artificialesmásconsumidasen EstadosUnidosprocedede unamezclade soja y cacahueteo
de oleínade palma, aceite de soja, aceitede cacahuetey aceitede cártamorico en ácido
oleico.En los preparadosparalactantesy fórmulaspretérminoespecialmenteenriquecidasen
ácidosgrasospoliinsaturadosdecadenalarga,seañadeun extractodeaceitede pescadoo de
la yema de huevo.
Los acidosgrasosde cadenalargade 20 y 22 átomosde carbonoson importantes
componentesestructuralesde los fosfolipidos de membrana,particularmenteabundantesen
105
Revisión Bibliográfica
el sistema nervioso central y en los fotorreceptores de la retina, además,sonprecursores de
cicosanoides (British Nutrition Foundation, 1992). El ácido docosahexanoico(DHA)
constituyeun 0.3% de los lípidostotalesde la lechehumanamaduray el ácidoaraquidónico
(AA) un 0.5%. Estosnivelessonmásaltos en el calostroy lechede madresde prematuros
(Rónnebergy Skara,1992; Foreman-vanDrongeleny col. 1994),por lo cual pareceque el
suplementode acidosgrasosde cadenalargaesespecialmentefavorableen estecolectivo.
Tanto el ESPGAN(1991) como la Fundación de Nutrición Británica recomiendan suplementar
las fórmulasparaprematuroshastanivelessimilaresa los de la lechehumana.
Los triglicéridosde la lechehumana,como se ha apuntadoanteriormente,presentan
alta especificidad de posición (Martin y col, 1993), especialmente importante es el caso del
ácidopalmítico que constituyeel 22% de los lípidos totales;un 70-75%de esteácido está
esterificadoen la posición 13 del glicérido. Sin embargo,el ácido palmítico de los aceites
vegetalesempleadosen la fabricación de fórmulas infantiles está esterificado en las
posicionesa (Freemany col. 1965).Carnielli y col. (1994)evaluaronlos efectosdedichas
diferenciasestructuralesen dos gruposde niños prematuros.Aunque la absorcióntotal de
grasano varió en los niños alimentadoscon la fórmula que conteníael ácido palmítico
esterificadoen laposición¡3 fueroncapacesde absorberunamayorcantidadde esteácidoque
los queconsumieronel acidopalmíticoesterificadoen las posicionesa. Además,tambiénse
observóque en los primeros la retenciónde calcio eramayor (Goedharty Bindels, 1994).
Filer y col. (1969) tambiénquisieronestudiarla influenciade la estructurade los
triacilglicerolessobrela absorciónde ácidosgrasos, pero en neonatosa términos.El trabajo
revelóque la fórmula infantil que conteníamanteca,rica en ácidopalmítico esterificadoen
posición13, facilitabaunamayorabsorciónde todossusácidosgrasos,especialmentede ácido
palmítico y esteanco.
El colesterol forma parte de las membranascelulares,siendo ademásprecursorde
hormonasgonadalesy adrenalesy de ácidos biliares. Más recientementese le atribuían
propiedadesantioxidantes(Smith, 1996). Es bien conocidoque los niños alimentadoscon
106
Revisión Bibliográfica
leche materna tienen niveles de colesterol total plasmáticoy LDL colesterolplasmático,así
como una relaciónLDL:HDL, más alta respectoa los niños que toman fórmula infantil
(Joostey col, 1991, Kallio y col. 1992, Hayesy col. 1992). Estasdiferenciasson debidas
fundamentalmenteaquela lechehumanacontieneentre100 y 150mg/l de colesterolmientras
que estecomponenteno seincluye en los preparadospara lactantes.Se desconocepor el
momentoel efectoa largoplazode la carenciade colesterolen las fórmulasinfantiles,pero
lo lógica indica que si éstos tratan de mimetizar la leche humanaquizá deberíantambién
aportarcolesterol.La regulacióndelmetabolismode estelípido durantela infanciaesun tema
de gran actualidad(Sánchez-Munizy col., 1997; Wrong y col., 1993).
2.6.2.4.Hidratos de carbono
La lactosaesel azúcarde la lechede todos los mamíferos,estáformadaporglucosa
y galactosa unidas por un enlace ¡3-1-4-glucosídico y constituye el 7-8%de la lechede mujer.
La dextrinomaltosaestáformadapor polímerosde glucosa,procedentesde la hidrólisis del
almidón,conbajopesomolecular.Estosdosazúcaresse utilizanparaaumentarel contenido
dehidratosde carbonode la lechede vaca(48 g/L) asemejándolo a la leche de mujer (74 g/L)
también con el objeto de diluir el contenidoproteico y mineral, como ya se ha citado
anteriormente.Por otro lado, la presenciade azúcar en la leche es responsablede su
osmolaridad,por lo que los disacáridostienen la ventaja sobre los monosacáridosde
proporcionardoblecantidadde energíacon la misma carga osmótica.
Cuadro5. Recomendacionesde hidratosdecarbono(g/100mí)
ESPOAN 5-8
CEE 5- 9.8
AM’ 7-8.4 J107
RevisiónBibliográfica
Las recomendacionesvigentesparaestecomponentede las fórmulasse recogenen el
cuadro5. La ESPOANrecomiendaquelos hidratosde carbonoseaportenal lactantedurante
el primer año comodisacáridos,en forma de lactosalos seis primerosmeses,admitiendola
adicióndedextrimaltosaapartirdelcuartomes.La sacarosadebequedarexcluidadurantelos
pnmerosmeses.
El mecanismo por el que la lactosa estimula la absorcióndel calcio no está bien
definido.Pareceserque la hidrólisis relativamentelentade la lactosaen el intestinodelgado
es un factor importante.La lactosade la lechehumanasedigiere menosrápidamenteque la
de las lechesadaptadasparalactantes(Hemey col. 1977), lo cual podría serdebido a que
cuandoestedisacáridose encuentraen presenciade concentracionesrelativamenteelevadas
de iones fosfato (y quizá también sean responsables otros componentes de las leches
artificiales) se transformada de su forma 1~ en a; y la a-lactosa es más rápidamente
hidrolizaday poresto la lactosade la lechehumanapuederesultarmáseficaz paramejorar
laabsorciónmineralqueladelas fórmulasinfantiles.Además,un mayorporcentajede lactosa
de la leche humanaque de las fórmulasartificialesparalactantespuedealcanzarel colon
para proporcionarsustratoal crecimientode las bacteriasbífidas. Pahway Mathur (1982)
observaronque una preponderanciade flora bifida incrementala absorciónde diversos
minerales, entre ellos el calcio. Aunque se sabe que la 13-lactosa puede convertirse en a-
lactosaduranteel procesadode las lechesartificialesparalactantes,la posibilidadde que la
lactosade la lechehumanamejore la absorciónmineralmásque la lactosade los preparados
paralactantestodavíano seha explorado(Fomon, 1995).
Laglándulamamariatambiénsintetizaoligosacáridos.Sehanidentificadomásde 100
estructurasde oligosacáridosenla lechehumana(Kunz y Rudolff, 1993)que suponenun 27%
del total de hidratosde carbonoen el calostro,disminuyendohastaun 19% en el día 30 y
hastaun 15 - 16% en el día 60.
Los oligosacáridosquecontienenN-acetilglucosaminaestimulanel crecimientode las
bifidobacterias.Otraposiblefunciónde los oligosacáridosde la lechehumanaesaportarácido
108
Revisión Bibliográfica
siálico al lactante.Las especiesmamíferastiene capacidadde sintetizarácidosiálico apartir
de azúcaressimplesy fosfoenolpiruvato,peroestacapacidadde síntesisno seconocebienen
neonatos (Caríson, 1985). Las fórmulasinfantilesen las que predominanlas proteínasséricas
y las caseínascontienenrespectivamente50-70y 10-30mg/l de oligosacaridosderivadosde
ácidosiálico.
El aportede fibra no es necesariaen niños menoresde un año dado su alto volumen
paraun escasovalor calórico,quepodríaconducira malnutriciónademáshasido ampliamente
descritoque la fibra perjudicala absorciónde algunosminerales(Hernández,1993).
2.6.2.5.Minerales
Loselementosmineralesseencuentranen concentracionesmuchomásaltasen la leche
de vacaqueen la de mujer(0.7g/lOOml frentea0.2 g/lOOml) porlo queesnecesarioreducir
su contenido para evitar una sobrecarga en las fórmulas sobre todo de sodio y fosfatos. Años
atrás dicha reducción se realizaba añadiendo carbohidratos a la leche de vaca pero esto tenía
el inconvenientede quetambiénsereducíala concentraciónde otrosnutrientesindispensables
y ademássehabíanelevadoexcesivamentelos hidratos de carbono.Posteriormente,se han
ido desarrollandotécnicasde desmineralizacióny fraccionamientode los componentesde la
leche. En la actualidad la elaboración de fórmulasinfantilesselleva a cabopartiendode leche
descremadaa la que sele añadecaseínahidrolizada,suero,salesmineralesy vitaminas.
Paraajustarla cargade mineralesde la fórmula infantil el suero,que seobtieneen la
fabricacióndel queso,se desmineralizaaplicandotécnicascomo el intercambioiónico con
resinas,electrodiálisis,ultrafiltración,ósmosisinversae incluso filtración con gases.Con el
intercambioiónico sepierdenproteínas,nitrógenono proteico,ácidosorgánicosy elementos
traza(de Boer y Robbertsen,1981; Jonssony Olson, 1981; Nestlé 1985 p&gina 253, libro
blanco).Con la electrodiálisisel potasio,sodio y cloropuedenreducirsehastaen un 90%, sin
embargo,lapérdidade calcio,magnesioy fosfatosno superanun 50%(deBoer y Robbertsen,
1981).Tambiénseproducenpequeñaspérdidasde nitrógenono proteico,ácidosorgánicosy
109
Revisión Bibliográfica
elementos traza, pero al final de ambos métodos el contenido de mineralesse ajusta
reemplazandoaquellosquehansidoeliminadosy quesonnecesariosparael niño. Porúltimo,
el sueroque se obtienetras los pasosanterioressedeshidratao semezcladirectamentecon
leche entera o descremada.
Perono solamenteesprecisoteneren cuentalas cantidadesde los distintoselementos
ala horade confeccionaruna fórmula infantil, sino que estastienenqueserbiodisponibles.
Por ejemplo,el fósforo presenteen las lechesfabricadasa basede proteínasde sojaaisladas
tiene bajadisponibilidad;esto secompensaañadiendouna cantidadgenerosade fósforo, lo
cual obliga a manteneruna concentraciónrelativamenteelevadade calcio, paramantenerel
índice calcio/fósforo.
Es bien sabido queel calcio y el fósforo de la lechematernaseabsorbemejorque si
provienede las fórmulasinfantiles(Fomonet al., 1963).Estehechosecompensaaumentando
las concentracionesdeambosminerales,en el casodel calciohasta530 mg/l frente a 300mg/l
en la leche materna.
Las normativasde la ESPGAN,CEE y AAP coincidenen recomendaruna relación
CaY de 1,2-2 parafórmulas infantiles, tambiénHurelí y col., (1989) consideraque dicho
rango el óptimo. En la leche maternadicha relaciónesmayor (en el calostro)o igual a 2
(lechede transicióno madura)(Harzery col., 1986;Pajaróny col., 1995).En la ¡echede vaca
estarelación esmenor, situándoseen 1.2-1.3:1 (Georgey Lebenthal,1981; Hurrelí y col.,
1989; Rennery col., 1989).Las fórmulasde hoy en día se ajustana unarelaciónde 1.5:1 ó
2:1. Laabsorciónde calcio disminuyeenpresenciade concentracionesaltasde P debidoaque
se forma fosfato cálcico insoluble (Widdowson,1965; Barltropy col. 1977).
Se ha demostradoque la absorciónde Ca no dependeúnicamentedel contenidode
fósforo, sino tambiéndel de lactosay vitaminaD (Tsanget al., 1977; DeLuca,1980).Ziegler
y Fomon (1983), confirmaronque la lactosa,asícomo unamezclade sacarosaE hidrolizado
de almidón, potencia la absorciónde calcio, y ademásla de magnesioy manganesio,en
lío
Revisión Bibliográfica
fórmulasinfantiles. En presenciade lactosa,la absorciónde calcio aumentóun 50% y la de
magnesioun 20%.Tambiénla retenciónde fósforo seincrementóun 10%. Se cuidade que
todos estosfactorespositivosejerzansu influenciaen los bebesalimentadoscon sustitutivos
de leche materna.
Otro factorimportantea consideraresla distribucióndel calcio en la fórmulainfantil,
se estima que un 55% del Ca de una fórmula infantil elaborada a partirde lechede vacay
suerodesmineralizdoprocedede la leche,y de tstafracción,un 12%estáunido a la caseína,
de modo que todoel calcio restanteprocedede salesde calcio añadidas,normalmentecitrato
cálcico y fosfato cálcico. En este punto los preparadospara lactantesy de continuación
difieren sustancialmente de la leche materna que presenta un 40% del calcio total unido a
proteínasséricas(Franssony Lónnerdal,1983).
A semejanzadel calcio, el magnesiode los preparadospara lactanteses menos
disponible que el de la leche de mujer, por lo tanto las RDAcorrespondientesa estemineral
sonde 50 mg al díadurantelos seisprimerosmesesaunquela lechematernatan solo aporta
entre18 y 28 mg/día.La lechede vacacontienetresvecesmásmagnesioquela lechehumana
por lo que tambiénesprecisoajustarel contenidode estemineral. Se ha indicado que la
fuentede magnesiono afectasuabsorción(Lónnerdaly col, 1993)sin embargootrosestudios
señalandiferenciasen la absorcióndependiendode la fuentede estemineral(Lindbergy col.,
1990; Fine y col., 1991).
Como ya ha sido indicado en la introducción, existendos tipos de factoresque
influencianlabiodisponibilidadmineral:los exógenos,entreellos los constituyentesdietéticos,
los efectosderivadosdel procesamientoy los endógenosrelacionadascon cadaindividuo. Los
factoresprimeroscontemplan“la disponibilidadparaserabsorbido”y dependerande lamezcla
precisade compuestosque afectaa la especiequímica o que forma un complejo con el
mineralen el tractointestinal.En estesentidola leche,comopuntode partidade elaboración
de las fórmulasinfantiles, esun liquido complejorico en nutrientesy en componentesno
nutritivoscuyacomposiciónno esconstante.Ademásde las diferenciasen concentraciónentre
111
Revisión Bibliográfica
la lechede vacay la de mujer la estructurade las fraccionesde la lecheesdistinta, existen
factoresno-nutricionalesque contienela lechematernaque estánausenteso en cantidades
muy pequeñasen la lechedevacay quepor lo tanto no vana estarpresentesen las fórmulas
infantiles.Todasestasdiferenciasafectana la digestibilidady absorciónde los nutrientesy
en definitiva a la biodisponibilidadde los micronutrientes.
En general, se puede decir que los elementostrazade las fórmulas infantiles son
menosdisponiblesfrente a los de la lechematerna.Por esto,comomedidapreventivapara
asegurarunanutriciónadecuadaesnecesarioaumentarla concentracióndeestoscomponentes
muy por encima de su contenido en la leche de mujer. A menudolas fórmulasinfantiles
presentanunmayorcontenidode elementostrazaqueel queindicala etiqueta(Hurrelí, 1989)
y ademásno setiene en cuentael contenidode mineralesdel aguaque se empleaen su
reconstitución.Picciano(1985)ha publicadounatablaquerecogelacomposiciónde la leche
mujer y el de las fórmulasliquidas americanas.
Cuadro 6.
Elementotraza Lechemadurade mujer
(por litro)
Fórmulainfantil (por litro)
Hierro (mg) 0.1-1.6 1.1-17
Cinc(mg) 0.14-4 3.7-12
Yodo (¡.±g) 30-70 30-150
Cobre(.tg) 90-630 500-2000
Manganeso(gg) 1.9-27.5 70-2000
Las fórmulasespecialesparaprematurosestánaúnmásenriquecidaspuestoque estos
niñosnacencon un almacénde mineralesen el hígadomuypequeñoencomparacióncon los
niños a término,debido aque el principal cúmulo seproducedurantelos tres últimosmeses
de embarazo.
112
Revisión Bibliográfica
El ampliomargenquepresentael hierroen cuadro6 sedebeaquela ESPGAN(1977)
no consideraprecisoenriquecerlas fórmulascon hierro antesde los tres meses,con lo cual
las fórmulasinfantilesamericanaspresentanun contenidode 12 mgl y las europeasde 5-8
mg/L. Sin embargo,la biodisponibilidaddel hierro de una fórmulainfantil es menor que la
del de la lechehumanababiéndoseestimadola absorciónen 5-10%y 50%, respectivamente
(Saarineny col., 1977; McMillan y col. 1977). La lactoferrinaque estápresenteen altas
concentracionesen la lechehumanapareceser la responsablede esaelevadaabsorcióndel
hierro.No obstante,pareceque intervienenotrosfactores,ya queal calentarla lechehumana
estaproteínasedestruyeen granmediday sin embargola absorcióndehierro permanecealta
(McMillan y col, 1976).
La lechedevacaesunafrentemuy escasade hierro, niñosalimentadoscon estaleche
a partir de los 6 meseshastalos 12 disponende unasreservasescasasde esteminera] e
inclusopuedenpresentarunadeficienciaqueno seplanteaen los niños alimentadoscon una
fórmula infantil durante el mismo período(Ziegler, 1989).Existe acuerdounánimesobrelos
peligrosde la alimentacióndebebésmenoresdeun año con leche de vaca(Wharf y col.
1997; Dalíman, 1990; Vaquero, 1998).
Los principalesinhibidoresdel hierrono hemoson el calcio, determinadasproteínas,
el fitato, el manganesoalgunospolifenoles (Fomon, 1995). El cuadro7 contemplados de
estos inhibidores, así como las cantidadesen que son aportadaspor lechesnaturalesy
adaptadas.
Cuadro7. Cantidadesen quesonaportadasinhibidoresdel hierrono hemoen lechesde vaca
y preparadosparalactantes(Fomon, 1995)
Calcio Proteínas
mg/ml Ingesta(mg) g/dl Ingesta(g)
F. 1. lechevaca 47 85 1.5 2.7
Lecheenteravaca 115 207 3.2 5.8
Leche2% 130 234 3.5 6.3
Todos los valorescorrespondena unatoma de 180 m.
113
Revisión Bibliográfica
Unaproporciónrelativamentealtadel hierrode la lechede vacaestáunido ala caseina
(Hegenauery col., 1979; Lónnerdal, 1990). Probablementeesta unión interfiera en la
absorcióndel metal, ya que Hurrelí y col. (1989; 1990)observaronque la hidrólisis de la
caseínay de lasproteínasséricasdisminuíael efectoinhibidor y además,el elevadocontenido
de calcio de la lechedevacatambiéncontribuyea reducirla absorcióndel metal (Dalíman,
1990).
Desde que Walravens y Hanibridge (1976) observaron que fórmulas enriquecidas en
Zn inducíanun mayorcrecimiento en niños de 6 mesesde edad,sehan incrementadolos
nivelesde estemineral en estosalimentos.El Zn de los preparadospara lactantestambién
presentaunamenorbiodisponibilidadqueel de la lechede mujer.Además,Cousinsy Smith
(1980) han indicado que una alta concentraciónde proteína en las fórmulas inhibe la
absorciónde Zn, y Hurrell (1989)sugierequeconcentracionesaltasdehierro tambiénpueden
producir este efecto négativo.
El zincde la lechehumanaestáfundamentalmenteen la fracciónsérica,y cantidades
menoresseencuentranen la grasay en la caseína,mientrasqueen la lechede vaca,casi todo
estáunido a la caseína, resultando las fórmulas infantiles con una distribucióndel zinc más
similara la de la lechedevaca(Sandstrómy col., 1983).Existen dosteoríasqueexplicanla
mayorbiodisponibilidadde zinc de la lechehumanarespectoala de vaca: 1) Launión de una
parte importante de Zn a un ligando de bajopesomolecular(quizácitrato) puedefacilitar su
transportea travésdel tracto gastrointestinalo puedeevitar que sea secuestradopor otras
sustanciasque reduciríansudisponibilidad(Hurley y col. 1977; Eckherty col., 1977)2) La
unión de unafracciónimportantedel zinc de la lechevacaa la caseína(que estápresenteen
una concentración10 vecesmayor que en la lechede mujer (Hambreus,1977) puedehacer
que esteelementoquedeatrapadoen el cuajode la caseína,en el estómago,y queno llegue
adigerirsepor completoen el intestinodelgado,y como consecuenciauna parteconsiderable
seríadisponibleparasu absorción(Blakeboroughy col. 1983, 1986; Harzery Kauer, 1982;
Ldnnerdal,y col., 1980).
114
RevisiónBibliográfica
Alegria y col. (1997) estudiaronla disponibilidadde zinc en fórmulas infantiles
suplementadascon distintassalesde zinc y obtuvieronlos mejoresvaloresde la dializabilidad
con gluconatoy oxido de zinc en fórmulaselaboradasapartir de productoslácteosrespecto
a los productosde soja. En las fórmulasinfantiles a basede proteínade soja puedetener
ciertarelevanciala concentraciónde fitatos, unpotenteinhibidor de estemineral(Sandstróm,
1997),a pesarde que el calcio y el fitato forman un complejo muy poco estable,diversos
estudios apuntana que el factor principal que determina la solubilidad del fitato, e
indirectamentela del zinc, en el lumen intestinal esla relaciónentreel calcio dietéticoy el
fitato.
La “digestión intestinal” óptima de cationessedacuandola relaciónmetal:fitato es
muy baja o muy alta (Graf, 1983). Esta hipótesisestáestrechamenterelacionadacon el
concepto “medio catiónico total” desarrolladapor Byrd y Matrone (1965) para la
disponibilidadminetal, segúnel cualla capacidadque un cierto mineral tienede entraren su
vía de absorcióndentro del epiteleomucoso, o bien de interaccionarcon determinados
componentes de la dieta (favoreciéndose o inhibiendose su absorción),dependede la
concentraciónen que se encuentrenpresentesen el lumen los otros cationesque pueden
competirpor la mismaruta de absorcióno interaccionarcon el mismo compuestodietético.
Es interesantedestacarque el zincy el hierro compitenpor los mismoslugaresde absorción
en la mucosaintestinal (Solomonsy Jacob,1981; Solomonsy col., 1983). Unarelación de
hierro:zincde 2:1 reducela absorciónde zincnotablementeen humanos.Sin embargo,no se
observóningúnefectosobrela absorcióndezinc cuandoseingeríaconjuntamentehierrohemo
con zinc inorgánico.Sin embargo,Solomonsy Jacob(Solomonsy Jacob,1981)señalanque
alimentandoa bebescon fórmulas suplementadascon hierro la absorciónde zinc sepuede
deprimir en granmedida.En ensayoscon animalesseha visto que otros mineralestambién
interactúancon la utilización de zinc, entre éstosestáel calcio, cobre, cadmio, selenio,
molibdenoy mercurio(Davis, 1974; Beckery Hoekstra, 1971; Solomonsy col., 1983).
Los niños nacencon unasconsiderablesreservasde cobreen el hígado,sin embargo
niños prematurosalimentadoscon fórmulas infantilos con un bajo contenido de cobre
115
Revisión Bibliográfica
muestrandeficienciade cobre(AI-Rashidy Spangler,1971; Ashkenaziy col., 1973).y niños
de seismesesde edadalimentadoscon lechede vacay harinade maízmostrarondeficiencias
de esteelemento(Navehy col. 1981).La concentraciónde cobreen la lechehumanaoscila
entre90 y 600 .±g/L,sin embargolas fórmulas,especialmentelas pretérmino,contienenmás:
500-2000xg/L las fórmulasamericanasy 75-300gg¡L las europeas.Se sabepocoen lo que
respectaa la biodisponibilidad de estemineral. Haschkey col., 1986) observaronque la
absorciónde cobredisminuye en lactantescuandose les administraaltasconcentracionesde
hierroy ejerceun efectonegativoaltasconcentracionesde zinc en determinadosmecanismos
(Turnlund, 1994).
2.6.2.6. Vitaminas
Las necesidadesde vitaminas fueron establecidasen el Codex Alimentario y no
modificadas por las recomendacionesde la ESPGANen 1977.El NationalResearchCouncil
en la l0~ edición de las RDA de 1989, las modifica ligeramente, las publicaciones más
recientes hablan en términos de valores de referencia dietarias , según las cuales las
recomendacionesde ingestasde vitaminasdiariasvienendadaspor rangos(Powers,1997).
Las concentracionesde vitaminasde la leche maternasehan tomadocomo criterio
para establecer las ingestas adecuadas para el niño, sin embargo la leche materna es
deficitaria en vitamina D y vitamina K en los primerosdías (los nivíes de ambasestán
estrechamente relacionadas con la ingesta de la madre) en los primeros días (Fomon, 1995)
y por el contrario la ¡3-carotenoestápresenteen cantidadessustancialesen el calostro,2.13
mg/L en el día 1 y disminuyenotablemente,hasta0.4 mgl en el día 5 (Goedhart y Bindels,
1994), debido a estoscambios de composición, a la influencia de las estacionesy a las
diferencias de biodisponibilidad de las vitaminasde la leche maternarespectoal de las
fórmulasel criterio anteriormenteindicadopareceno estardel todojustificadoy seriapreciso
teneren cuentaaspectosfisiológicos (Powers,1997).
116
Revisión Bibliográfica
Como ha sido más ampliamentetratado en otros capitulas de estamemoria los
micronutrientes aquí tratados son quizá el componente alimenticio más afectadopor el
calentamiento,y posteriormentepor el almacenamiento,siendolas más lábiles la vitamina
A, C y la tiaminaporello lamayoríade las vitaminaspresentesen las fórmulasson añadidas
durantesu elaboración(Hurrelí y col., 1989).
Unafórmulaadaptadacubretodaslas necesidadessi el lactanterecibecomo mínimo
750 ml al día.
2.6.3. Formas de presentación y efectos nutritivos de los distintos
procesamientos
Lamaneramáscomúnde comercializarlos preparadosparalactantesesen polvo, que
mástardedebenreconstituirsecon agua.Otra formaescomo líquido,concentradoo listo para
tomar.El procesamientoindustrial quese aplicaparala fabricacióndecadauno de estostipos
no debería variar los niveles de nutrientes presentes en el producto final, no obstante, esto no
suele ser así, y por ejemplo en el caso de las vitaminas termolábiles es necesario considerar
laspérdidasqueseproducenduranteel tratamientotérmicoy añadirlas cantidadesadicionales
durantela elaboraciónde la fórmula (Hurrelí y col., 1989).
Durante la fabricación de fórmulas infantiles en polvo, antes de mezclar generalmente
sedesmineralizael componenteproteico;estepasoimplica lapérdidade nutrientes(elementos
traza,vitaminashidrosolubles,carbohidratos,aminoácidosy pequeñospéptidos).La mezcla
se lleva a cabo en forma acuosaen tanquescon agitaciónmecánica,a continuaciónse
homogeniza,se concentraporevaporacióny finalmentese pasaa polvo pornebulización.
En el casode las fórmulaslíquidas sepuedenesterilizarpor calor según el método
UTHT (aproximadamente 1 500C durante 3 segundos)y posteriormentese envasaasépticamente
o seesterilizaporel métodoconvencionalen el propioenvase(10-15minutosa unos1 150C).
No obstante,los tratamientos térmicosaplicados,tanto paralos preparadosen polvo, como
117
Revisión Bibliográfica
paralos líquidos,varíanconsiderablemente,por lo quese patentizala necesidadde investigar
los efectosdel procesamientosobrela biodisponibilidadde sus aminoácidosy la calidadde
las proteínas,así como las repercusionesde sus posiblesalteracionessobreotros nutrientes
como los minerales.
Las fórmulasinfantilescontienenmayorescantidadesdeproteínaque la lechehumana
para asegurarque el niño recibirá aportesadecuadosde aminoácidosde una fuente cuya
digestibilidadsesuponemenor(Lónnerdaly Chen, 1990). Sin embargo,la digestibilidadde
las proteínassometidasatratamientotérmicopodríaserrelativamenteelevada,por lo que es
posibleque la concentracióndeproteínasde las fórmulasseainnecesariamentealta. Peroen
este aspectosenanecesariodiferenciarentrelos distintostratamientostérmicosaplicadosa
las fórmulasinfantiles,segúnel informe de unaConsultade ExpertosFAO/OMS (1989),los
datosrelativosa la calidady utilidad de las proteínasde los productoslácteosinfantileshan
llevado a pensarque los preparadoslíquidos sonquizáde menorcalidadque los productos
enpolvo de esosmismosfabricantes,posiblementea causadel mayorcalorrequeridoen el
procesode elaboración.Sin embargo,la literaturacientífica sobreestetemaesmuy escasa.
Experimentosin vivo, en lactantesy en animalesde experimentación,handemostrado
que la digestibilidadde las proteínasesmenoren las formulasesterilizadasen suenvaseque
en los productosen polvo o en los tratadosmedianteUIHT (Keith y Belí, 1988;Sarwar,1989).
Como la capacidaddigestiva de los recién nacidosesrelativamenteinmadura, con bajos
nivelesde secrecióndeácidoclorhídrico y con limitación de la actividadde lapepsinay de
los enzimaspancreáticos,algunosproductosde reacciónformadosduranteel procesamiento
puedenserdificiles de digerir.Además,lasproteínasy los péptidosno digeridosprovenientes
de las fórmulas puedencaptarmineralestraza y de estaforma limitar su absorción,por
consiguiente conseguir una mayor digestibilidad proteica en las fórmulas infantiles
probablementeproducirá en los niños que las toman un incrementoen el transportede
mineralesy oligoelementos(Lónnerdal,1989).
118
Revisión Bibliográfica
Sarwary col. (1989)valoró la digestibilidadde laproteínay aminoácidosde fórmulas
infantileslíquidasobtenidasporesterilizaciónconvencionaly en polvo a travésde un estudio
de balanceen ratasdestetadas.Susresultadosindicabanquelas digestibilidadesde laproteína,
lisina, metioninay cisteinaen las fórmulasliquidaseranhastaun 13% másbajasque las de
su homólogoen polvo. Tambiénencontróquela eficaciaproteicade la forma líquidaeraun
25% inferior a la del polvo y que los índicesde biodisponibilidadde la lisina, metioninay
cistinaeranmásbajosen la fórmula líquida.
Por lo que respectaa la posible alteraciónde los hidratosde carbonoduranteel
procesamientoque se aplica a las formulas infantiles, la degradaciónde la lactosa por
isomerizaciónoriginando lactulosaes cuantitativamentemás importanteque a través de la
reacciónde Maillard.
La lactulosa,que ya ha sido tratada,serelacionacon el deteriorodel color, gusto y
olor de la leche(Andrews,1986).A diferenciade otrosazúcaresde la lecheno eshidrolizado
y absorbidoen el intestino delgado(Dahlqvist y Gryboski, 1965),sino que llega al ciegoy
ahí esfermentadopor la microfloradandolugara ácidosy gases,especialmentehidrógeno.
En 1957, Petuely observóque la lactulosa tenia una efecto estimulante sobre el
crecimientode bifidobacteriade la flora intestinalde los lactantes(Mc Gillivay y col., 1959)
y tambiénle atribuyópropiedadeslaxantes.Bush(1970)tambiénseñalóquesedabael efecto
laxantesiemprequeseadministraraen cantidadsuficiente.Hendricksey col. (1977) tuvieron
que elevadasdosis de lactulosaproducíanepisodiosde diarrea en niños alimentadoscon
fórmulas infantiles. Años más tarde,Nagendray col. (1992), corroboró el crecimientodc
bifidobacterias,y entrabajosposteriores(Nagendra,1994)indicó quela adiciónde0.5 a 1.0%
de lactulosaa fórmulasinfantilesadministradasaratasno modificó la absorciónni retención
de nitrogeno,calcio, fósforo ni hierro.
Se han llevado a cabopocosestudiossobrela lactulosaen fórmulasinfantiles. Las
fórmulasesterilizadassonlas quepresentanunmayorcontenido(HuneIl, 1989).Al comparar
119
Revisión Bibliográfica
la formación de lactulosaen lechede vacay fónnulasinfantilessometidasa los mismos
tratamientostérmicos, seobservaque la conversiónde lactosaa lactulosaesmayor en los
preparadospara lactantes(Hurreil, 1989).EstehechosegúnindicaHurreil no implica que el
alimento infantil haya sido sometidoa un tratamientomás severo, sino más bien a su
composición:pareceque ademásdel pH, la concentraciónde fosfatosy citratosson factores
determinantesen la formaciónde lactulosa(Martínez-Castroy col, 1986).En 1977,sehalló
una concentraciónde lactulosamedia de 250 mg/dl en las lechesadaptadasen líquido e
indetectableen las fórmulas enpolvo (Hendrickse,1977; Hendricksey col., 1977). En un
estudioulterior realizadoporotros investigadores,la concentraciónde lactulosaen fórmulas
infantileslíquidas abasede lecheoscilabaentre340 y 442mg/dl cuandoseexponíana 1200C
durante15 a 20 minutos,y entre54 y 78 mg/dl cuandoseprocesabanen biberonesdeplástico
a 1800C durantepocossegundose inmediatamentese enfriaba(Beachy Menzies, 1983).Ya
en estadécadaNangpaly col. (1990) indicaronque el contenidode lactulosaeramuchomás
bajo en las formasenpolvo queen las líquidas y Rossiy Pompei(1991)describieronque la
lactulosaen fórmulassometidasaUiT (1400C, 24 s) alcanzabaconcentracionesde 1020mgIl
y que estevalor se incrementabahasta 1280 mg/1 cuando se sometía a esterilizaciónen
botella.
Además, algunos autoreshan indicado que el almacenamientode estas fórmulas
infantiles líquidas, tanto esterilizadosconvencionalmentecomopor IJHT, puedeincrementar
aún más la concentraciónde lactulosa(Bernharty col., 1965; Vekker, 1988).
El contenido de furosinaes generalmentemás alto en las preparacionesen polvo
porquela reaccióndeMaillard esmás intensaen alimentoscon bajo contenidoen humedad
(Labuzay Saltmarch,1981).
En estudiosrecientes,Henle y col. (1995)observaronque en las fórmulasinfantiles
sealcanzabanvaloresde 930-1890mg de furosinapor 100 g de proteínaen las formasen
polvo y de 730 a 1250 mg/lOO g de proteínaen las líquidas.
120
Revisión Bibliográfica
Las pérdidasde lisina vía la reacciónde Maillard son mayoresen las fórmulas
adaptadasque en la lechede vacaporqueel contenidode lactosaesmayor. Puestoque el
nivel inicial de lisina en las fórmulassin procesares de 8.5 g116 g N en las que predornina
la caseina, y de más de 9 g/16 g N en las que predominan las proteínasséricas, la
concentraciónde lisina que quedatras el procesamientosigue siendo superiora la que
presentala lechede mujer(6.7 g/16 g/N) (Hurrelí y Finot, 1983).
La reacciónde Maillard en las formas en polvo generalmenteno va más allá de la
etapainicial en la que se forma lactulosil-lisina. Sin embargo,en las formas liquidas la
reacciónpuedeproseguira etapasavanzadas.Enlas formulasespecialesquecontienenglucosa
en lugarde lactosaestareaccióntienemuchamásimportanciadebidoa la mayorreactividad
de esteazúcar.Tambiénsonde considerarlas fórmulasquecontienenproteínasparcialmente
digeridaspuestoquelos gruposa-aminopuedenreaccionarconla lactosa.Seha señaladoque
la concentraciónde lisinoalanina(LALL), queprocedede la reacciónde la lisina con la serna
fosfato, alcanzaen las fórmulasliquidas UHT concentracionesde 160-370mg por kg de
proteínacruday de 410-1030mg/kgen las fórmulasesterilizadasen su envase.Finot (1993)
en ensayoscon ratasobservóquela ingestade LAL inducía alteraciónrenalcon citomegalia,
aunqueera reversibley no sevio que seprodujeraen otros animalesde experimentación.
Los estudiosrealizadosen humanosson muy limitados. Fomon y Owen (1962)
indicaronque el crecimientoy el balancede nitrógenono estabandeprimidosen lactantesa
término alimentadoscon una fórmula infantil a base de leche sobrecalentada.Estudios
posterioresllevadosa caboen niños prematurosvaloraron la pérdidade lisina a travésde la
formaciónde productosde la reacciónde Maillard y LAL en fórmulas infantiles líquidas
esterilizadasmedianteIJHT y convencionalmente,obteniendouna pérdidade lisina de un
6.2%y 15.6%,respectivamente;la excreciónurinariadeproductosde la reacciónde Maillard
eradel 1.3% y 3.9% de la cantidadingerida,respectivamente;y la formaciónde LA erade
6.2 a 9.3% en la fónnula¡JI-IT y esterilizada,respectivamente.No obstante,estosvaloresno
afectaron la excreción urinaria de microproteinasni provocaron daños en el riñón
(Langhedriesy col., 1992).
121
Material y Métodos
Material y Métodos
3. MATERIAL Y METODOS
3.1. Diseñoexperimental
Estudiode los efectosdel calentamientodomésticopormicroondasfrenteal tradicional
al baño María de varios tipos de lechede vacay fórmulas infantiles,y del calentamiento
implicado en el procesamientoindustrial de fórmulas infantiles sobrela biodisponibilidad
mmeral.
Dicho estudio se lleva a cabo medianteensayosde biodisponibilidad ¡ti vitro,
empleandodiálisis, y otros en rata,mediantetécnicasde balancey composicióntisular.
Experimento1
Estudiode la influenciadel calentamientoal bañoMaríao pormicroondasde la leche
de vacaenteray descremadasobrela biodisponibilidadmineral.
ExperimentoU
Estudiodel efectodel calentamientoal bañoMaríao pormicroondasde una formula
infantil en polvo y liquida sobrela biodisponibilidadmineral.
Experimentom
Estudiodel efectodel tratamientoindustrial implicado en la preparaciónde fórmulas
infantilessobrela biodisponibilidadde los mineralesy digestibilidadproteica.
125
Material y Métodos
3.2. EXPERIMENTO 1
3.2.1. Muestrasutilizadas
Se emplearonlechede vacaUHT enteray descremadade la mismamarcacomercial.
El contenidomineral segúnanálisisseespecificaen la tabla 1..
Tabla 1.- Composiciónmineral de las lechesempleadassegúnanálisis
Entera
CALCIO
(mg/100m1)
MAGNESIO
(mg/lOOnd)
FÓSFORO
(mg/lOOnil)
HIERRO
(pg/100n,I)
ZINC
(pg/IOOnil)
COBRE
(pg/lOOml)
120.89±0.73 10.19±0.06 102.5±0.95 65.0±3.4 405.00±5.5 35.00±2.8
Descremada 106.21±2.00 10.65±0.33 98.6±0.63 57.5±7.5 395.0±12.5 40.0±5.0
Valoresmedios±desviaciónestándarde seisdeterminaciones.
3.2.2. Realizaciónde los calentamientos
3.2.2.1. CalentamIentoal bañoMaria
Seutilizarondasbañosde aguatermostatizadosde agua(SelectaUnitronic 320). Las
condicionesdecalentamientoseestablecieronrealizandodistintaspruebasparaestandarizarías.
Se dispusode alícuotas100 ml de lecheen botellasde vidrio que semetieronen el primer
baño para controlar una temperaturainicial de 250C, la cual se controló medianteun
termómetrode vidrio. Posteriormentela mitad de las botellassetransfirierona un segundo
bañohastaalcanzarunatemperaturafinal de 650C. Se consideróel control “no calentado el
que semantuvoa 25úC.
126
Material y Métodos
3.2.2.2.Calentamientoal microondas
Se realizóen un equipoMDS-2000(2400MHz, CEM Corporation,U.S.A.). Sc puso
a punto el equipo y también se llevaron a cabo distintas pruebaspara estandarizarlas
condicionesde calentamiento:seefectuaroncalentamientosadistintostiempos,temperaturas
y potenciasdel magnetrón,se emplearondistintos volúmenesde leche en las botellas de
vidrio, variandotanto el númerode botellas como su posiciónen el plato giratorio. Los
ensayosserepitieronvariasvecesy sefijaron los parámetrosparaque la lechepresentarauna
temperaturafinal de 65 ±1oc.
El calentamiento mediante microondas se efectuó una vez que las
botellas se hallaban a 250C. Las condiciones de calentamiento fueron:
potencia del magnetrón al 100%, tiempo de 4 minutos y 30 segundos y presión
0. El control~ de la temperaturase llevó a cabo inmediatamente fmalizado el
calentamientocon un termómetrode vidrio tras removerseligeramente.
3.2.3. Ensayosde digestión in vitro
Se llevaron acaboen alícuotasde la lechede vacaenteray descremada:sin calentar,
calentadasal bañoMaría o al microondas.
La digestión ¡ti vitro y la diálisis de los elementosserealizósiguiendola técnicade
Miller y col. (1981),modificadaporVaqueroy col. (1992). La técnicaconstade dos fases:
unade digestióngástricay otrade digestiónintestinal, las cualestuvieronunaduraciónde dos
y tres horasrespectivamente.
Para iniciar el procesode digestióngástrica,sepesaronen un bote de polipropileno
de 250ml de capacidad,225 g de cadamuestrade leche. El pesode lamuestraseeligió con
el fin de que las concentracionesde los distintosmineralesen las tres fraccionesresultantes
fueran detectablesal final del proceso.
127
Material y Métodos
a) Digestióngástrica
El pH seajustóa 2.0 con HCI 6My acontinuaciónseañadióunasoluciónde pepsina,
1.6 g de pepsina(SigmaChemicalCo.; nr 7000, St. Louis, MO) en 10 ml de HCI 0.1M, en
la proporción0.5 g de pepsinapor 100 g de muestra.Unavezañadidoel enzimagástricose
incubóen un bañode aguacon unaagitaciónde 100 oscilacionesporminuto a 370C durante
dos horas,con objeto de imitar el procesode digestióngástrica.
b) Determinación de la acidez
Transcurridaslas dos horas de digestión gástricase pusieron los botes en nevera
durantemediahora. La acidezdel digeridogástricosedeterminótomandoaproximadamente
20 g del mismo previaadición de 0.25 g de la solución de pancreatinay salesbiliares por
gramode digeridogástrico.Parala valoraciónse utilizó una soluciónde NaOH 0.SM y se
calculó el númerode equivalentesde NaHCO3necesariosparaque el pH de la mezclafuese
7.5.
e) Digestión intestinal
Se tomarontres alícuotasde 40 g del digeridogástricoque secolocaronen botesde
plástico de 250 ml de capacidad,en cadauno de los cualesse introdujo un segmentode
membranade diálisis que permitía un pasomáximo de partículasde 12000 A (Bestí nr.
1 063F09Medicelí InternatiotialLTD tamaño:9 36/32’)y quecontenía50 ml de unasolución
de NaJ{C03,cuya concentraciónera dependientede la valoraciónde la acidezdel digerido
gástrico; los botes secolocarondurantemediahora en el bañoa 370C y a 100 oscilaciones
por minuto.
A continuaciónse añadióa cadauno de los tres botes 10 ml de una solución de
pancreatinay salesbiliares: 0.4 g de pancreatina(SigmaChemicalCo., nr. P-1750,St~ Louis
Mo) y 2.5 g de salesbiliares (Sigma Chemical Co., B-8756, St. Louis MO) en 100 ml
128
Material y Métodos
NaHCO3 0. lM y se incubaronen el bañode aguadurantetres horas,Transcurridacadahora
de incubaciónintestinal sesacabaun bote del baño,seextraíala membranade diálisis que
selavaba exteriormentecon aguadesionizada,y su contenidoserecogía, controlándoseel
pesoy el pH del dializadoy separandoalícuotasparala determinaciónde minerales.
En estosensayosparecíainteresanteconocersilos elementosque no atravesabanla
membranaquedabanen forma soluble o precipitadosy sabersu cuantía,ya que en otros
trabajosobservamosindicios de que in vivo algunasfonnasno dializadaspodianabsorberse
(Aspe y col., 1992). Por ello, basándoseen estosprimeros resultadosde nuestro grupo,
Aguirre (1996) preparéuna continuacióndel método original que sirvió para estudiarla
fracción no dializada y cuantificar la porción soluble e insoluble, como se describea
continuación:
La fracción no dializada se pesabay se controlabasu pH, a continuación se
centrifúgabaa 1000 g durante15 minutas,separandopordecantaciónel no dializadosoluble
y el precipitado.Una vez determinadoel peso de ambasfraccionesse adicionabaagua
desionizadaalprecipitado,sehomogeneizabay sepesabarepartiendosucontenidoen crisoles.
Tambiénsetomabanalícuotasdel no dializadosolubleen crisoles.
Finalmenteporcionesde dializado,no dializadosolubley precipitado,seincineraban
en unamuflaa450-5000Cy las cenizasobtenidassedisolvíanen unamezclaHCI/HNOJH
2O
en una proporción 1/1/1, se diluían adecuadamentey seanalizabanCa, Mg, Fe y Zn por
espectrofotometríade absorciónatómica,El P se determinópor fotocolorimetría (AOAC,
1980).
Los resultadosse expresancomo porcentajedel elementodializado, no dializado
soluble o precipitadorespectoal total presenteal fmal de la digestión gástrica, y como
elementodializadopor 100 ml de leche,
129
Material y Métodos
De utilizó material de plástico y desechableen la medida de lo posibley todo el
material se lavó con HNO3 lON.
3.2.4. Ensayosiii vivo
Se realizaronensayosbiológicos de balance de los minerales: calcio, magnesio,
fósforo, hierro, cobrey zinc, en ratasWistarde nuestrocriaderode 16 díasde edad,con un
pesoinicial de 30±0,6g (media±error standard),procedentesdel mismo cruce.Se formaron
3 gruposconstituidospor 12 animales,6 machosy 6 hembrasque consumieroncomo único
alimento lechede vacaenterano calentada,calentadaal baño Maríao pormicroondas.Los
animalessealojaronde 6 en 6 en jaulasmacrocolonque permitenla recogidapor separado
de hecesy orina, así como la cuantificaciónde la ingesta.Los animalesse situaron en una
cámaratennorreguladaa 22±20Ccon unahumedadrelativaentreel 50-70%y un fotoperiodo
controladode 12 horas.
Tras un período de adaptaciónde 24 horas, se procedió durante 6 días a la
cuantificaciónde la ingestay a la recogidade hecesy orina pararealizarel balancede
minerales,
La recogidade orina serealizósobreHCI al 0,5% (y/y). Se filtró a travésde papel
Whatmann04 1 libre de cenizas,y sediluyó convenientementecon la mismasoluciónácida,
congelándoseposteriormentehastasu análisis. Las heces se desecaron,se pesarony se
homogenizarony unaparteseincineróparael análisismineral.
El último día, la mitad de los animalesde cadagruposesacrificaronpreviaanestesia
conNembutal(pentobarbitalsódico)(LaboratoriosAbbott, Madrid) al 30%víaintraperitoneal,
en dosisde 0,15m1/lOOgde peso.En estos animalesseprocedióa la extracciónde sangre,
mediantecanulaciónde la carótida,que serecogiósobretuboslavadoscon unasoluciónácida
(liNO3 10 N) quesecentrifugarona 1000g parala obtenciónde hematíesque secongelaron
130
Material y Métodos
parasuposterioranálisis. Tambiénserecogióunapequeñamuestracon capilarheparinizado
pararealizarla determinacióndel hematocrito
Sesepararonhígado,bazoy unaporción de piel que sepesarony secongelarona -
200C hastasu análisis.
La sangresecentrifugóa 1000£ parala obtencióndel suero.Unavez separadoéste,
se lavó el coágulo con solución salina y se centrifugó de nuevo a la misma velocidad,
operaciónque se realizó tres veces,parala obtenciónde los hematíesque, al igual que el
suero,tambiénsecongelaronparasu posterioranálisis
La otra mitad de los animalesde cadagrupo se sacrificaronmediantedislocación
cervical y se congelaronenterosa -200C hasta el momento de la determinaciónde su
contenidode nitrógenoy minerales.
Se procedió a la digestión ácida de estas ratas para lo cual se introdujeron
individualmenteen matraceserlenmeyerde 500 ml con 250 ml de HOI 6N alojadosen un
bañode aguatermostatizadoa 1000C que cuentacon un sistemade refrigeraciónacoplado
paramantenerlos volúmenesdelos matracesconstantes.Cuandolamuestraestabatotalmente
digeridasefiltró a travésde papelWhatmann0 41 y seaforó a un volumen conocidocon
aguadesionizada.
Todo el materialutilizado en los ensayosin vivo selavó con detergenteenzimático
“Tergazime” (Alconox) y HCl diluido. En la medidade lo posible se empleómaterial de
plásticode polipropileno.El material quirúrgicofue de aceroinoxidable.
3.2.4.1.Parámetroscontrolados
- Pesode las ratasen los días 1, 4 y 6.
131
Material y Métodos
- Ingestalíquida correspondientea todo el periododel experimento.
- Eliminación fecal de: calcio, fósforo, magnesio,zinc, hierroy cobre;y urinaria de
calcio, fósforo, magnesio,zinc y hierro.
- Composicióntisular y corporalde minerales:
- Hígado: peso,hierro, zinc y cobre.
- Bazo: peso,hierro y zinc.
- Piel: hierro, zinc y cobre.
- Hematíes:hierro, zinc y cobre.
- Rataentera:peso,calcio, magnesio,fósforo, hierro, cobrey zinc.
3.2.4.2.Indicesutilizados
- Indice hepatosomático:
ttg. POSOdel higedo (q
)
LtDO de lo tota (g)
Parael estudiode los balancesde mineralessehan empleadolos siguientesindices:
A) Absorciónaparente:cantidadingeridadel mineralmenoscantidadeliminadapor
heces.
AZSa.bido. Xng~zido -
B) Utilizacióndigestivadelmineral o coeficientede digestibilidadaparente:porcentaje
absorbidodel ingerido.
(fl~’eridO - ~ auD¡ngexido
132
Material y Métodos
C) Balanceo retenciónaparente:cantidadabsorbidadel mineralmenosla cantidad
eliminadapor orina.
flt~nido- (Xng~ridc, - F~oI) - Orins
D) Utilización metabólica:porcentajedel mineral retenidorespectodel absorbido.
<Ingerido - noii) - orino~10~<Ingerido - noii)
E) Utilización nutritiva global: porcentajedelmineralretenidorespectodelingerido.
<Ingerido - flomí) - OrinOIngerido Ir ac~
3.2.4.3. Técnicasanaliticasempleadas
En la leche de vacase llevó a cabo el análisis de minerales. Las muestrasse
incinerarona450-5000Cy las cenizassedisolvieronen unamezclaácida(HCI/HNO
3/H20en
las proporciones1/1/1) (Suprapur,Merck) diluyendoadecuadamentecon aguadesionizada
(Mili-Q plus, UltrapureWaterSystem,Millipore, U.S.A.). Los elementosCa, Mg, Fe, Zn y
Cu sedeterminaronmedianteespectrofotometríade absorciónatómica(E.A.A.) en un aparato
Perkin-Elmer 1 IOOB (Norwalk, CT, USA). Se adicionó cloruro de lantano al 0,5% a las
muestrasy a los estándaresde las determinacionesde calcio y magnesioparaevitar posibles
interferenciascon sulfato y fosfato. El fósforo se cuantificó por colorimetría(A.O.A.C.,
1980). Los estándareso solucionesde calibraciónparala determinaciónde calcio, magnesio,
hierro,cobrey zinc seprepararoncon solucionesTritrisol (Merk).
En las muestrasbiológicasseanalizaron:
- Mineralespor espectrofotometríade absorciónatómica(E.A.A.):
* En orina: Ca, P, Mg, Fe y Zn.
133
Material y Métodos
* En heces:Ca, P, Mg, Fe, Zn y Cu
* En el filtrado de la disolución ácidadiluida de las ratas:Ca, P, Mg, Fe, Zn y Cu.
* En el filtrado de las cenizasprocedentesde hígado,hematíesy piel: Fe, Zn, Cu; y
en el bazo: Fe y Zn.
-Hemoglobina en sangre fresca, por colorimetría mediante el método de la
cianohemoglobina(Test-CombinationHemoglobinBoehringerMannheim,Mannheim,
Alemania).
- Hematocrito en sangre fresca, recogida sobre un capilar heparinizado,que se
centrifugóa 1000 g. y semidió la proporciónde paqueteeritrocitario en el total de
sangre
- Nitrógeno: se determinóen la solución ácidade las ratasmedianteel método de
Kjeldal
Paralas determinacionesanalíticasseutilizaronduplicadoso muestrassimplesde los
materialesbiológicos.Lasmuestrassediluyeronapropiadamenteparaobtenerconcentraciones
de análisisen el rangolineal de lectura.
Precisióny exactitudde los análisisrealizados:
Paracontrolarla exactituden la determinaciónde los distintosmineralesseemplearon
trespatronesexternosdiferentes:
- Hígadoliofilizado (materialde referenciacertificadoCRM 185, CommunityBureau
of ReferenceB.C.R., Bruselas,Bélgica) cuyos valores certificados son (media±
desviaciónestándar):hierro: 214±9¡íg/g; cobre: 189±6~z/g;zinc: 142±5gg/g. Los
valoresobtenidosfueron: hierro: 211±2gg/g; cobre: 194±6pg/g; zinc 142±4Mg’g
- Polvo de leche(material de referenciacertificadoCRM 63, CommunityBureauof
ReferenceB C R, Bruselas,Bélgica) cuyosvalorescertificados(media±desviación
estándar)son calcio: 12,6±03mg/g; magne~io: 1,12±0,03mg/g. Los valores
134
Material y Métodos
obtenidos fueron (media ± desviación estándar): calcio: 12 8+0 2 mg/g;
magnesio 111+0,03mg/g).
La precisión de los análisis minerales se controló también
distintos materiales biológicos empleados en los diferentes
obteniéndoselos siguientesCoeficientesde Variación interensayo(%):
en los
ensayos,
MUESTRAS Ca Mg P Fe Cu Zn
LECHE 1.03 0.65 1.55 4.5 2.59 1.3
HECES 2.26 1.13 1.72 4.19 3.77 2.33
3.16ORINAS 0.50 1.13 1.72 3.77 2.33
Los (joeflcíefliescje VariaciónmterensayiUFTasdetenn¶naclonesdéiiacronutriéñteifli~?róliu1iiimed~ci:1,/r/o;
proteína:4%; grasa:4,20/o.
3.3. EXPERIMENTO II
3.3.1. Muestrasutilizadas
Seemplearondos preparadosparalactantesen formade polvo y líquida procedentes
del mismo fabricante.El contenidomineral segúnanálisis seespecificaen la tabla 2
Tabla 2.- Composiciónmineral de las formulasen polvo y liquida segúnanálisis
Polvo
CALCIO
(m$/lOOnÉ)
MAGNESIO
(mgflOOml)
FÓSFORO
(mg)100n,1)
HIERRO
(~¿g/100m1)
ZINC
(pg/lOOrnl)
COBRE
(~ig/100±0)
55.16±0.07 5.06±0.03 32.81±0.12 446.31±3.50 412.64±4.51 57.17±1.85
Líquida 53.55±0.43 5.25±0.07 33.52±2.00 535.50±30.33 390.05±4.93 65.00±2.76
dc 4 a 6Valores medíos ± error estandard. Para las d~téñninacioncsanaliticasBe utilizaron
muestrasde cadatipo de fórmula.
135
Material y Métodos
3.3.2. Realizaciónde los calentamientos
Los calentamientosal bailo Mariay microondasserealizaron,previareconstituciónal
12.7% de la fórmula en polvo, comoseespecificaen los apartados3.2.2.1. y 3.2.2.2.
3.3.3. Ensayosde digestión iii vitro
Se llevaron a caboen la fórmulainfantil en polvo reconstituidaal 12.7%no tratada
y tratada al baño María o microondasy la fórmula infantil líquida no trataday tratadaal
baño María o microondas.El procedimientodescritoen el apartado3.2.3 fue seguidode
idénticamanera.
3.3.4. Ensayoscon animales
Los ensayosbiológicos de balancesmineralesserealizaronde maneraid¿nticaa los
descritosen el apartado3.2.3., utilizándoseen estecaso6 gruposde 12 animales(6 machos
y 6 hembras)con unpesoinicial de 30±0.3g (media±error estandar)queconsumieroncomo
únicoalimento las distintasfórmulasinfantilesno tratadaso despuésde habersido tratadas.
3.3.4.1. Parámetroscontrolados
Los mismosque los que especificanel apartado3.2.4.1.
3.3.4.2.Indices utilizados
Los mismosque sedefinenen el apartado3.2.4.2.
3.3.4.3. Técnicasanalíticasempleadas
Se emplearonlas mismastécnicasque serecogenen el apartado3.2.4.3.
136
Material y Métodos
3.4. EXPERIMENTOm
3.4.1. Muestrasutilizadas
Seemplearoncuatrofórmulasinfantilesdel mercadode lamarcacomercialA enpolvo
y líquidaesterilizadaconvencionalmente(la misma que se utilizó en el experimentoII) y en
polvo y líquida UHT de la marca B. Los resultadosanalíticos correspondientesa la
composiciónde mineralesy nitrógenode las fórmulasanteriormenteindicadasserecogeen
la tabla 3.
3.4.2. Análisis de indicadores térmicos
Con objeto de evaluar el daño térmico de los distintos tipos de fórmulas infantiles se
determinó su contenido de lactulosa y furosina.
3.4.2.1. Lactulosa
Se analizó el contenido de lactulosa en las distintas formulas siguiendo el método
propuestopor Olanoy col. (1986) parala leche. Según estemétodo 1 ml de lechese lleva
hasta10 ml con metanolcon el fin de precipitarproteínasy grasa.Al cabode una horase
filtran las muestras precipitadas, en el caso de la fórmula fue preciso esperar 48 horas.
Después se filtran las muestras precipitadas y a 1 ml de la solución obtenida se e añade 1 ml
de solución patrón interno, fenil-¡3-glucósidoal 1% en metanol/agua(70:30).Posteriormente
se evapora a sequedad en rotavapor a temperaturaambientey acontinuaciónseañade,0,1 ml
de N-trimetilsilil imidazol como agentederivatizante,manteniéndolasen una estufa a 650C
durantemediahoraparafavorecerla reacción,Unavez que seenfrianse añaden0,1 ml de
hexanoy 0,2 ml de aguay seinyectanen el cromatógrafode 0,2 a 1 il de la faseorgánica.
Los análisis cromatrográficos de los trimetilsilil derivados de los carbohidratos se
llevarona caboen un cromatógrafode gasesSigma3B (Perkin Elmer) equipadocon detector
137
Material y Métodos
de ionizacióndeííama,utilizandoun columnamicrorellenacon OV-17 al 2%sobreVolaspher
A-2 120-140mesh(Merck desionizado.Como gasportadorseempleónitrógenoa un flujo
de 10 mí/mm. La temperaturadel inyectory del detectorfue de 3000Cy la temperaturadel
horno programada de 200 a 2700C, con una velocidadde calentamientode 1 50C/min, tiempo
inicial de 2 minutos y tiempo final de 25 minutos. Los datos se recogieronen un integrador
LCI-l00 (Perkin Elmer).
4.1.2.2. Furosina
Para la determinación de furosina en las muestras de fórmulas infantiles se siguió el
método de Delgado y col. (1992). El procedimiento a seguir es el siguiente: a 0,5 ml de leche
se añaden 3 ml de HCl 7N, resultandouna normalidad de 6. Esta mezclase hidroliza a 1 100C
durante24 horas en tubos de hidrólisis cerradosa vacío. Los hidrolizados obtenidosse
evaporana sequedaden rotavapora400C. El residuosedisuelveen 0,5 ml de aguay sefiltra
a travésde unamembranaAnotec (Whatman)de 0,2 ¡m. El filtrado sepasaa travésde un
cartuchoSep-PackC18 (Millipore) previamenteacondicionadocon metanoly agua.Unavez
eluidala muestra,sepasaunamezclaagua/acetonitrilo/ácidofórmico (95/5/0,2)paraeluir la
furosina quepudieraquedarretenidahastaun volumenfinal de 5 ml.
El sistemacromatográficoconsistióen unabombamodelo 510 (WatersAssoc.), un
inyectorRheodynemodelo7125con un buclede cargade 20 jal y un detectorde longitud de
ondavariable SM 4000 (LDC Analytical), conectadosa un sistemade tratamientode datos
SystemGoId7.11 (Beckman).Seutilizó unacolumnaSpherisorb0D52(Phenomenex)de250
x 4,6 mm y 5 im de tamañodepartícula.Los análisisserealizaronen condicionesisocráticas
atemperaturaambientey aunalongitud de ondade detecciónde 280nm.Comofasemóvil
seutilizó unasoluciónde heptasulfonato5 mM, y ácidofórmico al 0,2%, en agua/acetonitrilo
80:20.
El análisiscuantitativode la furosinasellevó acaboporel métododel patrónexterno
y la rectacorrespondienteserealizó con disolucionesde patrónpreparadasen el laboratorio
138
Material y Métodos
mediantela adición de patrónpuro de furosinaa hidrolizadosde leche cruda. La furosina
patrón se obtuvo a partir de la hidrólisis del compuestode Amadori s-N-(l Desoxi-D-
fructosil)-L-lisina, sintetizadaen el laboratoriosegúnel método de Finot y col. (1968).
3.4.3,.Ensayosde digestión iii vitro de las fórmulas
Las fórmulas en polvo sereconstituyeronsegúnlas indicacionesde sus etiquetas,
coincidiendoqueen ambasfueraal 12,7%.Los demáspasossesiguieronde maneraidéntica
a como seha descritoen el apanado3.2.3..
Del estudioestadísticode los resultadosde los experimentos1 y II sedesprendióque
la hora no influía significativamentesobrela diálisis de los distintoselementos,por lo que
se omitió tomar muestrastras 1, 2 y 3 horas de digestión intestinal, como alternativase
tomaron3 muestrastranscurridas2 horas.Estamodificacióntambiénserealizóconsiderando
la estandarizacióny normalización del método queseestaballevando a caboa través de la
Acción Concertadan0 10 del proyectoeuropeo FLAIR.
3.4.4. Preparaciónde las dietas
Seliofilizaron las fórmulasliquidas.Posteriormenteseprepararoncuatrodietasapartir
de la mezclade unadietasemisintéticaAJN-76,que siguelas recomendacionesdelAmercian
Institute of Nutrition (1977) para la rata (tabla 4 y 5), y cadauna de las fórmulas
anteriormenteindicadasen la proporción60:40 (AJN 76: fórmula). Dicha proporciónfue
utilizadaal objetode obtenerunacomposiciónteóricade macromutientesde 16%de proteína,
14% de grasay 69% de hidratosde carbono.
Como dieta control se utilizó la dieta AIN modificadaal objeto de igualar las
composicionesnutritivas de las dietas experimentales.Ello se realizó modificando las
cantidadesde proteina,grasa, calcio y fósforo (tabla 6 y 7). En la tabla 8 se recogela
composiciónanalíticade mineralesy nitrógenode las dietas.
139
Material
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Material y Métodos
Tabla 4. Componentesde la dietaMN-76
Componente g/kg
Castina 200
DL-Metionina 3
Almidón de maíz 150
Sacarosa 500
Fibra 50
Aceite de maíz 50
Correctormineral 35
Correctorvitamínico lo
Bitartrato de colina 2
141
Material y Métodos
Tabla 5. Composiciándel correctormineral de la dietaAIN-’76
Componentes
Fosfatocálcico,dibásico(CaHPO4)
Cloruro sódico (NaCí)
Citrato potásico, monohidrato (K3C6H507*H20)
Sulfato potásico (1(2504)
Oxido de magnesio(MgO)
Carbonatode manganesio(4348%Mn)
Citrato férrico (16-17% Fe)
Carbonatode zinc (70% ZnO)
Carbonatode cobre (53-55% Cu)
lodato potasico(1(103)
Seleniato sodico (N;SeO3*5H20)
Sulfato potásico de cromo [CrK(S04)2*12H201
Sacarosa,en polvo fino
g/kg de mezcla
500.0
74.0
220.0
52.0
24.0
3.5
6.0
1.6
0.3
0.01
0.01
0.55
hasta1000.0
Estacomposiciónestábasadaen los requerimientosNAS-NRC parala rata. Se debede incluir en un
3.5% en la dieta.
142
Material y Métodos
Tabla 6. Compontes de la dieta control
Componente g/kg
Caseina 180.4
Almidón de maiz 89467
Sacarosa 500
Celulosa 30
Aceite de maíz 140
Corrector mineral 35
Correctorvitaminico 3000050 10
DL-metionina 3
Bitartrato de colina 2
143
Material y Métodos
Tabla ‘7. Composición del corrector mineral de la dieta control
Componente
Carbonatocalcio anbidro*
Fosfatocálcico monohidrato*
Cloruro sódico
Sulfatopotásico
Oxido de magnesio
Carbonatomanganesico
Citrato fénico
Carbonatode zinc
Carbonatode cobre
lodato potásico
Selenurode sodio
Sulfatopotásicode cromo*12H43
Sacarosa,en polvo flno*
g/kg de mezcla
357
339
24
52
24
3.5
6
1.6
0.3
0.01
0.01
0.55
142.02
* Estoscomponenteshansido ajustadossegúnesteexperimento
144
Material
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145
Material y Métodos
3.4.5. Ensayosde balance en animales
Se realizaronensayosbiológicos de balancesde los minerales calcio, magnesio,
fósforo, hierro, cobre y zinc, y nitrógeno en ratasWistar del criadero del instituto de
Nutrición (CSIC-UCM), Madrid,seleccionadasen el momentodel destete,con un pesoinicia]
de 40±0,3g (media±error estandar),procedentesdel mismo cruce. Los animales se
distribuyeronen grupos,constituidospor 12 animales,6 machosy 6 hembras,segúnla dieta
que consumieronad libitum. Ademásdel grupocontrol, cuya dieta conteníacantidadesde
nutrientesequivalentesa las de los gruposque tomaronlas dietasque incluían cadaunade
las fórmulas infantiles, se realizó un ensayocon ratas alimentadascon la dieta AJN-76
(American Institute of Nutrition, 1997), a fin de compararel estadonutritivó generaly la
utilizaciónnutritiva de los mineralesde ratasalimentadascon la dietacontrol y la dieta que
contiene sus ingestas recomendadas.Todos bebieron agua desionizadacid libitum. Las
condicionesdel ensayo(temperatura,humedad,recogidadehecesy orina,etc.)sehandescrito
ya en el apartado3.2.4.
Los ensayosconstaronde un periodoexperimentalde 11 días, los primeros4 días
fueron de adaptacióny en los 7 siguientesserealizó unbalancede mineralesy nitrógeno.
La recogidade orina y hecesduranteel balance,el sacrificio de los animalesy el
tratamientode las muestrassedescribieronen el apanado3.2.4.
3.4.5.1.Parámetroscontrolados
- Pesode las ratasen los días 1, 5, 8 y 11.
- Ingestasólida correspondienteal períodode adaptación(dfa 1 al 4) y al período
experimental(días5 al II).
146
Material y Métodos
- Eliminación fecal y urinariade los mineralescalcio,magnesio,fósforo,hierro,cobre
y zinc así como de nitrógenoduranteel períodode balance:días5 al 11
- Composicióncorporal:
- Hígado:peso,hierro, zinc y cobre.
- Bazo: peso,hierro, zinc y cobre.
- Piel: hierro, zinc y cobre.
- Suero: calcio, magnesio,hierro, zinc y cobre.
- Hematíes:hierro, zinc y cobre.
- Rataentera:peso,calcio,magnesio,fósforo,hierro,zinc , cobrey nitrógeno.
3.4.5.2.Indicesutilizados
Los descritosen el apartado3.2.4.2. más los que figuran a continuación:
- Eficaciaalimentaria:
rn~rs~onto de DODOpor día (g)SuDtanda BOGO II290XIC~ por dio (g)
- Eficacia proteica:
mnczoDontodepeoopor día (g
)
RP•N~g~;joingGrido.por día (g
>
- Indice hepatosomático:
POBO d~1 hi~tado (q
)
LH do la rata (g)
147
Material y Métodos
3.4.5.3. Técnicasanalíticas empleadas
En las dietasseefectuaronlos análisisdescritosen el apartado3.2.4.3.,el restode las
técnicasseencuentranen el apartado3.3.4.3. máslos indicadosa continuacion:
- Humedad,porpérdidade pesoen estufaa 1050C hastapesoconstante(A.O.A.C.,
1980).
- Proteína,mediantela determinaciónde Nitrógeno total por el método Kjeldahl,
utilizando un analizador Kjeltec modelo Auto 1030 y conversión a proteina
multiplicandopor el factor 6,38 (A.O.A.C., 1984).
- Cenizaspor incineracióna 450-5000C(A.O.A.C., 1975).
3.5. TRATAMIENTO ESTADÍSTICO
Todos los datos de los tres experimentosfueron sometidosinicialmente a un test
descriptivo para estudiarsu distribución. Se observóque cadauna de las variables en el
conjuntode la muestraseguíaunadistribucióncuasinormal,por lo que seaplicaronpruebas
paramétncas.
Ensayosbr vitro
Al sumarlas fraccionesdel elementodializado,no dializadosolubley precipitadono
siempreseobtuvo el 100% de recuperación.Por ello seprocedióa transformarlos datosde
dializado,no dializadosolubley precipitadodividiéndolospor la recuperaciónobtenida.
148
Material y Métodos
En los experimentos1 y II se analizó la influencia del tipo de leche o fórmula,
tratamientotérmicoy la hora,medianteANOVA de 3 vías a travésdel modelo:
Xij= x + Ti + TU + Ht +Ti*Tuj + Ti*Ht + TII*Ht + Eijt, donde:
x= media
Tr tipo
Tir tratamiento
Ht=’ hora
Ti *TU= interaccióntipo*tratamiento
Ti*Ht interaccióntipo*hora
TrHt interaccióntratamiento*hora
sijt= errordebidoal azar
Paratodos los minerales,exceptoparael calcio, seobtuvoque la horano ejercíauna
influenciasignificativa, por ello se aplicó un modelo generalde ANOVA de 2 vías (tipo,
tratamientotérmico) considerandoen el casodel calcio la horacomo covariable.
Xij= x + Ti + Trj + Ti*Trj + Eijt
En el experimentoIII seanalizóla influenciadel tipo de fórmula, medianteANOVA
de 1 via.
Xj=x +TU+ Eijt
Ensayos¿ti vivo
En los experimentos1 y II las hecesy la orina se procesaronen “pooles. Se han
replicadolos datosen el pool asumiendoque conformabaunanormalde mediala conocida
y desviaciónestándarla obtenidaporel resultadodel contenidocorporal de cadaminera] en
149
Material y Métodos
el dia 22 comprobándoseque la media de los datos obtenidapor generaciónno diferían
estadísticamentede lo original. Se ha realizadoen el programaSAS con una rutina de
generaciónaleatoriallamadaRANNOR.
El análisisde los datoscorrespondientesa los experimentosin vivo 1 y II seefectuó
medianteANOVA de una vía (tratamiento)y dos vias (tratamientoy tipo de fórmula),
respectivamente.
Parael análisisde los datosobtenidosen la experienciaIII seha empleadoANOVA
de unavía (tipo de fórmula).
El nivel de significaciónseha establecidoen el 5% y todo el tratamientoestadístico
se ha llevado a cabo en un ordenadorALPHA 2100, sistemaVAX/VMS, versiónV5.5-2,
empleandolos siguientesprogramasBMIDP (BiomedicalStatisticalPackage,1992):
- BMDP 2D: discriminante
-BMDP7D: ANOVAdely2vias
- SAS procedimientos: PROCUNIVARIATE
PROC MEANS
PROC GLM
150
Discusiónde Resultados
Resultados
TAB 9. - INGESTA ALIMENTARIA (mi)
GRUPOS DIAS 1-4 DIAS 4-7
Vacasin calentar 63 60
VacabañoM~ 61 61
Vacamicroondas 59 61
Valores mediosde 12 animales
TAB 10. - INGESTA ALIMENTARIA (mi)
GRUPOS DIAS 1-4 DIAS 4-7
F. Polvo sin calentar 41 41
F. PolvobañoM~ 42 45
F. Polvomicroondas 42 41
F. Líq.sincalentar 30 36
F. Liquidabaño M~ 35 34
F. Liq. microondas 31 32
Valores mediosdc 12 animales
Resultados
TABLA 11.- EVOLUCION PONDERAL (g)
GRUPOS DIA 1 DíA 4 DíA 7
Vacasin calentar 30.34±0.46 34.77±0.69 41.52±0.95
VacabañoMZ 30.17±0.37 36.02±0.41 40.98±0.66
Vacamicroondas 30.10±0.47 34.52±0.69 41.08±1.00
Valoresmediosde 12 animales ±errorestándar.
No aparecierondiferenciassignificativas<ANOVA de 1 vía).
TABLA 12.- EVOLUCION PONDERAL (g)
GRUPOS DIA 1 DíA 4 OlA 7
F. Polvo sin calentarcalen 30.14±0.41 28.61±0.38 29.5±0.34
F. Polvo bañoW 30.10±0.41 27.88±0.32 29.53±0.51
F. Polvo microondas 29.93±0.41 29.95±0.74 31.08±1.87
F. Líq.sin calentar 30. 10±0.37 26.79±0.37 26.69±0.43
F. Liquida bañoW 30. 14±0.41 27.04±0.36 27.72±0.48
F. Liq. microondas 30.13±0.40 27.19±0.40 27.07±0.47
Valores mediosde 12 animales±error estándar.
No aparecierondiferenciassignificativasentregrupos(ANO VA de dos vías).
Resultados
TABLA 13.- INDICE HEPATOSOMÁTICO
GRUPOS
F. Polvo sin calentar 0.037±0.001
F. Polvo bañoM~ 0.036±0.001
F. Polvo microondas 0.036±0.003
F. Líq.sin calentar 0.036±0.002
F. LíquidabañoM~ 0.035±0.001
F. Líq. microondas 0.034±0.001
Valoresmediosde6 animales± error estándar.
No aparecierondiferenciassignificativas(ANOVA de 2 vías).
TABLA 14.- INDICE REPATOSOMÁTICO
GRUPOS
Vacasin calentar
VacabañoM3
Vacamicroondas
0.031±0.002
0.03210.002
0.032±0.001
Valores medios de 6 animales ±error estándar.No aparecieron diferencias significativas (ANOVA de 1 vía).
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TABLA 45. CONTENIDO DE LACTULOSA Y FUROSINA Y
LA RELACIÓN LACTULOSA/FUROSINA
Fórmula Lactulosa(mg 12’) Furosina(mg L’) Lu Fu”
A Polvo 143 205 0.69
A Liq. esteril. 4556 105 43.4
B Polvo 97 102 0.95
BLiq.UHT 1587 111 14.5
Resultados
TABLA 46- NITROGENO TOTAL, NITROGEN NO CASEINICO Y
NO PROTEICO EN TCA (120 ml L”’)
Fórmula NT (mg 12’) NNP(mg L”) NNC(mg Ji’)
A Polvo 3253 114 830
A Liq. esteril. 3258 153 539
B Polvo 3288 89 524
B Liq. IJHT 3233 93 567
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Discusiónde Resultados
4.2. Experimentos1 y II
4.2.1.Ingestay evolución ponderal
En los animalesqueconsumieronlechede vacala ingestaalimentariasesituó en unos
120 ml totales, independientementedel calentamientoefectuado(tabla 9). El pesocorporal
evolucionóde acuerdoconel estadiofisiológico correspondiente(tercerasemanade lactación)
y pasó de aproximadamente30 g a40-41 £ quees el peso consideradonormal parala rata
en el momentode su destete(Saiz y col., 1983; Harknessy Wagner, 1995). sin producirse
diferenciassignificativasdebidasal calentamiento(tabla 11).
Las ratasalimentadascon fónnula infantil voluntariamentebebieronmenorcantidad
de alimentoquelas quetomaronlechede vaca(tabla 10). Por ello, aunquepartieronde pesos
similares a éstas, no alcanzaronal final del experimentopesos equivalentes(tabla 12).
Además,en estosanimalesseobservóunainfluenciadel tipo de fórmulaconsumida;la forma
líquidacondicionóunamenor ingestay gananciaponderalrespectoala fónnuladeshidratada
(tabla 12). Sin embargo,el calentamientodomésticode la leche, al baño María o al
microondasno afectóestosparámetros.
La diferenciade comportamientode los animalesentrela experiencia1, en la que
utilizó leche de vaca,y la experienciaII, en la que seemplearonfórmulas infantiles, podría
relacionarsecon la composiciónde la lechede vacaque esmuchomásparecidaa la lechede
rataque las fórmulas infantiles (Keen y col. 1981; Saizy col., 1983; Davis y col. 1994).
Por su partelas dos fórmulas,aunqueteníanprácticamenteel mismo contenidode
nutrientes,segúnindicacionesdel fabricantesy nuestrospropiosanálisis(tabla 2), parecieron
tener distinta calidad nutritiva. En este sentido, los análisis efectuadosen la tercera
experiencia,quesedetallaranmásadelante,revelaronquela fórmulalíquidaposiblementefue
sometidaaun mayor tratamientotérmico que la fórmula en polvo conunamayoralteración
de las proteínas,lo que podría haber condicionadouna influencia más negativasobreel
225
Discusiónde Resultados
crecimiento,coincidiendoconlabibliografía(Muñozycol ,1981;Lewisy col., 1982; Marcos
y col., 1984;Tirapeguiy DeAngelis, 1985; Sakumay col., 1987).Porun lado, seha descrito
que el sabory el olor puedenverse alteradosen lecheprocesada,lo que seasociaasu alto
contenidoen lactulosa,productode isomerizaciónde la lactosa,(Andrews1986; Burton 1988)
y fue precisamentela fórmula líquida la que conteníauna concentraciónde estecompuesto
máselevada:4556mg/L frentea los 143 mg/L de la fórmulaen polvo. Peroademás,sesabe
que los productosde la reacciónde Maillard puedendisminuir la ingestaafectandoel peso
corporal (Furniss y col, 1989; Burton, 1994) y la fórmula líquida presentabacierto
pardeamiento,y como se explicaráen el apartado4.3.1. probablementeconteníamayor
proporciónde productosavanzadosde la Reacciónde Maillard que la fórmula en polvo.
La influencia del calentamientoal baño Maria y al microondassobrela ingestay
evolución ponderal, no se observóquizá porquese reproducíancondicionesdomésticas
moderadas(Creasy Fungo, 1982; Juncary Penninks,1992)y, en casode haberseproducido
habriansidomínimasy quedaríananuladasporel efectomuchomayordel tratamientotérmico
industrial implicadoen la fabricaciónde estos alimentos.En estesentido,sehaseñaladoque
laalimentaciónde ratasen crecimientocon caseínacalentadaa 1210Coriginaunadisminución
de la ingesta,incrementode pesoy eficaciaproteica(Knipfel, 1975), mientras que si la
caseinasólo se calentabaa 350C, incluso en presenciade glucosay duranteun tiempo
prolongado,no seproducíaningunaalteraciónen la ingestay el peso(Friedmany col. 1988).
Quizá laúnicainfluenciadel calentamientopormicroondas,quepodríarelacionarsecon una
alteración del peso, sería la posibilidad de que originara una proporción elevadade L-
aminoácidoslos cualesno son utilizable por el organismo.Sin embargopareceserque ello
sólo seproduceen tratamientospormicroondasmuy intensos,Lubecet al (1989).
Comosepuedeobservaren las tablas13 y 14, los valoresdel índicehepatosomático
obtenidosen este trabajo como correspondea animalesmuy jóvenes,son inferioresa los
correspondientesa ratasmásadultas(Aspe, 1992; Arce, 1993;Pérez,1997)y muy próximos
a los descritospararatasde algomásdeun mesde edad(Aguirre, 1995).Existió unapequeña
226
Discusiónde Resultados
diferencia, entre los indices de las ratasalimentadascon fórmula infantil respectoa las
alimentadascon lechede vaca,siendoéstossignificativamenteinferiores,lo queserelaciona
fundamentalmentecon el pesofinal del animal (tabla 11 y 12), y con el pesode los hígados
(tabla37 y 38).
El índice bepatosomático no varió en los grupos de animales que tomaron leche de
vaca (tabla 13), ni en los que tomaron fórmula infantil, en función de su forma de
presentaciónni del calentamientoensayado(tabla 14). Se sabe que cuandose ingieren
sustanciasextrañasel pesohepáticopuedeelevarsedebido a la necesidadde metabolizarel
xenobiótico(Arce, 1993; López-Varelay col., 1995). En el casode productosde la reacción
de Maillard, Erbersdoblery col. (1981)demostraronquealgunoscompuestosde Amadorison
captadosporel hígado,y sehadescritoquela ingestaexcesivade compuestosde la reacción
de Maillard producehepatomegalia(O’Brien y Wa]ker, 1988)aunqueestonoseha detectado
en condicionesmásmoderadas(Aspe, 1992).
4.2.2. Biodlsponibffidaddel calcio
4.2.2.1.Eusayoslii vitro
Aproximadamenteel 15-20% del calcio de la leche de vaca entera dializó en
concordanciacon los resultadosde Sheny col. (1995)y Roig (1996),y casi el doble,un 30%,
en el casode la lechedescremada,de acuerdocon Aguirre (1995).Los valoresobtenidospara
las fraccionesdel no dializadosoluble y el precipitadoestuvieronen tomo al 62% y 20%,
respectivamente,parala lecheentera,y 62% y 8%, respectivamente,parala descremada(tablas
15, 16 y 17). Paraesteúltimo tipo,el rangoseriasimilar al observadoen otrosestudios(Aguirre,
1995). Por tanto, existieron diferenciasclaras, y significativas, en el dializadoy precipitado
debidasa la cantidadde grasade la leche(Figuras12,13,14).
221
DiscusióndeResultados
En diversossistemasin vitro similares al nuestro,seha descritotambiénque la grasa
inhibe la diálisis del calcio y dicha interferenciaes más acusadacuandola grasaes de tipo
saturado(Vaqueroy col., 1992; Aguirre, 1995; Pérez-Granados,1997). Estainteracciónen el
caso de la lecheha sido descritaporReykdaly Lee (1991). Ello habríaquerelacionarloconla
capacidaddel calciode formarjabonesinsolublescon los ácidosrasossaturados,especialmente
los de cadenalarga(Widdowson,1965).Los ácidosgrasossaturadosmásabundantesde la leche
de vacason el miristico, palmítico y esteárico,y entrelos insaturadosel oléico (Bellomontey
col., 1990)y pareceserque precisamentelos ácidosgrasossaturadosde entre12 y 18 carbonos
son los quemásperjudicanla absorciónde estemineral (Chengy col., 1949;Nicolayseny col.,
1953) ftente a los saturadosde cadenamáscortay los insaturados(Gacsy Baltrop, 1977; Van
Dokkum y col., 1983; Aguirre, 1995; Pérez-Granados,1997).
El calcio no dializadosoluble tendió a aumentara medida que avanzabala digestión
pancreática,aunque estatendenciano se apreciaclaramentecon la leche de vacaentera
aisladamente(tabla 16, Figura 13). En casi todos los estudiosde digestibilidad in vitro se ha
observadoinfluencia del tiempo de digestión, aunqueéstaha sido desigual: se han descrito
elevacionesprogresivasde formasno dializadase insolublesde calcio (Aspe,1992; Aspey col.
1993;Aguirre, 1995;PérezGranados,1997),disminucionesdel no dializadosoluble(Aspey col.
1993; Pérez-Granados,1997),disminucionesdel dializado(Vaqueroy col. 1992;Aguirre, 1995;
PérezGranados,1997) e inclusoelevacionesdel dializado(Aspe,1992).Las diferenciaspodrían
atribuirsea las condicionesexperimentalesy al tipo de muestraensayada.No se observaron
diferenciassignificativasen la fracciónde calciono dializadoperosolubleentrela lechede vaca
enteray la descremada,y como sehaindicadoanteriormente,fue el calciodializadoel quemás
varió debidoal contenidode grasade la leche. Schwartzy col. (1982)tambiénindicaronque la
disponibilidadin vitro de calcio era superioren la leche de vacadesnatadaque en la entera,
aunqueen su estudiono identificaron el calcio capazde dializar y solamenteel calcio soluble
228
Discusiónde Resultados
total; Reykdaly Lee(1991)encontraronquela diferenciaseproducíaen el no dializadosoluble
en lugar del dializado. TambiénShen y col. (1995) observaronque el calcio de la leche
descremadade distintas especiestendiaa dializarmásque sushomólogasenteras.No obstante,
de todo ello no puedededucirseque la ingestade lecheenterafrentea la descremadadeprima
la absorciónintestinal de calcio, ya que numerosostrabajosdemuestranque el calcio lácteoes
altamentedisponible (Walstray Jeness,1984; Reykdaly Lee, 1991) estandoen una forma de
fácil asimilación;prácticamentetodo el calcio (99%)estáen la fracción desnatada(Frannsony
Lñnnerdal, 1983); dos tercios del total estáen forma coloidal asociadacon las micelas de
caseina,en forma de fosfato cálcicoo de iones calcio unidos a los residuosde fosfoserinay el
tercio restanteestáen forma soluble(Holt, 1985).
Al igual que ocurre en la fracción del no dializado soluble, la hora también afecta
significativamentealprecipitado,pero en estecasode maneranegativa(tabla 17, Figura 14). Se
apreciaclaramentequela lechede vacadescremada,que eslaqueresultótenermayorporcentaje
de calcio dializado,originé un menorprecipitado,con diferenciassignificativasrespectoa la
lechede vaGa entera y a las fórmulas(tabla 15 y 17).
La digestión in vitro de la fórmula líquida respectoa la polvo reveló sólo algunas
diferenciassignificativasqueseresumirianen unatendenciaaincrementarselas formasde calcio
de bajo peso molecular, dializado y no dializado soluble,(tablas15 y 16). Este resultado
probablementesedebea las característicasfisico-quimicasde estasfórmulas,y se explicaríala
presenciade emulsionantes,quedebidoasunaturalezadipolarpuedenatraercationesdivalentes
(Sandstomy col., 1983),y estabilizantesen la fórmulainfantil líquida. En general,la proporción
de calcio dializadoen las dos fórmulasfue similar a la de la lechede vacaenteray quedómuy
por debajode la correspondientea la desciernada.Por su parte,el no dializadosolublede las
dos fórmulas quedópor debajodel nivel de la leche de vaca,particularmenteel de la fórmula
229
Discusiónde Resultados
en polvo, y el precipitadode ambasfórmulasfue superior,con algunasexcepciones,al de la
lechede vaca(tablas16 y 17). Los valoresobtenidosen estetrabajoson del mismoorden que
los descritosporRoig (1997)paradistintostipos de fórmulas infantilesy leche
de vacaentera.
En la figura 1 se representala cantidadde calcio queseencontraríaen la formadializada
y no dializadaa partir del mismo volumen(100 mí) de cadatipo de lecheo fórmula infantil,
calculadoa partir del valor porcentualmedio de las tres horasde digestióny la concentración
del metal en la muestrade partida correspondiente.Como se observaclaramente,el calcio
dializadoy el no dializadosoluble de la lechede vacaentera,seguidade la descremada,por
unidadde volumen, sonsuperioresen relaciónalos que aportanlas fórmulasinfantiles,debido
a que contienenaproximadamenteuna concentracióndoble del mineral (tablas1 y 2), y en el
casode la lechedescremadatambiéna queel porcentajede diálisiserael másalto. Paraestetipo
de lecheseapreciaque la magnituddel precipitadoes muy pequeña,al producirsetan solo en
un 8%. A grandesrasgos,las diferenciasentrefórmulasdescritasen los valoresporcentualesse
mantienenal utilizar estaexpresión,yaque la concentraciónde calciode los dos preparadosfue
muy similar.
Segúnesteestudio, la disponibilidadin vito de calcio de la lechede vaGa es superiora
la de las fórmulas infantiles,y más todavíacuandosetrata de lechedescremada,y seobserva
unatendenciaa mayordisponibilidadde calcio con el preparadoparalactantesliquido respecto
al polvo. Ciertamente,existeuna diferenciaimportanteen la forma físico-química de este
elementoentrela lechedevacay las fórmulasinfantiles,éstasseelaborana partir de lechede
vaca total o parcialmentedesmineralizaday desnatadaadicionándoseaceitesvegetales,su
contenido proteico se modifica cualitativa y cuantitativamente variando la relación
230
Discusiónde Resultados
caseína:proteínasséricas,y lógicamenteconstituyenel alimentomásadecuadoparaalimentara
un bebécuandono es posiblela lactanciamaterna.
En lo querespectaa los efectosde los calentamientosal bañoMariay pormicroondas,
no seha detectadoningunainfluenciasignificativa en ningunade las tres fraccionesestudiada
tras la digestiónin vitro de la lechede vacaenteray descremada(tabla 15, 16 y 17). Tampoco
se han encontradovariacionesdebidasal tratamientotérmico en el calcio dializado de las
fórmulas (tabla 15). No obstante,el calentamientointrodujo ciertos cambiosen el calcio no
dializado(tabla 16), favoreciendolas fonnassolublesen detrimentode las insolubles,esteefecto
fue significativotantoen el calciono dializadosolublecomoen el precipitadocuandosecalentó
pormicroondas,y sólo en el precipitadoen el caso del bañoMaria (tabla 17).
El hechode que el calentamientohaya ejercido algunosefectossobreel calcio de la
fórmula en polvo podríaatribuirsea su heterogeneidad,lógicamentemucho menorque en la
fórmula líquida, de formaque al calentarreducirianlos tamañosmoleculares,incrementándose
las formas solublesde calcioy favoreciéndosesu disolución. Por ello, de nuestrosresultados
tambiénse deduceque el tratamientoal baño Maríay por microondasasemejala fórmula en
polvo a la líquida. Tambiénpuedeentendersequeesteefectohayasido másmarcadoal utilizar
microondasque con el calentamientoconvencional,ya queen el primeroel aguay las partículas
de lecheintentanalinearsecon el campoelectromagnéticoy seoriginaunarotacióndipolarcon
la consecuentefricción intermolecularque llega a romper los puentesde hidrógenodébiles
favoreciendola disolución. Por otra parte, la polarizacióniónica tambiénseproduciría en el
calcio, así como otros elementosionizados,que en sumigraciónelectroforéticacolisionaríacon
otrasmoléculase iones (Yeo et al, 1991) todo ello contribuidaa reducir los tamaños de las
partículasy favorecerla disolución.
231
Discusiónde Resultados
Figura 1. Valores absolutosde Camg/lOO ml
80
70
60
50
40
30
20
10
o
••
LecheLeche
Entera E Fórmula infantilDescremada Fórmula infantil
polvolíquida
D NDS P
232
DiscusióndeResultados
4.2.2.2.Ensayosja vivo
Como correspondea la ingestaalimentaria(tabla 9), la cantidadde calcio ingeridano ¡
mostró diferenciassignificativasentre los gruposque tomaronla leche de vaca entera, sin
calentaro bien calentadaal bailo María o al microondas.Tampoco se vieron afectadasla
absorciónni retenciónaparentesde calcio,aunqueparallegaraesosvaloreslas ratasalimentadas
con la lechetratadaal bañoMaria utilizaron el calcio con una eficaciadigestiva,metabólicay
nutritiva global superioresrespectoal restode los animales(tabla 18). Por lo tanto, tampoco
semodificaronel contenidoabsolutoni la concentracióndel mineralen el cuerpodelos animales
al final del experimento(tabla26).
Ya seha comentado,los tres gruposde ratas que tomaronla fórmula infantil líquida
bebieron menor cantidad de alimento (tabla 10), y como consecuencia, ingirieron
significativamentemenoscalcio que los que tomaronfórmula en polvo (tabla 19). Ese efecto
principal provocótambiénunareducciónsignificativa de la absorciónde calcio con respectoa
los quetomaronfórmulaen polvo reconstituida,apesarde que los animalesintentaronabsorber
el calcio del preparadoliquido con mayor eficacia, como se demuestrapor las diferencias
significativasen el porcentajeAh debidasal tipo de fórmula.El balancede calcio tambiénfue
más bajo en los gruposquetomaronel preparadoparalactantesliquido debido,~OT un ladoa
la inferior absorción,y porotro aque la eficaciade utilización metabólica(%RIA) fue también
másbajarespectoa los animalesque tomaronla fórmula en polvo. Es decir, partedel calcio
absorbidoseeliminó por orina, con unaeliminaciónmediade 0.7 y 3 mg¡periodoen los grupos
que tomaronla formula la fórmula en polvo y líquida, respectivamente.En consecuencia,la
utilización nutritiva global fue menoren estosanimales(Fig 15).
En ratas lactantesexiste un sistemade transponeintestinal de calcio por difusión
(Bronnery col. 1992),independientede la vitaminaD, hastael comienzode la tercerasemana
de edad,apartir de entoncesapareceel transporteactivosaturablemediadopor un transportador
(Ghishany col., 1980).Losensayosrealizadoscon la leche de vacay las fórmulas infantiles
revelanque entrelos días 16 y 22 las ratasfueron capacesde absorberunaproporciónbastante
233
Discusiónde Resultados
alta de calciocuandoingeríanmenorcantidaddel mismo, lo queparecereflejar la existenciadel
transporteactivo. Así, el orden observadoen la digestibilidad fue descendienteen los grupos:
fórmula líquida> fórmula en polvo > lechede vaca. Peroa este efecto tambiénhan podido
contribuir en algunamedidadeterminadoscomponentesqueabundanmásen las fórmulasy que
estimulanel transporteintestinal del elemento,entreellos destacaríala lactosa.Estudioshechos
con ratasy otrasespeciesde mamíferos(Zieglery Fomon,1983)sugierenque la lactosafavorece
al absorciónde calcio, así como la de magnesioy hierro entre otros elementos.El que las
fórmulassesuplementencon salesdecalciocomocitratos,carbonatos,cloruros,y fosfatosmono,
di y tribásicos(Miles, 1982; Packard,1982) tambiénhapodido ejercerun efectoactivador,así
como unarelaciónCa/Pmás favorabley unamayorpresenciade proteínasséricas(Lónnerdal,
1989).
Diversosestudioshan demostradoque los productosde la reacciónde Maillard pueden
incrementarlas pérdidasurinariasde distintos elementos,entrelos que se encuentrael calcio
(Hurrelí 1990; Aspe, 1992) que se excretaríaen forma de complejosde alto pesomolecular
(Rendelman,1987). Esto apoyaríaque el consumode la fórmula infantil líquida implica una
ingestamás elevadade productosde la reacciónde Maillard, que seríanabsorbiblesen gran
medidae interaccionaríancon el metabolismodel calcio en etapaspostabsortivas.De hecho,la
capacidadde incrementar la absorción del mineral estabainalteradaen los animales que
consumieronestepreparado,los cualespresentaronun incrementoen la digestibilidadaunque
con ello no consiguieronigualar los valoresde retenciónde los lactantesalimentadoscon el
preparadoen polvo.
Al igual queocurríaen el ensayorealizadocon lechede vaca,el calentamientodoméstico
realizadono llegó a modificar laabsorciónaparenteni el balancede calcio en las rataslactantes
quetomaronfórmulainfantil como único alimento(tabla 19). No obstante,el calentamientoal
bañoMaría de la fórmula en polvo originó unapequeñaelevacióndel coeficienteRIA, similar
a la observadaal calentarla lechede vacapor el mismoprocedimiento(tabla 18), aunqueno se
modificaronni la digestibilidadni la utilización nutritiva~. Sin embargo,cuandosecalentabaal
234
Discusiónde Resultados
bañoMaria la fórmulalíquidaseredujosignificativamentela utilizaciónmetabólicay nutritiva
global del calcio. Por su parte,el calentamientopor microondasde la fórmula líquida incidió
disminuyendola digestibilidaddel calcio. A pesarde lo antedicho,todas estasmodificaciones,
aunquesignificativas,fueronde escasacuantíay ni la absorciónni la retenciónde calcio llegaron
a variar en funcióndel calentamientoaplicado.
En conjunto,estaseficaciasde utilizacióndigestiva,metabólicay nutritivason elevadas,
lo que deberelacionarsecon la etapade lactación en que se encontrabanestosanimales,que
implica unas necesidadesincrementadasde todos los nutrientes.Kunz y Lónnerdal (1990)
indicaronque rataslactantesde 14 dias absorbíanel 89% del calcio administradoen forma de
lechehumanao lechede vacay entorno al 93%cuandoprocediade fórmulainfantil, porcentajes
muy parecidosa los de nuestrotrabajo.
Coincidiendo con los datos de retención cálcica, los animales que tomaron fórmula
infantil calentadaporuno u otro procedimientoteníanun contenidocorporaly concentraciónde
calcio similar al de los quetomaronla fórmulasin calentar(tabla27). No obstante,a diferencia
de lo halladomediantela técnicade balance,no seobservarondiferenciassignificativasen e!
contenido corporal debido al tipo de fórmula. Solamenteaparecierondiferencias en la
concentracióncorporalde calcio, quefue superioren los gruposquetomaronla fórmulalíquida
frente a la fórmula en polvo debido fundamentalmentea su menorpeso(tabla 27). Ello ha
podido sucederpor la necesidadde mantenerel esqueletoaunquelos animalesfueran de peso
relativamentebajo, de hecho,la concentracióncorporal de fósforo, elementorelacionadocon el
calcio en la constitucióndel esqueleto,tambiénestabaelevadaen esosanimales(Garnery col.
1995).
235
DiscusióndeResultados
1II
Figura 15. Utilización digestivay nutritiva de calcio
Ratas alimentadascon fórmulas infantiles: en polvo, sincalentar U y calentadaal bañoMaría O o por microondas 9y líquida, sin calentarQ y calentadaal bañoMaría5 o pormicroondas El
mg/periodo
50
40
30
20
10
oIngerido Retenido
0/o
100
‘75
50
25
oAh Ru
236
Discusiónde Resultados
4.2.3.Biodisponthilidaddel fósforo
4.2.3.1.Ensayosiii vitro
Los resultadosde la disponibilidadin vitro de fósforo, y del restode los elementosque
secomentaránposteriormente,sepresentande formacombinadauniendolos datosde 1 h, 2h y
3h, ya que la influenciadel tiempo de digestiónno fue significativa (tabla20). Esto tambiénha
sido observadoparaestemicronutrientepor otros autores(Aguirre, 1995).
En principio puededecirseque las diferenciasen la distribucióndel fósforo durantela
digestión in vitro son debidasa la cantidadde grasa:la lechedescremadaen comparacióncon
la entera, permiteunamayorformaciónde fósforosolubleno dializado y menorprecipitado,
aunque en las muestrasno calentadaslas diferenciasno llegaron al nivel de significación
estadistica.Estoconcuerdaconlo descritopreviamenteporAguirre, 1995,quien al ensayardietas
con un contenidode grasade un 8% y un 2% obtuvo que la dieta con másgrasadio lugar a
mayor proporciónde fósforo precipitadoy unacierta disminucióndel no dializadosoluble.
Estos resultadosrecuerdana lo ya descritoen el caso de la disponibilidadin vitro del
calcio, que cuandoprocedíade leche descremadasesolubilizabamuchomejormanifestándose
claramenteen las fraccionesdializaday precipitada.Tambiénseobservaquelas formassolubles
de fósforoseincrementancon estetipo de lecherespectoala entera,aunqueen estecasosetrata
de compuestosdemayorpesomolecularque no dializan y ademáslas diferenciasno sontan
marcadascomo en el calcio (tablas 15-17).
En las fórmulas infantiles la distribución del fósforo en las distintasfraccionesse vio
afectadaporel tipo de fórmulay porel calentamiento.La comparaciónde las dos fórmulassin
calentarrevelaque la diálisis se estimulócon la fórmula líquida y al mismo tiempo se redujo
ligeramenteel precipitado,sin existir modificacionessignificativasen el no dializadosoluble.
Además,estafórmula líquida sin tratar favoreció la disponibilidadin vitro del fósforo respecto
a los dos tipos de lechede vaca, lo quese observaen las fraccionesdel dializadoy precipitado
(tabla 20).
237
Discusiónde Resultados
El contenidode fósforo de los preparadosparalactantesutilizados en este estudioes
muchomásbajo (0.3 mg/mí) que el de la lechede vaca(1.2 mg/mí) (tabla2), siendoel primer
valor muchomásparecidoal de la lechede mujer(0.14 mg/mí). Estosdatosestánen el rango
de los indicadospor Roig (1997), tanto parala leche de vaca,de mujer así como paralas
fórmulas infantiles. En la figura 2 seindica la cantidadde fósforo dializada,no dializaday
precipitadapor 100 ml de leche de vacao fórmula infantil. Debido a que la leche de vaca
contieneaproximadamentetres vecesmas fósforoque la fónnula infantil empleada(tablas 1 y
2), la cantidadde fósforoen cadaunade estasfracciones,segúnestaexpresión,resultatambién
tres vecessuperiorcon la leche de vacaindependientementede su contenidograso,ya que las
diferenciasen los valoresporcentuales(tabla20) fueron muchomáspequeñas.
El calentamientode la lecheentera,tanto al bailo María como por Microondas,produjo
unaelevacióndel fósforo dializadoy una disminuciónel no dializadosoluble,permaneciendo
prácticamenteinvariableel precipitado(tabla20).En la lechedescremadaamboscalentamientos
originanuna elevacióndel no dializadosoluble,mientrasque las otrasdos fraccionestiendena
disminuir de forma más significativa el precipitado.El calentamientoal baño Maria de la
fórmula infantil líquida, pero no el de la fórmula en polvo, incrementóel fósforo dializadoy
precipitadoy disminuyóla fracción solubleno dializada.
El porcentajede fósforoprecipitadoes muy bajotanto en la lechede vaca comoen los
preparadosparalactantesy tan solo se observóunadisminuciónde estafracciónporefectodel
calentamientoen el caso de la lechede vacadescremaday un ligero incrementoen el casodel
calentamientoal bañoMaría de la fórmula líquida.
En la leche de vacaun 20% del fósforo estáen formade fosfato orgánicoesterificado
unidoa la caseína,estandoel restocomo fosfato inorgánico(Jenness,1974)del cual un 56% es
soluble, principalmenteestáen forma de iones fosfato libre (Holt, 1985). Por su parte, en la
lechematerna,el 23% del fósforoestáunido aproteínas(Harzery col., 1986b),un 15% estáen
forma inorgánicay el resto unido a lípidos (Renner,1983). Se ha indicado que al realizarun
calentamientomoderadode la leche (55-600C) sepuedeproducir una integracióndel fosfato
cálcicoen suspensiónen las micelasde fosfocaseinato;aunqueeste procesoes parcialmente
238
Discusiónde Resultados’
Figura 2. Valores absolutosde Pmg/lOO ml
70 -
60 -
50 -
40 -
30 -
20
10 -
0
• Leche Entera 1~I Fórmula infantil polvo• Leche Descremada ¡II Fármula infantil líquida
A
d
D NDS P
239
Discusiónde Resultados
Figura 16. Distribución de fósforo tras la digestión in vitro
Lechede vaca
Descremada
Fórmula infantil
Líquida
-H
NC BM
Dializado No Dializado Soluble Precipitado
Entera100%
75%
50%
25%
0% -4-
NC BM MO NC BM MO
Polvo10004
75%-
50%-
25%-
0%- A-
NC BM MO MO
240
Discusiónde Resultados
reversible,podríaexplicarla elevacióndel fósforono dializadosolubleen el casode la lechede
vacadescremada.( Kannanny Jenness,1961). Además,probablementesetrata de una forma
biodisponible;ya que sehaseñaladoque la absorciónde calcio en formade fosfocaseinatoes
elevaday posiblementetambiénla del fósforo (Hazefl, 1985),es decir, esefósforono dializado
soluble tendríala capacidadde absorbersem vivo.
4.2.3.2.Ensayosiii vivo
La ingestade fósforo no mostródiferenciasentrelos tres gruposque tomaronlechede
vaca sin tratar o tratada al baño María o por microondas(tabla 21). No obstante,ambos
calentamientosprodujeronunaelevaciónde la utilizacióndigestivay metabólicadel fósforo, lo
que tambiénsedetectóen la utilizaciónnutritiva, particularmentecuandosecalentóla lecheal
bañoMafia. Eseaumentode la eficaciade absorciónpodríarelacionarsecon el incrementode
fósforodializado,cjueseobservóal estudiarla digestibilidadlii vitro de la leche de vacaentera
calentadaal bañoMaríao pormicroondas.Sin embargo,no sellegó a alterarni la absorciónni
la retencióndel elemento,como tampocosemodificaronlos contenidoscorporalesde fósforo
al final del experimento(tabla26).
Las ratas que consumieron la fórmula líquida ingirieron significativamentemenos
alimentoquelas quetomaronla fórmulaen polvo (tabla22),porlo quela absorcióny retención
de fósforofue tambiénmásbaja. Pero además,la digestibilidaddel nutrientefue menoren los
grupos que tomaron la fórmula líquida sin calentary tratada al microondasrespectoa los
correspondientesde fórmula en polvo. Sin embargono seapreciarondiferenciasdebidasal tipo
de fórmula en los coeficientesde utilizaciónmetabólicay utilizaciónnutritiva.
Con respectoa los efectosdebidosal tratamientotérmico de estos preparadospara
lactantes,ni el bañoMaria ni el microondasindujeronmodificacionesen la ingesta,absorción
ni retencióndel mineral.Sin embargo,la utilización digestivatendióa disminuir en los animales
que tomaronlas fórmulas sometidasa tratamientotérmico,a excepciónde los que tomaronla
fórmulalíquida tratadaal bañoMaria. Tantoen la fórmulalíquida como en la fórmula enpolvo
241
DiscusióndeResultados
la utilización metabólicay nutritiva fueron másbajasen los gruposqueconsumieronlas formas
calentadasal bañoMaria o por microondas.
El contenido de fósforo de los animales al final del experimento, no varió
significativamenteen función del tipo de fórmulani del calentamiento(tabla27). En principio
ello contrastacon el menorbalancedel mineral de las ratasque tomaron la fórmula líquida
respectoa la fórmula en polvo, aunque parece que la tendenciase mantienecuando se
contemplanlos grupos que bebieron fórmulas calentadas,aunque sin llegar al nivel de
significaciónestadisticaa travésdel test de ANOVA de dos vías aplicado. Por su parte la
concentraciónde fósforo si sevio afectadaporel tipo de fórmulaconsumida;fue mayoren las
ratasque ingirieron la fórmulalíquida, lo que ya se hadescritoparael calcio y serelacionaría
con laparticipaciónde ambosmineralesen la constitucióndel esqueleto.En distintassituaciones
de nutrición deficitariaseha encontradoque determinadostejidos sesalvaguardaren la medida
de lo posible, entre ellos el cerebro, el hígado, el esqueleto,y que una deficienciaen el
crecimientosueleir asociadacon cambios en la concentraciónde elementosen los distintos
tejidos(Vaqueroy Navarro, 1993).
La cantidadde fósforopresenteen los cuerposde los animalesquetomaronlas fórmulas
infantilesno varió porel calentamiento,aunqueseobservaronciertoscambiosen el contenido
relativo de fósforo, que estuvieronal borde de la significación estadistica¡ en el caso de la
fórmulalíquida (pO.05)y tuvieronmayorsignificaciónpor el calentamientoal bañoMaria de
la fórmulaen polvoquesupusoun incrementoen las concentracionescorporalesde fósforo (tabla
27).
En resumen,podríamosindicar que el tipo de alimento fue el condicionantemás
importantede la utilizaciónnutritiva del fósforo. Estafue muchomás adecuadaen las ratasque
bebieronlechede vacafrentelas fórmulas infantiles,y de ellassuperiorcon la formaen polvo.
Sin embargo,el calentamientofavorecióla utilizaciónnutritivádel mineralen el casode la leche
de vacay la disminuyócuandosetratóde las fórmulasinfantiles,pero en ningúngrupose alteró
ni la absorciónni la retencióncorporalde fósforo.
242
Discusiónde Resultados
4.2.4.Biodisponibilidaddel magnesio
4.2.4.1.Ensayosiii vitro
El comportamientodel magnesiodurantela digestiónin vitro de las distintasmuestras
estabamoduladoporel tipo de lecheo fónnulainfantil, el calentamientoe inclusola interacción
de ambasvariables(tablas23). Los valoresobtenidosen el presentetrabajosondel ordende los
descritos en otros trabajospara leche descremada(Aguirre, 1995) así como para distintas
fórmulasinfantiles, lechehumanay lechede vacaen las que seestudióel magnesiosolublee
insoluble tras una digestiónin vitro que difiere en algunosaspectosde la aplicadaen nuestro
estudio(Lónnerdal y col., 1993).
Al digerirla lechedescremada,seproducemenormagnesioprecipitadoqueal utilizar las
otrasmuestras,lo queseasociacon lamayorproporciónde magnesiono dializadoperosoluble,
ya queel dializadoen todo casotendióasermenorcon estetipo de leche.La influencianegativa
de la grasaen la biodisponibilidadin vítro de esteelementoya seha indicadoen otros estudios
realizadoscon dietascompletasque únicamentediferían en. la cantidadde grasa; las dietas
hipograsasfavorecíanla formaciónde magnesiono dializadosolublee impedíanla precipitación
del mineral (Aguirre, 1995).
Se observarontambiénciertasdiferenciassignificativasen el restode las muestraspero
éstasfueron de menormagnitud que las que seprodujeronrespectoa la lechedescremada:el
magnesioprecipitadodurante la digestión de la fórmula infantil líquida se situó en valores
intermediosentrelos de la lechede vacadescremaday aquellosde la lechede vacaenteray la
fórmulaen polvo, que presentaronlos valoresmásaltosy sin diferenciassignificativasentresi.
Tambiénel magnesiosolubleno dializadode la fórmula líquida se situó entreel de la leche
descremada,que fue superior,y los correspondientesa la leche de vacaenteray fórmula en
polvo (tabla 23). Estos resultadosrecuerdanlos obtenidos para otros elementos,calcio y
magnesio,cuyasolubilidadseincrementabacon la lechede vacade menorcontenidograsoy
243
Discusiónde Resultados
Figura 18. Distribución de magnesiotras la digestión in vitro
Lechede vaca
DescremadaEntera
Polvo
Fórmula infantil
Líquida
—1-- -H
NC BM MO
Dializado No Dializado Soluble• Precipitado
100%-
75%
50%
25%
NC BM MO NC BM MO
1
NC BM MO
244
Discusiónde Resultados
mg/lOO ml8 -~
7-
6-
5-
4-
3-
2-
1-
a
Figura 3. Valores absolutos de Mg
••
Leche Entera I~I Fórmula infantilLeche Descremada Fórmula infantil
polvoliquida
con el preparadoen fonna líquida, lo que parecerelacionarsecon las característicasfisico-
químicasdel alimentoque sedigiere por estesistemain vito.
y
u—
•II¡mi
D NDS p
245
Discusiónde Resultados
Cabe destacar que la cantidad de magnesio que queda insoluble después de la actuación
de los enzimasdigestivoses muy pequeña,entreel 2 y el 7%,porqueya en la lechede partida,
antesde someterlaal procesode digestión in vito, aproximadamenteel 65% del magnesioes
soluble y está en la fracción desnatada(40% como citrato magnésico,7% como fosfato
magnésicoy un 16% estálibre en forma de ion), estandoel resto unido a la caseínaen una
suspensióncoloidal (Franssony Lónnerdal, 1983; Hazelí, 1985; Lónnerdal y col., 1993;); y
lógicamentela digestión ha supuestoun incrementode la solubilidady una disminucióndel
precipitado.Los resultadosde nuestrotrabajo concuerdanpor tanto con los de Lónnerdaly col.
(1993), que obtuvieron en distintos tipos de leche, incluyendo fórmulas infantiles, una
insolubilidad del magnesioentreel 35% y el 4%, que despuésde la digestióncon pepsinay
pancreatinase redujoa un intervalo de 8 a 2%.
La lechede vacacontieneaproximadamenteel doblede magnesioquelas fórmulas: 10.4
frente a 5.1 mg/mí, respectivamente,segúndatos analiticósde estatesis (tabla 1 y 2). En la
figura 3 sepuedeobservarqueestadiferenciasemantieneen las distintasfraccionesresultantes
de la digestiónin vítro, seobtuvounacantidadde fósforodializadodoble con la lechede vaca
respectoalas fórmulas;tambiénel no dializadosolubleguardaestaproporciónaunqueenel caso
de la leche descremadaes algo mayor. El precipitadoes pequeñoen todos los casospero cabe
destacarque en la lechede vacaenteraduplica al resto de las muestras.
El calentamiento de la leche de vaca entera (tabla 23), independientemente de la forma
de realizarlo, no modificó el magnesioen ningunade la~ tres fraccionesestudiadas.Tampoco
sealterólaporcióndel elementodializadoy no dializadosolublede la lechede vacadescremada
calentadapor cualquierade los dos procedimientos.No obstante,al calentarestetipo de leche
disminuyóel magnesioprecipitado,aunquesin diferenciassignificativascon el control cuando
se realizó por microondas. Esta modalidad de calentamientoaplicadaa las dos fórmulas
infantilesoriginé un descensodel magnesiodializadoy simultáneamenteuna elevacióndel no
dializadosoluble. El calentamientoconvencionalde la fórmulalíquida tambiéntendióa reducir
el dializado e incrementarel no dializadosoluble, cambiasque seprodujeronsin diferencias
246
Discusiónde Resultados
significativasrespectoal control no calentadopero se asociarona un descensodel magnesio
precipitado.Ademáspodría apuntarseque el calentamientopor microondasde las fórmulas
infantilesejercióun efectomásmarcadosobreel magnesiosoluble,incrementandoel de mayor
pesomoleculary disminuyendoel que es capazde dializar.
Aunquesecarecede datosreferidosaefectosdel calentamientomoderadode lechesobre
la biodisponibilidadin vito de magnesio,Aspe(1992)dirigió, por el mismométodoempleado
en nuestrotrabajo, dietasque conteníancomo únicavariable caseínasin tratar o calentadaa
1 500C y tambiénobtuvo que el tratamientotérmico incrementabael magnesiono dializado
solublea la vez que disminuíalas fraccionesde dializadoy precipitado.
4.2.4.2.Ensayoslii vivo
Comocorrespondealos cambiosdescritosdel consumoalimentario,lasratasalimentadas
con la leche de vacasin calentaro sometidaa calentamientoingirieron una cantidadde
magnesiosimilar. La absorcióny retencióndel elementotampocode afectó.El único parámetro
quemostróvariacionesfue la digestibilidad,queseelevóen los gruposquetomaronla lechede
vacatratadaalbañoMaríao con microondas(Tabla24). No es de extrañarque las variaciones
hayansido mínimas,y ni siquierasedetectaranen la composicióncorporal(tabla 26),ya que
tampocoen los ensayosin vito seapreciaroninfluenciasdebidasal calentamientode estetipo
de leche(tabla 23).
Al igual que seha indicadoparala ingestade alimento(tabla 10) y los balancescalcio
y fósforo (tablas19 y 22), el magnesioingeridopor las ratasalimentadascon la fórmulalíquida
fue inferior respectoa las quetomaronla fórmula en polvo (tabla 25). Por ello, tambiénfueron
menoreslas cantidadesde Magnesioabsorbidasy retenidas,Además,la digestibilidadfue menor
en el grupode animalesque consumióla fórmula líquida sin tratarrespectoal de la fórmulaen
polvo no tratada.No obstante,por el calentamientodicha digestibilidad se alteró de forma
diferente en una u otra fórmula infantil. En la utilización metabólicay nutritiva no se
manifestarondiferenciasdebidasal tipo de fórmula.
247
Discusiónde Resultados
Diversosenfoquesen estudiosrealizadoscon isótopos,han encontradovaloresabsorción
de magnesiode lechehumanay fórmulas infantilesdel mismo ordende los nuestros(Schuette
y Ziegler, 1990) o algo superiores,entreel SOy el 82% (Liu y col., 1989).En esteúltimo rango
sesituarianla absorciónde magnesiode nuestrosvaloresparala lechede vacao serian incluso
mayores.Lénnerdaly col., 1993, estudiaronla posible influenciadel tipo de leche o fórmula,
con marcajeradioactivoy encontraronquela capacidadde retenciónde magnesioerasimilarcon
leche de vaca, leche humanay una variedadde nueve fórmulas infantiles, aunqueel valor
referidocomo porcentajede la dosis eraalgosuperioral %RII encontradoen nuestrosensayos.
En niños a término y pretérminoseha halladomediantetécnicasde balanceuna absorciónde
magnesiodel 55 al 75% (Slaterycol., 1961;Stromeycol., 1969; Schanlerycol., 1985),valores
que estándentrodel mismo rango que los obtenidoscon ratas (Lónnerdaly col 1993).
La diferenciaentrelos efectosdel consumode lechede vacay de fórmulasse apreciano
solamenteen la cantidadde magnesioingerida, sino también en la digestibilidady utilización
metabólica(tablas24 y 25). Por un lado seha indicadoque las ratasde estaedadtienenuna
capacidadlimitadaparaabsorbermagnesioy otroselementosmediantetransponeactivo debido
a la inmadurezde suaparatodigestivo(Ghishany col., 1980;Lónnerdal,1989;Lónnerda]y col.,
1993),pero estosensayossehanrealizadoal final de la lactacióny es posible,como sugerimos
al discutir los resultadosde la biodisponibilidadde calcio, que estemecanismopudierahaber
tenido cierta relevancia.En estesentido, en un estudioen personasadultasse obtuvo que el
porcentajede absorciónreal de magnesioerainversamenteproporcionala su ingesta,así fue del
75% cuandoéstaera de 23 mg/dia, del 44% cuandoera de 240 mg/díay del 24% cuandoera
de 1.764 mg/día (Grahan y col, 1960), lo que se explica por los sistemas de transpone de
magnesio:activo, quesesaturaa bajasconcentracionesluminalesdel mineral, y de difusión que
248
Discusiónde Resultados
mg/periodo
5
4
3
2
1
o
loo
75
50
25
o
Al
Figura 19. Utilización digestivay nutritiva de magnesio
Ratas alimentadascon fórmulas infantiles: en polvo, sincalentarU y calentadaal baño María El o por microondas ~y liquida, sin calentarQ y calentadaal bañoMariaQ o pormicroondas O
actúacuandolas concentracionessonmásaltas(Shiles, 1984).Además,seha indicadoqueexiste
un paralelismoentrelos mecanismosde transportede magnesioen ratas y humanos(Meneely
et al., 1982); la mayoría del magnesioseabsorbeen el ileon y el colon, mediantedifusión
pasiva,transporteactivo y arrastrepor solvente(Hardwick y col. 1991). ¡
~— 4S<~P’¡~
~I~V
Ingerido Retenido
ir,
Ili1~III ¡4
249
Discusiónde Resultados
Por todo ello, esfactible en nuestrosensayoscon rataslactantesalimentadascon leche
de vacay fórmulas infantiles,quela mayor ingestade magnesioen las primerasseasociaracon
unautilización digestivaalgo inferior respectoa las segundas.Sin embargo,si comparamosel
comportamientode los animalesque tomaron el preparadolíquido frente al polvo, éstosno
fueron capacesde absorberel magnesiomás eficazmente,aunquesí consiguieronabsorberalgo
mejor el calcio comoseha comentadoanteriormente.No disponemosde unarazón clara que
expliquetal resultado.Sin embargo,es cienoque las cantidadesde magnesioingeridaspor las
ratasquetomaronlechede vacafueronaproximadamentetresvecessuperioresrespectoa las que
tomaron fórmulas infantiles, pero el consumodel preparadoinfantil en una u otra forma
comercialno influyó tantoen esteparámetro.Además,la absorcióndel magnesiono estásujeta
a un control homeostáticotan estricto como la del calcio, porque tambiénse regulaa nivel
metabólico,modificandosus pérdidasurinarias(Linder, 1988b).Por último cabepensarque el
distinto tratamientotérmicoutilizado en la elaboraciónde la fórmulaen polvo y la líquidahaya
afectadode maneradesiguala las digestibilidadesdel calcio y del magnesio.
Aunque la digestibilidaddel magnesiotendió a disminuir por el consumode leche de
vaca,dicho régimen de alimentaciónsupusouna mayorutilización nutritiva del elementoen
comparacióncon la alimentaciónde estos animalescon fórmulas infantiles. La causade ello
estuvo en la elevaciónde la utilización metabólicacuandosetrató de leche de vaca,lo que
nuevamentehabríaquerelacionarlocon lacapacidadde regularlahomeostasisde esteelemento
a travésde sutransporterenal.
La influenciadel calentamientodomésticoaplicadoalas formulasinfantilessemanifestó
en la absorción,el balancey los coeficientesque cuantificanlautilización digestiva,metabólica
y nutritiva (tabla 25). Se produjeron descensosen la eficacia de absorción del mineral,
particularmenteen los gruposalimentadoscon la fórmula en polvo tratadaal bañoMaríay la
líquida al microondas,lo que condicionóabsorcionessignificativamenteinferioresrespectoa su
correspondientescontroles. Pero además, la utilización metabólica disminuyó por ambos
calentamientosy en los dospreparados,aunquesin diferenciassignificativasentrela fórmulaen
250
DiscusióndeResultados
polvo tratadaal microondasy sin tratar, de formaque el balancedel mineral tendióa reducirse
porel tratamientotérmico,aunquelas diferenciasdebidasal calentamientoal bailo Maria de la
fórmula en polvo no fueron significativasrespectoa la no calentada.Porúltimo, la utilización
nutritiva, queenglobala influenciatantoa nivel digestivocomometabólico,muestraque en las
dos formasde preparadoel calentamientodomésticoejerció un efectonegativo,queno variáen
función de que éstefueraconvencionalo pormicroondas.
El contenido corporal de magnesioal final del experimentofue menor en las ratas
alimentadascon la fórmula infantil líquida respectoa la equivalenteen polvo (tabla 27),
coincidiendocon los resultadosdel balance.Sin embargo,la concentracióndel minera] en el
cuerponosealteró, en contrastecon los incrementosrelativosde calcioy fósforoya comentados,
lo que seinterpretaríaporqueestos dos mineralesson constituyentesfundamentalesdel hueso
mientrasque el magnesio,aunquetambiénparticipaen la estructuraósea,estápresenteen una
mayorcantidaden btros tejidos, comoes el músculo(Schaafsma,1997).
En los análisisde composicióncorporalno seapreciéningunainfluencianegativadel
consumode los preparadosparalactantespreviamentesometidosacalentamientopormicroondas
o al bailo Maria, y estosresultadosestaríanapoyadospor los del ensayoin vitro. Sin embargo,
el balancede magnesio disminuyó en los grupos alimentadoscon las fórmulas tratadas
previamenteal bañoMaríao con microondas,algoquetambiénseapuntócon menorintensidad
en el calcio y el fósforo, y aunquelas diferenciasfueron significativas,especialmenteparala
fórmulalíquida, setratabaderetencionesde tansolo 1.5 y 0.7 mg de magnesioen los 6 díasque
duréel periodoexperimental,diferenciaquenosedetectécuandosedeterminéel contenidototal
de magnesioen el cuerpo,que fue aproximadamente10 vecessuperior.
251
Discusiónde Resultados
4.2.5.Biodisponibilidaddel hierro
4.2.5.1.Ensayosiii vitro
Los valoresdel porcentajede hierro en cadauna de las fraccionesobtenidastras la
digestión in vitro son del mismoordenquelos descritosen trabajosanterioresde nuestrogrupo
(Aguirre, 1995), aunquequizáel no dializadosolubleha resultadomayor en nuestroestudio
(tabla28).
El estudiode la disponibilidadita vitro del hierro de la lechede vacaenterano queda
reflejado la tabla 28, ya que existió gran variabilidad y las recuperacionesfueron altas,en
algunoscasossuperioresal 150%. Sin embargo,la leche de vacadescremada,que sedigirió
simultáneamentecon la lecheentera,y que teníaun contenidode hierro tambiénrelativamente
bajo (tabla 1), comoesbien conocido(Hazelí, 1985; Wharfy col., 1997)y similar al de ella,
tuvo un comportamientodurantela digestión in vitro parecidoal de otros tipos de leches,y los
resultadoscorrespondientessí sereflejanen la tabla.
En estesentido,sesabeque aproximadamenteel 14% del hierro de la lecheestáen la
fracción de grasa(Franssony Lónnerdal, 1983; Lónnerdal, 1985), asociadoa la membranade
los glóbulosgrasos;aproximadamenteun 24% estaunido a la caseína(Franssony Lónnerdal,
1983),probablementeatravésde residuosde fosfoserinadela caseína,mientrasqueun 29%está
unido a proteínasséricasy un 32% estáasociadocon una fracción de bajo pesomolecular.
Ademáslagrasasaturada,típicadela leche,actúainterfiriendola di~ponibilidaddel hierro,tanto
ita vitro (Aguirre, 1995)como in vivo ( Lukaski y col., 1982;Pérez-Granados,1997)por lo que
estainfluencianegativaunidaal hechode que la leche constituyeuna fuenteescasadel metal,
ricaen inhibidoresde la absorciónde hierrocomoson el calcio y la caseína(HurreIl, 1997),ha
podido dar lugar a esecomportamientoirregular del elementoy a la imposibilidad de detectar
con suficientesensibilidadlos cambiosdebidosal calentamiento.
252
Discusión de Resultados
Figura 20. Distribución de hierro tras la digestión in vitro
Leche de vacadescremada
Polvo
Fórmula infantil
Líquida
A-
NC BM
-H
M Dializado No Dializado Soluble Precipitado
NC
100%-
50%
25%
0% -
100%
75%.
500/o
25%- -
0%-
BM MO
NC BM MO MO
253
Discusiónde Resultados
ZA
ZA
—A
-A
ZA
ZA
Figura 4. Valores absolutosde Fe
pv
Leche Entera m Fórmula infantil polvo • Fórmula infantil líquida
Porlo queserefierealadisponibilidadin vitro delhierro de la lechede vacadescremada
y de las fónnulas infantiles, se observaclaramenteque con la lechedescremadase producía
mayorproporciónde hierrodializadoy precipitadoy menorno dializadosolublerespectoa las
fórmulas(tabla28), y esasdiferenciasentodos los casosfueron significativas.Al compararlas
fórmulasentresí seobservóque la diálisis del hierosefavorecíacon la fórmulalíquida, y a la
mg/lOO ml
350
300 -
250 -
200 -
150 -
100
50
oD NDS P
254
Discusión de Resultados
vezdisminuíael no dializadosoluble,aunquesin diferenciassignificativasentrelas dosfórmulas
calentadasal microondas(tabla 28).
En la lechehumanaun 33% del hierro total estáasociadoala fracciónlipidica (Fransson
y L¿~nnerda1,1980); otraparteimportante,aproximadamenteun 32%,pertenecea unafracción
de bajopesomolecularque aún no ha sido bien caracterizada(Lénnerdal,1984)y tan sólo un
9%estáunido alacaseína(Franssony Lónnerdal,1983),lógicamenteestadistribucióndel hierro
y el mantenimientode su función se presentacomo el ideal en el diseño de las fórmulas
infantiles.
Respectoa este tema, diversos estudios tratan la asociaciónde] hierro a distintos
nutrientesen las fórmulasinfantiles.Algunos datosprocedentesde estudiosin vitro indican que
cuandosesuplementadala lecheadaptadacon hierro, estese liga a un componenteu otro en
función de la sal utilizada, en concretoel sulfato ferroso donamenoshierro a la caseínaque
otros tipos de suplementos(Hegenauery col., 1979).La unión de] hierroa la lactoferrinasérica,
tan relevanteen la lechematerna(Davidsony Lónnerdal, 1988),cuandose intentareproducir
suplementandolas fórmulas con estaproteínano da siempreun claro efectopositivo sobrela
absorciónde hierro (Fairweater-Taity col. 1987; Schulz-LelI y col. 1991; Davidson y col.,
1994). Hurrell y col., (1989) indican que la caseínay las proteínasséricasde la lechede vaca
deprimenla absorciónde hierro, lo quetambiénfue corroboradopor otros autoresa travésdel
método ita vitro de biodisponibilidad;encontrandoque la diálisis más sefavorecíacuandolas
fórmulasconteníanproteínashidrolizadas (Alegríay col., 1997)
E] incrementoen la diálisis del hierro con la lechede vacadescremada,respectoa las
fórmulasinfantiles (tabla28),yasehadescritoparael calcio (tabla 15), y seatribuyóasu bajo
contenidode grasa.Pero,porotraparte,la precipitacióndel hierro fuemuchomayorcon la leche
descremadaque con las fórmulas. Sobre ello, podemos indicar que la caseína, proteína
mayoritariaen la lechede vacay queestápresenteel las fórmulasinfantilesjunto con proteínas
sericasen una proporción60:40, es un potenteinhibidor de la absorciónde hierro, como lo
demuestrandistintosestudiosin vitro, (Aspe, 1992),en ratasy en humanos(Hegenauery col.,
255
Discusiónde Resultados
1979; Lónnerdal, 1990). Dicho efectode la proteínaláctearevierteen gran medidacuandose
hidrolizapreviamente(Hurrelí, 1989; 1990; Alegríay col., 1997).En realidadla lechede vaca
como ya sehamencionado,incidenegativamenteen la biodisponibilidaddel hierro, por sualto
contenidode caseína(Hurrelí y col., 1989) y tambiénpor su alto aportede calcio (Hurreil,
1997),y comopresentaun contenidomuybajo de hierro,no serecomiendaparaniños con una
edadinferior a 12 meses(Ziegler, 1989; Dalíman, 1990; Fomon, 1995; Wharf y col., 1997).
En la figura 4 semuestra,teniendoen cuentael contenidoférrico en cadauno de los
tipos de lecheensayados,laexistenciadegrandesdiferencias,en lacantidaddehierro disponible
cuando separtede un volumen dadod leche descremadao fórmula infantil en sus distintas
presentaciones..Seprodujerondiferenciasaltamentesignificativasentrelos tres tipos, y tantoen
las fraccionesde hierro no dializadocomoen el dializado.Por lo tanto, aunqueel hierro de la
leche de vacadescreñiadatenía gran facilidad para dializar, en valor absoluto,esa diálisis
representaunacantidadmuy pequeñadel nutrienteen comparacióncon las fórmulas,quetienen
un contenidoférrico prácticamente10 vecessuperior(tabla 1 y 2); y lo mismo sucedecon el no
dializadosoluble.Por lo que serefierea las dosfórmulas,la líquida, que fue laque másfacilitó
la diálisis del elemento, también contenía mayor cantidad, con un valor medio de
535.5 íigIlOOml frente a 446.31 >xg/lOOml de la fórmula en polvo, y en
consecuencia, la expresión de hierro en cada una de las tres fracciones por 100
ml de fórmula infantil manifiesta aún más las diferencias encontradas en el
porcentaje de hierro de cada una de las tres fracciones de la digestión in vitro.
Por ello, aunque no se observaron diferencias significativas en el hierro
precipitado, entre las dos fórmulas no calentadas, si que se produce un
incremento significativo de la cantidad de hierro precipitado procedente de 100
ml de leche.
El calentamiento tradicional al baño Maria de la leche de vaca descremada
aumentó el hierro dializado y disminuyó el precipitado. A] calentar por
microondas la fónnula en polvo se favorecieron las formas dializabíes de~
256
Discusiónde Resultados
hierro, a expensas de las solubles de mayor peso molecular, y si se trataba de
la fórmula líquida, que ya se caracteriza por permitir una mayor diálisis de
hierro como ya se ha comentado, esta modalidad de calentamiento incrementó la
fracción de hierro no dializado soluble disminuyendo simultáneamente el
precipitado(tabla 28, figura 20).
4.2.5.2.Ensayosiii vivo
El calentamientodomésticoensayadoen la leche de vacaenteraredujo el contenido
corporal total de hierro, en las ratas lactantes,aunquesin llegar al nivel de significación
estadísticaen el casodel calentamientoal bailo Maria, asi comosu concentracióncorporal(tabla,
35). Es difícil atribuirdichos cambiosavariacionesen la digestibilidado utilizaciónmetabólica
del elemento,ya que el estudiodel balancemostróque la ingestade hierro fue muy pequeña
paraestosanimalesen períodode lactacióny lamayorpartedel hierro ingeridoseeliminabapor
heces,quedandola retenciónférricadurantetodoel períodopordebajode los 20 ~g (datosno
presentados).La ausenciade los datos correspondientesal balanceen nuestroestudioseríaun
reflejo másde queel hierrode la lechede vacapresentaunabiodisponibilidadmuy pobrecomo
se ha comentadoen el apartadoanterior. De hecho,considerandoque el contenido de hierro
corporalde ratasde 16 díases de aproximadamente400ng(Datosanalíticosno mostrados)los
animalesde esteestudio incrementarondicho nivel inicial pero mucho menos que los que
tomaronfórmula infantil. Dicha influencia tambiénsemanifestóen la hemoglobinani en el
hematocritoque en conjuntopresentaronvaloresmuy pordebajode la normalidad(Sáizy col.,
1983), por lo que podríadeducirseque los tres gruposde ratasalimentadascon lechede Vaca
seencontrabanen un estadode deficienciade hierro, y manifestaronanemia.Ello también se
deducedel estudiode los contenidosde hierro en el cuerpoen su conjunto(tablas35 y 36) en
los distintosórganos,tanto en valor absolutocomo relativo, quefueron inferioresrespectoa los
correspondientesde los gruposcon fórmulainfantil (tablas37 y 38). Estaaltavulnerabilidadde
la ratalactantea la bajaingestade hierro deberelacionarsecon el contenidode estenutnente
en la lechede rataqueparael períodode nuestroensayo,la tercerasemanade lactación,se sitúa
257
Discusiónde Resultados
la ratalactantea la bajaingestade hierro deberelacionarsecon el contenidode este nutriente
en la lechede rataqueparaelperíodode nuestroensayo,la tercerasemanade lactación,sesitúa
en unos 4 ig/ml (Keen y col. 1981). La lechede vaca,con un aportede hierro de 0.65 i.ig/ml
(tabla 1), por tantoconstituíaun alimentodeficitario, mientrasquelos preparadosparalactantes
con un contenido de 4.5 .±g/ml y 5.35 gg/ml, para la fórmula en polvo y la líquida,
respectivamente,aportaronuna cantidadde hiero más cercanaa la necesitadapor la rata
lactante(tabla2).
En las ratasque tomaronlos preparadosparalactantesla ingesta,absorcióny retención
de hierro, sevieron afectadassignificativamentepor la forma de presentación,ya que con el
preparadoliquido los tres parámetrosfueron inferiores.Peroademás,exceptoen el grupoque
tomó la fórmulatratadaal baño María, la digestibilidadde la fórmula líquida fue inferior a la
de la fórmula en polvo(tabla29). Cabedestacar,que en estos animaleslactantesalimentados
exclusivamentecon fórmula infantil la capacidadde absorciónfue extremadamentealta, a
diferenciadel estadoadultoy coincidiendocon otrosdatosde la literatura( Ezekiel,1967;Leslie
y Kaldor, 1971)que indican quela rataen sus primeros14 díasde vida puedeabsorbercasi el
100%del hierro ingerido,valor quedesciendepaulatinamentehastallegaraproximadamenteal
25% alos 30 dias de edad.Además,la concentraciónde hierrode los preparadosparalactantes
empleadosen esteensayo,fue similar a la concentraciónde la lechede rata,por lo que este
régimende alimentaciónno supondríaun déficit de férrico.
Lautilizaciónmetabólicadel hierrofuesignificativamenteinferior con la fórmulalíquida
respectoala fórmulaen polvo, es decir, unaproporciónsuperiordel hierroabsorbidoseeliminó
pororina cuandosepresentabaen formalíquida. En consecuencia,no sólo la peor utilización
digestivade estealimentosino tambiénla menoseficienteutilización metabólica,condicionaron
una inferior utilizaciónnutritiva en los tres gruposde animalesquetomaronla fórmula infantil
líquida (tabla29). Se ha descritoque el calentamientoimplicado en la esterilizaciónpuede
provocarla apariciónde determinadosproductosde la reacciónde Maillard (Renner,1979; Finot,
1983; HurreIl, 1994),algunosde ellosinhibiendo la absorciónférricay otros incrementandosus
258
Discusiónde Resultados
tg/período
500
400
300
200
100
o
100
75
50
25
o
Figura 21. Utilización digestiva y nutritiva de hierro
Ratas alimentadascon fórmulas infantiles: en polvo, sincalentar U y calentadaal bañoMaria EJ o por microondas ~y líquida, sin calentarfl y calentadaal baño MaríaQ o pormicroondas E
Ingerido Retenido
ALT Ru
259
Discusiónde Resultados
nutrienteno sonsuficientes(Dalíman, 1990; Wharfy col., 1997),colectivosvulnerablesque si
sealimentanduranteun tiempoprolongadoexclusivamentecon fórmulasliquidas esterilizadas
podríanver agravadosalgunosde sus síntomas.
La influenciaque el calentamientodomésticoejerció en los coeficientesde utilización
digestiva,metabólicay utilización nutritiva fue desigual;en la fórmula en polvo el porcentaje
de absorciónde hierro se redujo por el calentamientodisminuyendotambiénla utilización
nutritiva del metal, ademásse produjo una disminución de la utilización metabólicaen los
animalesquetomaronestepreparadotratadoal microondas(tabla29). Sin embargo,en el caso
del preparadolíquido el descensoen la utilización metabólica de este elemento resultó
significativo respectoal control tantoen los animalesque tomaronla fórmula calentadaal baño
María como al microondas.La utilización nutritiva del hierro de la fórmulalíquida no se afectó
porel calentamiento;porel contrario seobservóque el calentamientoconvencionalcondicionó
unamejorabsorciónrelativa,con diferenciassignificativasen el cociente%A/I, y unaelevación
tambiénsignificativa de la utilizaciónnutritivaglobal de esteelementotraza.No obstante,estas
variacionesdebidasal calentamientodebenconsiderarsemoderadas,ya queni la absorciónni la
retencióndel nutrientesealteraronen los animalesque ingirieron unau otra fórmula.
El estudiode la composicióncorporal férrica revela igualmenteque la influencia del
calentamientofue mínima,y no seobservarondiferenciassignificativasen ningún caso(tabla
36). Quizápodríaindicarseque en los dos gruposde ratasque tomaronla fórmula en polvo
tratadatérmicamente,los cualesmostraronunadisminuciónen lautilizaciónnutritiva del hierro,
tendió a reducirseel contenidocorporaldel elemento,y que este se elevóligeramenteen los
animalesque tomaronla fórmula líquida calentadaal baño María, aunquea diferenciade los
resultadoscorrespondientesa la utilización nutritiva, no hubo diferencias significativas.
Solamenteseaprecióque las ratasalimentadascon la fórmula líquida sin calentarpresentaban
en sus cuernosun contenido de hierro significativamenteinferior al correspondientede las
alimentadascon la fórmula en polvo, igual que se obtuvoen el balancede esteelemento(tabla
29); pero,aunquevarió el contenidototal de hierro,la concentracióncorporalno se afectóni por
el tipo de fórmula ni porel calentamientoensayado(fabla 36).
260
Discusiónde Resultados
29),pero, aunquevarióel contenidototal de hierro,la concentracióncorporalno seafectóni por
el tipo de fórmulani por el calentamientoensayado(tabla 36).
Se observaronalgunasvariacionesdel contenidototal de hierroen las rataslactantesal
cabode los 6 díasqueduró eí experimento,perolos contenidosrelativosno se modificaron,de
modo que fundamentalmentehabríaque relacionarlascon las fluctuacionesdel pesoentrelos
distintosgrupos;,sóloen elgrupoquetomófórmulalíquidasin calentarfueronpesoy contenido
férrico significativamenteinferioresque en suhomólogoen polvo (tabla36). Si estosanimales
se comparancon los alimentadoscon leche de vaca(tabla 35) se puedeobservarque la
concentracióncorporalde esteelementofue bastantemás alta, lo cual sepuedeatribuir a bajo
contenidode hierro de la leche de vacaqueya ha sido indicado.
El estudio del contenido de hierro en distintos tejidos no dio lugar a resultados
significativos depepdientesde la forma de presentacióndel preparadopara lactantes,ni del
calentamiento,aexcepcióndela concentraciónhepática,quefue superioren lasratasalimentadas
con la fórmula líquida (tabla 38). Dichos animales,que comieron menosy alcanzaronpesos
inferioresa los de las ratasquetomaronfórmulaen polvo, tuvieronunoshígadoslevementemás
peque5os,siendoel indice hepatosomáticosimilar en todos los grupos(tabla 14). Sin embargo,
el contenido de hierro en el higado no tendió a ser inferior sino que por el contrario la
concentraciónhepáticade estemineral estabaincrementada.Esto deberíarelacionarsecon
aspectosfisiológicos de movilización del hierro de sus depósitosque sehan formadodurantela
gestaciónen la etapapostnatal(Wharfy col., 1997), lo que tambiénestáasociadocon el aporte
tan escasode esteelementoa través de la leche de vaca. Como estos animalestuvieron una
ingestaalgo deficitaria de hierro respectoa la otra fórmulay lo utilizaron más ineficazmente,
debería de haber vaciado más sus reservashepáticas.Sin embargo,el hecho de que la
concentraciónférrica en el órganosseincremente,podríaexplicarsepor el menorcrecimiento
quemostraron,y por tanto, la menornecesidadde movilizar dichasreservas.Incrementosen la
concentraciónhepáticade hierro se han observadobajo distintos regímenesdietéticosque
supusieronunaalteracióndel crecimientoyio del estadosdel hierro (Wharfy col., 1997).
261
Discusiónde Resultados
4.2.6.Biodisponibilidaddelzinc
4.2.6.1.Ensayos¡u vitro
SegúnEvansy Johnson(1978)la formaquímicadelzincbiológicamentemás importante
escomo ion divalente,perodichosionesen soluciónacuosaa pH elevado,normalmenteforman
hidróxidos que precipitan,a no ser que esténpresentesespeciesacomplejantes(tales como
aminoácidos,péptidos,proteínaso quelantesorgánicos).Otros autorescoincidenen indicar que
la formamásdisponibledel zincesformandoquelatoscon aminoácidos,y la menosformando
partede salesinorgánicasy complejosorgánicosaltamenteestables(Kirchgessenery Hartel,
1977).
El zinc de la lechedescremadadializasignificativamentemenosqueel de la lecheentera,
pero quedamás en forma soluble no dializada y menos comoprecipitado(tabla 30). Esta
influenciade la cantidadde grasade la leche estaríade acuerdocon lo descritopor Aguirre
(1995) al comparardietascon un 8% y un 2% de grasa,y recuerdaa lo ya indicadoparael
calcio quetambiéntendió asolubilizarsemás,presentandomenosprecipitado,cuandosedigería
la leche descremadaen lugar de la entera, aunqueeran las formas solubles de bajo peso
molecular(dializadas)las másfavorecidas(tabla 17).
En diversosestudiossehacomprobadoquedeterminadosácidosgrasos,triglicéridosetc.
tienen capacidadparacaptarcalcio(Kies, 1985; Kaupy col., 1993)y zinc (Les, 1988; Draper
y col, 1993)formandojabonesinsolublesen el intestinoqueimpidensuabsorción(Widdowson,
1965). Esto en nuestrosistemain vitro podríaexplicarque con másgrasase incrementaranlas
fracciones insolubles de ambos elementos,aunque en el organismo existen mecanismos
fisiológicosparaabsorberinclusodeterminadosjabonescálcicospor lo que estadiferenciaentre
la leche enteray descremadaquizá no tiene repercusionesen el organismo(Pattony Carey,
1979) indican que la formaciónde los jabonesde calcio es un pasonormal en la digestiónde
los lípidos, aunqueno es bien conocidosi el calcio es absorbidocon las micelas.
262
Discusiónde Resultados
Figura 22. Distribución de zinc tras la digestión in vitro
Leche de vaca
Entera100%•
75%.
50% -
25%•
NC BMMO
Polvo
Descremada
Fórmula infantil
Líquida
. Dializado No Dializado Soluble• Precipitado
0% - -fr -H-
NC BM MO
1000/
NC BM MO NC BM MO
263
Discusión de Resultados
mg/lOO ml
300
250
200
150
100
50
0
Figura 5. Valores absolutosde ti
• Leche Entera Fórmula infantil polvo• Leche Descremada Fórmula infantil líquida
En la lechede vacacasi todoel zinc estáligado a la fracción descremaday sólo un 1%
pertenecea la fracción lipidica (Franssony Lónnerdal,1983).Respectoal zinc correspondiente
a la partedescremada,un 95% estáasociadoa las micelasde caseína(Blakeboroughy col.,
1983)y sólo unapequeñaproporción(5%)estáasociadoaun compuestodebajopesomolecular
(Singh y col., 1989) queha sido identificadocomo citrato (Blakeboroughy col., 1983; Martín
264
Discusión de Resultados
y col., 1984). Del zinc ligado a las micelasde caseína,un tercio estádébilmenteunido a través
de los residuosde fosfoserinade la caseína,y los otros dos terciosseunenmásestrechamente
al fosfato cálcicocoloidal (Singh y col., 1989).
En las fórmulasinfantiles,partedel zincpuedequese encuentreen formassimilaresa las de la
lechede vaca,pero debidoa los distintosprocesosimplicadosen su fabricación,éstaha podido
modificarsey ademáshay que tener en cuentaque debe adicionarsecomo sal inorgánicaal
objeto de cubrir las necesidadesdel bebé.
Respectoa los resultadosde la disponibilidadin vitro de zinc tras la digestión de las
fórmulas infantiles (tabla30), a diferenciade lo ocurrido en los casosdel calcio (tabla 17) y
hierro (tabla28),seobservóquela diálisis del zinc prácticamentenodiferíaentrelas dos formas
de presentación,lo que recuerdamás a la disponibilidadin vitro del fósforo (tabla 20) y el
magnesio(tabla23). Sin embargo,al principio de la digestión pancreática,despuésde 1 hora,
con la fórmula en polvo el zinc dializado eramenor, el no dializado soluble superior y el
precipitadosuperiorrespectoa la líquida.
La lechede vacaenteray descremaday las fórmulasinfantilesestudiadasconteníanuna
cantidadde zinc bastantesimilar (tabla 1 y 2). Por ello, la expresióndel zinc dializado,no
dializadosolubley precipitadopor 100 mí, de lecheo fórmula no tratada (Figura5) detectalas
mismasdiferenciasqueya sehabianencontradoen los valoresporcentuales,a excepciónde la
elevaciónsignificativa del valor absolutodel zinc no dializado soluble y precipitadocon la
fórmula infantil en polvo respectoala lechede vacaenteraque seproduceporqueestaúltima
presentaunaconcentraciónde zinc algo superior.
El calentamientoindependientementede su modalidad, disminuyó aún más el zinc
dializadoe incrementóel no dializadosolubley precipitadode la lechedescremada,en contraste
con las variacionesque ejercióen la lechede vacaenteracuyasformassolublesno parecieron
afectarsey sólo seincrementóel precipitadosignificativamenteal calentarpormicroondas(tabla
30).
265
Discusiónde Resultados
En la fórmula en polvo se observóun incremento de la diálisis de zinc por el
calentamientoal baño Maria y a la vez una disminución del zinc soluble que no dializó, sin
cambiosimportantesen el insoluble.Por suparte,ambostipos de calentamientoelevaronen la
fórmula liquida la fracción de zinc que dializó y disminuyeronel no dializadosoluble,si bien
seprodujotambiénun cierto aumentodel precipitado,de formasignificativaen ambasformas
de calentamientoperosin diferenciasrespectoa la correspondientefórmulaen polvo tratadapor
la mismamodalidad.
4.2.6.2.Ensayos¡it vivo
Coincidiendocon lo observadoparaotroselementos,la ingesta,absorcióny retenciónde
zinc no varió en los tresgruposde ratasquetomaronlechede vaca.Sin embargo,seprodujeron
disminucionesen la digestibilidad, utilización metabólicay utilización nutritiva, debidasal
calentamiento,aunquelas variacionesen la utilizaciónmetabólicade los gruposquetomaronlas
lechessin calentary calentadaal microondasno fueron significativas(tabla31).
En el estudio de digestibilidad in vitro de esta leche de vaca, la influencia del
calentamientosemanifestóen una elevacióndel precipitado,lo que seasociaríacon una peor
utilización del zinc anivel digestivo.En diferentesestudiosrealizadoscon mezclasde proteina
o aminoácidosy azúcarescalentadosque implican la formaciónde productosde la reacciónde
Maillard, seha observadoque el porcentajede absorcióndel zinc disminuye(Sandstómy col.,
1983; Lykken y col, 1986)y en algunoscasos,ademásaumentanlas pérdidasurinarias(Furniss
y col., 1989; Aspe, 1992). Sin embargo,estasvariacionespareceque seproducencon
calentamientosintensos,y resultadifícil que la reacciónde Maillard haya tenido suficiente
entidad para desencadenarefectosnegativosen las condiciones de nuestrosexperimentos,
temperaturamáximadc 650C. Ha de manifestarsesobreesteaspecto,que ni la absorciónni la
retenciónaparentesdisminuyeronde formasignificativa.Otro tipo de modificacionesqueorigina
el calentamientoson isomerizaciónde la lactosa,modificación de la estructuraproteica,etc.; y
aunqueestoscambiosindirectamentepodríantambiénhaberafectadoen la utilización de este
266
Discusiónde Resultados
p.g¡período
400-
300
200
100
o
Figura 23. Utilización digestivay metabólicade zinc
Ratas alimentadascon fórmulas infantiles: en polvo, sincalentarU y calentadaal bañoMaría O o por microondas ~y líquida, sin calentarfl y calentadaal baño MaríaE o pormicroondas ~
Ingerido Retenido
A/t RJ
267
Discusiónde Resultados
nutriente,no parecequehayanpodidojugarun papeldestacado,aju.zgarpor las variacionestan
pequeñasque sehan producido.
En cualquiercaso, la ingestade leche de vacatratadaal baño María o por microondas
hubo de alterarpocoel estadonutritivo de zinc,ya quelos contenidostisularesde esteelemento
no se afectaron(tabla 39) y el contenidocorporaltotal (tabla35) no seredujo, incluso en el del
grupoque tomóla lechecalentadaal bañoMariaseincrementósignificativamentetantoen valor
absolutocomo relativo. En diferentesórganosy tejidos no seapreciaroncambiosimportantes
(tabla37).
Las ratasque tomaronfórmula infantil absorbierony retuvieron el zinc con eficacias
similares a las de las quetomaronlechede vaca,Ah, RJA, PA (tabla31 y 32). En estesentido,
estudiosde retencióncorporaltotal de 65Zn llevadosacaboen adultoshumanosdemostraronque
la absorciónde zinc de la leche de mujer essignificativamentemás alta que la de la lechede
vacao la de fórmulasinfantileselaboradosapartir de lechedevaca,sin diferenciassignificativas
entre éstas (Casyy col. 1981; Blakeboroughy col., 1983; Lónnerdaly col., 1984). También
Lónnerdal y col. (1988)obtuvieronen monosrhesuslactantesque la absorcióndel zinc de la
lechehumana(65%) eramássimilara la de las fórmulasinfantilescon predominiode proteínas
séricas(60%) quecon predominiode caseína(46%),pero la cantidadabsolutade zinc absorbido
era considerablementemás alta con las fórmulas que con la lechehumana,debido a que las
primeraspresentabanuna concentracióndel elementoen cuestiónnotablementemás alta. Sin
embargo,existenen labibliografiaresultadosdisparessobreestetema: Sandstrómy col. (1993)
no observarondiferenciasen la distribución tisular del 65Zn administradocon fórmula infantil
o lechehumana,y Johnsony Evans (1978)obtuvieronen ratas quela biodisponiblidaddel zinc
de la lechede mujery la lechede vacaeranrespectivamente59 y 42%, pero estadiferenciano
era significativa. Otros estudiosllevadosa caboen rataslactantesmostraronun porcentajede
absorciónde zinc elevada(85-95%) con leche de mujery en preparadosparalactantesa base
de lechede vaca(Brennany col., 1989, 1990a,b; Flynn y Brennan,1991).Pareceserquela baja
concentraciónde zinc de la lechede mujer contribuyea que su eficaciade absorciónseamás
268
Discusiónde Resultados
elevadaya que el zinc estásometidoa un control homeostático,pero tambiénsesabeque éste
tienealta biodisponibilidad,graciasa la calidadproteicay a la presenciade pequeñosligandos
en la lechehumana(Sandstróm,1977).
La absorcióny retenciónaparentede zinc estuvierondeprimidasen los animalesque
tomaronla fórmulalíquida (tabla32), no solamenteporsuinferior ingesta,sino también en los
grupos que tomaronel preparadosin tratar o tratado al microondas,por una disminucióndel
porcentajede absorción.Perolos animalesquetomaronla fórmulalíquidapreviamentecalentada
al bañoMaria tuvieronunadigestibilidadde zincsuperiorquelos correspondientesquebebieron
la fórmulaen polvo reconstituida,y ello contrastacon que anivel metabólico(R/A) el zinc se
utilizó peor. En general, la utilización nutritiva del zinc fue menor en las ratas lactantes
alimentadascon la fórmulalíquidarespectoala fórmulaenpolvo, peroel calentamientomoduló
este resultado,comoseindicaa continuación.
La cantidadde zinc ingerida,absorbiday retenidatendióaaumentaren los animalesque
tomaron las fórmulas despuésde calentarlastradicionalmenteal baño María, si bien las
diferenciasen los valoresde absorcióny retenciónno llegarona sersignificativasrespectoasus
controles; ya que en el casode la fórmula líquida tendió a elevarsela digestibilidady en la
fórmula en polvo seredujo, llegandoaafectarsela utilizaciónnutritiva (figura 23).Porsu parte,
el microondasdisminuyólos tres coeficientesAh, R/A, y Ru, especialmentecon el preparado
liquido,perono seafectóde formaclarani la absorciónaparenteni el balance..Por tanto, estos
calentamientosde tipo doméstico incidieron poco en la utilización nutritiva del zinc; se
presentaronciertas diferenciasen los coeficientesque cuantifican los procesosdigestivo y
metabólicoo incluso el nutritivo, lo que tambiénseobservócuandosecalentóla lechede vaca
(tabla31) pero en ningún casoseafectóel balancedel elemento(tabla32).
El zinc corporal total fue significativamenteinferior en las ratasque consumieronla
fórmulainfantil líquida (tabla36) lo que fundamentalmenteserelacionacon su mayorpeso; los
animalesde estosgrupos comieronmenos,pesaronmenosy retuvieron una cantidadde zinc
inferior, comosedeterminóatravésdel estudiode balance(tabla32). Sin embargo,la influencia
269
Discusiónde Resultados
del calentamientoen el contenidode zinc de estosanimalesno sedetectó,ni en valor absoluto
ni por gramode peso.
Tambiénel menorpesode los animalesalimentadoscon el preparadoliquido conlíevó
un pesohepáticoligeramentemásbajoy un contenidode zinc en el órganosignificativamente
menorque el de las ratasque sealimentaroncon la fórmula en polvo, perono seprodujeron
diferenciassignificativasen sus concentraciones(tabla40). Tampocose apreciarondiferencias
significativasen las concentracionesde zinc en piel y hematíes.Podríaapuntarseque quizásen
la piel, tendierona elevarse; y precisamenteacúmulosexcesivosde estemetal en pelo se han
asociadocon estadosde malnutrición(Varelay col., 1992).
Todo ello apoyaríauna vez más que las repercusionesnutntivas del calentamiento
moderadode las fórmulasinfantiles fueron minímas.
4.2.7.Biodisponibilldaddel cobre
4.2.7.tEnsayos¡u vitro
Los contenidode cobrede la lechede vacaenteray descremadaempleadasen nuestros
estudiosfue aproximadamentede 0.4 ¡sg/mí, y de 0.65 ~g/ml paralas fórmulasinfantiles(tabla
1 y 2); ambosvaloresresultansimilaresa los halladospor Lónnerdaly col. (1985),aunqueen
labibliografiasedescribencontenidosde cobrede la lechedevacainferiores,comoreflejaRoig
(1997). Respectoal valor de cobre paralas fórmulasinfantiles, puestoque no se disponede
datos suficientespara establecerrecomendacionessobrelas ingestasadecuadasde cobre se
recurreal conceptode ingestasdietéticasdiariasqueseestimansegurasy adecuadas(ESADDI:
EstimatedSafeandAdequateDai]y Dietary Intake), que en este casoes de 0.4 a 0.6 mg/día.
Las lechesartificialesparalactantescomercializadasen EstadosUnidos tienen que aportar60
270
Discusiónde Resultados
¡sg por 100 kcal, y estamismacantidadesla especificadapor la Joint FAO/OMS Alimentarius
Commission(1986).
Se indicadoque el 44% del cobrede la lechede vacase encuentraunidoa la caseína,
un 8% a las proteínasde sueroy un 47% ala fracción de bajopesomolecularunido ala grasa
(Le5mnnerdaiy col., 1981).La relaciónde ZnICu es muchomayor en la leche de vacaque en la
lechede mujer, que en el primermesde lactanciaes de 6.3, en el segundo4.7, en el tercero3.9
y en el cuartode 3.7 (Butte y col., 1987). En nuestrocasodicharelaciónfue aproximadamente
12 paralechede vacay 6 paralas fórmulasinfantiles,y por tantoestastendríanunacomposición
máscercanaa la de la leche materna.
4.2.7.2.Ensayos¡u vivo
Elevadas ingestasdietéticas de zinc inducen signos de deficienciade cobre en los
animales,principalmenteanemia y disminución de la actividad de la citocromo c-oxidasa
(O’Dell, 1989). Además, parece que existe un mecanismode competenciaentre ambos
elementos(Turnlund, 1994). El incrementode la concentraciónde zinc en las células de la
mucosaintestinal induce la síntesisde metalotioneinasy estasseunen al cobremucho más
fuertementeque lo hacenal zinc, Por tanto incluso bajasconcentracionesde cobrecompiten
favorablementeporlos sitios de unióna los metales(Fomon, 1995). Lynder(1988a)indicaque
en trabajosde investigaciónrealizadosen ratassehavisto que situacionesdeficitariasde cobre
van acompañadasde incrementossignificativosde hierroacumuladosen hígado,y si seles hace
una infusión o perfusión ceruloplasminael hierro hepático se transfiere a la transferrmna
plasmática(Osakiy Johsson,1969).
La ingestade cobreno mostródiferenciassignificativasentrelos gruposqueconsumieron
leche de vaca(tabla 33). Sin embargo,el calentamientofavoreció la digestibilidad de este
elemento,tanto los animalesque tomaronla leche calentadaal bailo Maria como los que la
tomaron tratadaal microondaspresentaronuna mayor relación A/I respectoal control. Sin
271
Discusiónde Resultados
embargo,la absorciónaparentesólo se incrementósignificativamenterespectoal grupocontrol
en el casodel calentamientopormicroondas.
Conrespectoa los contenidosglobalesde cobrey alas concentracionescorporalesal final
del experimentode los animalesque tomaronleche de vaca(tabla 35), no sehan encontrado
diferenciassignificativasdebidasal calentamiento,si bien se apreciaun contenidoligeramente
inferior en el grupoque consumióla lechesin calentar.
Los niños al nacercontienenunaconsiderablereservade cobreen el hígado,del 50 al
70% del cobretotal se localizaen esteórgano,y actúacomoreservadurantelos 3 a 6 primeros
mesesde vida, cuandola ingestade cobrees baja. El contenidode cobre de la lechehumana
es de 0.2 g/ml y es altamentedisponible (Lónnerdal, 1981). Tan sólo se han observado
deficienciasde cobreen niños prematuros,que presentanun contenidohepáticode cobremás
bajo, alimentadoscon lechedevaca(AI-RashidySpangler,1971; Navehycol, 1981). La leche
de ratapresentauna concentraciónde cobre notablementemás alta que la de muchasotras
especiesde mamíferosincluido el hombre(Underwood, 1977) ademásesmuy disponible, de
maneraque durante la lactancia,la ratael incrementasu reservarhepáticode cobre (Teraoy
Owen, 1977; Keen y Hurley, 1980). Las concentracioneshepáticasde cobre obtenidasparalos
animalesquetomaronlechede vacafueron superioresa las obtenidaspararatasde un mes: 10
¡sg/g (Aguirre, 1995).No sevieronafectadoslos contenidosen valor absolutoni relativode este
micronutrienteen higado, piel y hematíesde los animalesde los tres grupos anteriormente
indicados.
La mayorpartedel cobreeritrocitario estápresenteen la Cu, Zn-superóxidodismutasa,
y la concentracióndel zinc en esta enzimapermaneceinalteradadurantetoda la vida del
eritrocito maduro(Fomon, 1995). Los valoresobtenidosparaesteparámetroen los gruposque
tornaronleche de vaca(tabla 37) no mostrarondiferenciasentre si y son coherentescon la
concentraciónmedia de cobreen hematíesdescritapor Aguirre (1995)pararatasde 85 g de
peso: 9.9 ¡sg/g.
272
Discusiónde Resultados
En generalseobservaquelas cantidadesde cobreabsorbidasy digeridasporlos animales
que tomaronfórmulainfantil fueronbastantesimilaresa los que tomaronlechedevaca,lo que
fundamentalmentesedebea la mayorconcentraciónde cobreen las fórmulas,incluso aque la
digestiblidad de esteelementoresultó favorecida. La ingestade los gruposque tomaron la
fórmula líquida fue inferior a la de los grupos que tomaronla formula en polvo, siendo la
diferencia entre tipos significativa en las fórmulas tratadasal baño María, así como en las
calentadasal microondas.Debido a que la eliminación urinaria de cobre fue relativamente
proporcional a su ingestasealcanzarondentro de los dos tipos de preparadosparalactantes
valoresde absorciónaparentesparecidas.Tan sólo es de destacarel casode la fórmulaen polvo
calentadaal baño María que mostró una absorciónsignificativamentemás bajarespectoa su
control y asu homólogocalentadaal microondas,y a la vezfue significativamentemenora la
fórmula líquida tratadaal bañoMaria. Tambiénes de señalarque en estegrupola relaciónA/I
fue significativamentedistinto desdeel puntode vistade sutipo y de sutratamiento.Pareceque
el calentamientode la fórmula en polvo hubieraperjudicadosuutilizacióndigestivasiendomás
acentuadoen el caso anteriormenteseñalado.Con respectoa este parametrocoincide que la
fórmula líquida calentadaal microondastambiénfue significativamentemenorque sucontrol
y la fórmulalíquida bañoMaria.
También podría atribuirse a que el contenido de cobre de la leche de vaca es
aproximadamentelamitad que el de los preparadosparalactantesel hechode quepartiendode
un contenidocorporalde cobrede aproximadamente186, correspondientearatasde 16 días ¡sg
(datosanalíticosno mostrados),las ratasalimentadascon lechede vacamostraronun contenido
final de aproximadamente90 ¡sg (tabla 35), sin que existieran diferenciaspor el tipo de
calentamientoal que fue sometidosu alimento,respectoa las ratasalimentadascon fórmula en
polvo, 110 ¡sg y las ratasalimentadascon fórmula líquida, 95 ¡sg, por lo tanto el contenido
corporalde cobreen valor absolutocorrespondientea los gruposquetomaronfórmulaen polvo
es significativamentemayor,perono en valorrelativo debidoal menorpesoquepresentaronlos
animalesque consumieronla fórmulalíquida Sin embargoestadiferencia no se reflejó en el
contenidode cobre de la piel, los hematíesni en el hígadoen valor absolutopero si en valor
relativo(tabla38),siendomayorla concentraciónde cobreen el grupoquetomó la fórmulaen
líquida. El bajocontenidode cobreen la lechede vacaquedóreflejadoen el bajo concentración
de cobre en la piel y en los hematíesde los gruposexperimentalesla consumieron(tabla37).
273
Discusióndc Resultados
4.3. ExperimentosIII
4.3.1.Evaluaclóndel daño térmico
En la tabla 45 se recogelos valores obtenidosde los indicadoresde dañotérmico
correspondientesa los preparadosparalactantesobtenidosmedianteprocesosindustrialesde
deshidratación(A polvo y B polvo), esterilización convencional (A• esterilizada) y
esterilizaciónUIHT (B-IJHT). Las fórmulas líquidaspresentaronun contenidode lactulosa
mucho más alto que las en polvo, ya que la isomerizaciónde la lactosaes la reacción
predominante que se produce durante los tratamientos industriales de esterilización
convencionaly UHT (Nangpal y col., 1990; Hurrelí y col., 1989). Respectoa estos
indicadoresen fórmulasinfantiles,Rossiy Pompei (1991)describieronque el contenidode
lactulosade preparadosparalactantesUHT (1400Cdurante24 segundos)erade 1020mg/L,
y si ademássesometíala lecheUHT a esterilizaciónen botellaestevalor aumentabahasta
1280mg!L. Los nivelesaltosde lactulosaobtenidosen esteestudioparalas fórmulaslíquidas,
en especial la A: esterilizadaconvencionalmente,reflejan que se han sometido a un
tratamientotérmicoseveroo que en suelaboraciónse han dadovariasfasesque implicaban
calentamiento.Parala lechede vaca“The InternationalDiary Federation”ha propuestola
lactulosacomo indicadorde procesamientotérmico,estableciendoel limite máximo parala
UTHT en 600 mg/L (Sclimmey col., 1993),valoressuperioresindicaríanquesetratade leche
esterilizadaconvencionalmente.Sin embargo,a diferenciade la lechebovina (Schlimmey
col., 1993; Frtisch y col, 1983; Horak y Kessler, 1981; Pagliarini y col, 1988), no hay
recomendacionessobre el límite de productos de la reacción de Maillard o de otros
indicadorestérmicosen fórmulasinfantiles, lo cual seríanecesariopuestoquelos preparados
paralactantesconstituyenel único alimentode los niños durantesus primerosmesesde
vida, y ademásestapoblaciónesmuy vulnerableal no tenertodassus funcionesmetabólicas
plenamentedesarrolladas.
Al contrario que la lactulosa, la furosinafue más abundanteen los preparadosen
polvo, y como han indicadootros autores,ello sedebeaque la reacciónde Maillard es más
intensaen sistemascon un bajo contenidode humedad(Labuzay Saltmarch,1981).Se han
274
Discusiónde Resultados
descritocontenidosde furosina de 53.5 a 109.9 mg/L para una leche de vacaen polvo
reconstituidacomercializada,y 17.6 a 85.4 mg/L paraunalechede vacaIJHT (Corzoy col.,
1994). Henley col. (1995)señalaronquelos preparadosparalactantesdel mercadocontienen
más furosinarespectoa otros productoslácteos,oscilandode 9.3 a 18.9 g de furosinapor kg
de proteínaen las fórmulasen polvo y 7.3 a 12.5 g/kg de proteínaen las líquidas.Nuestros
datosestándentrode estosrangos(de 7 a 14 g/kg de proteína).En unafórmulainfantil para
prematurosesterilizadaconvencionalmentesehalló un contenidode lactulosil-lisinadosveces
superiorqueen la equivalenteesterilizadamedianteUHT y tambiéntres vecesmásproductos
avanzadosde la reacciónde Maillard que suhomólogaUHT (Langhendriesy col., 1992), lo
que estáen concordanciacon nuestrosresultados.
La relaciónLa/Fu esnonnalmentemuchomáselevadaen las lecheslíquidas que en
las en polvo debidopor un lado a la mayor isomerizaciónde la lactosay por otro lado al
menor impacto que la alta humedady las condicionesde calentamientotienen sobreel
producto. Los valores de este indice obtenidosen nuestro estudio estándentro de los
intervalosque figuran en la bibliografia: 0.23 - 1.1 y 6.38 - 13.66 parala lecheen polvo y
la liquida respectivamente(Corzo y col., 1994). Sin embargo,parala fórmula esterilizada
dicho cocientees anormalmentealto, 43.4. Esto seobtieneporque,aunqueel contenidode
lactulosaes bastantealto, la furosinano estabaelevada,debidoprobablementea que seha
producidola degradaciónde los compuestosde Amadorí, precursoresde la furosina, dando
lugar a otros productos propios de etapasmás avanzadasde la reacción de Maillard
(Pellegrinoy col., 1995)como las melanoidinas.De hechoseobservóque éstamuestraera
la másoscurade todas,y es bien conocidoque el pardeamientode la lechees consecuencia
de la reacciónde la lisina con la lactosa(Burton, 1984).
- En lo querespectaa las fraccionesde nitrógeno,en la tabla46 figuran los resultados
obtenidosparalas cuatromuestras,las cualesno mostrarondiferenciasentresi en lo que se
refierea sunitrógenototal. Perolas dos fórmulasde tipo A conteníansignificativamentemás
nitrógenono proteicoquelas B, lo que quizásedebaa que en la elaboracióndel primertipo
seadicionanmásaminoácidosqueen el segundo,tambiénllamala atenciónla diferenciaentre
la fórmulaA en polvo con respectoa su homólogaesterilizada.Dicha diferenciasepodría
• atribuir a que la desnaturalizaciónde las proteínasséricasha sido másacusadaen la fórmula
2’7 5
Discusiónde Resultados
esterilizadacomo indicaremosa continuación,lo que tambiénestáen concordanciacon los
valoresmásaltos de lactulosay furosina.
El análisispor HPLC de las fraccionessolublesapH 4.6 por el método de Resmini
(1989) no pennitió determinarcuantitativamentelas proteínasdel sueronativas,ya que las
muestrasdieron lugara cromatogramasdistorsionadosen los que los picos correspondientes
a la a-lactoalbúminay (3-lactoglobulinateníanuna forma irregular (resultadosque no se
muestranen la tesis), que contrastaclaramentecon la de la lechede referencia. Es posible
que el conjunto de reaccionesque se producenduranteel calentamientohayan afectado
preferentementea las proteínassolublesporqueestashayaninteraccionadomás fácilmentecon
azúcares,lípidos o inclusoagregadosproteicos.
Los resultadosanterioresseven respaldadospor los obtenidospor SDS-PAGEpara
cadatipo de preparado,así como sus respectivasfraccionesde caseínay proteínasséricas
(figura 6). En general todas las proteinaspresentabanmodificaciones intensas. La a-
lactogloblinay (3-lactoalbúminaapenasse pudieronapreciaren las fraccionessolublesdelas
fórmula líquida esterilizadaconvencionalmentey la UHT, respectivamentecalle 7 y 15, lo
cual apuntaa que las proteinasséricaspresentaranun alto grado de desnaturalizacióny
estuvieranasociadasa la caseína.Sin embargo,en ambasfórmulasen polvo seaprecióuna
bandamás clara paralas proteínasséricas(calles 3 y 11) especialmenteen el caso de la
fórmula 2. En todaslos casosal aplicarun tampónSUS y p-mercaptoetanolse producela
ruptura de enlaces disulfuro y entre la caseínay la ct-lactoalbúminay ¡3-lactoglobulina
desnaturalizadas,pudiéndoseapreciarunasegundabandamásclara, correspondientea dichas
proteínasséricas,en las fraccionesde caseína(calles2, 6, 10, y 14). Es de destacarque la
leche enteray la fracción caseinicacorrespondientesa la fórmula líquida A (calles 5 y 6)
fueronmuy difusasy apenassepuedendiferenciarlas bandascorrespondientesa las distintas
proteínas.Tansólo aparecióen el puntode aplicaciónde las muestrasuna“banda”, propiade
un agregadode proteínasde alto peso molecular, que no migraron a través del gel de
resoluciónni sesolubilizaronal aplicarcondicionesreductoras.
276
Discusiónde Resultados
1 2 3 4 5 6 7
‘a” -
I e.‘st
eu.’
9 10 11 12 13
caseínasolublecaseína
caseínasolublesoluble
1PFracciónFracciónFracciónlEFracciónFracciónFracción2PFraccióncaseína2PFracciónsoluble2PReferencia(leche devacapasteurizada)2UHTFraccióncaseína2 UI-IlFracciónsoluble2 UHTKit de bajopesomolecular
1P1PReferencia(lechedevacapasteurizada)
lElE
Referencia(lechedevacapasteurizada)
14 15 16
1:2:
3:4:5:6:7:8:9:10:11:12:13:14:15:16:
277
Discusiónde Resultados
Electroforésiscapilar de la lechede vacaentera
804
o— Le.
u-
LSQ$ A
¿AL
A.
a.oo ,n.vo 15.00 20.00 25.00
278
Discusiónde Resultados
Electroforésiscapilar de la fórmula infantil A en polvo
279
Discusiónde Resultados
Electroforésiscapilar de la fórmula infantil A líquidaesterilizada
¡00 00.00 t5.00 20.00 25.00 30,00
280
Discusiónde Resultados
Electroforésiscapilar de la fórmula infantil B en polvo
281
Discusiónde Resultados
Electroforésiscapilar de la fórmula infantil B líquida UTHT
¡yo 05.00 20.00 25.00 30.00
282
Discusiónde Resultados
4.3.2.Ingesta y evoluciónponderal
La dieta control de los ensayosrealizadosparaestudiarla influenciadel tratamiento
térmico industrial sobrela utilización nutritiva de la proteínay los minerales,respectoa la
dieta estándarAI?N-76, era una dieta hipercalórica,con un contenidode aproximadamente
4350 Kcal/kg frente a 3850 Kcal/kg, respectivamente,diferenciaque se debió al diferente
aportegraso, 16% y 5%, respectivamente(Tablas4 y 7). Ello se debió a que se intentó
prepararunamezclade dietaestándary fórmula infantil casi apartesigualesperosin quela
dieta resultantesealejaraexcesivamentede los requerimientosde la rata, particularmente
evitandoqueel aportegrasofuera superioral 15% a fin de prevenirla aparicióndiarreas.Se
decidió por tanto utilizar unamezclade la dietaestándary fórmula infantil en la proporción
60:40.
Obviamentela dieta hipercalóricaprodujo un incrementode peso que en nuestro
experimentofue significativo en el día 11 (tabla 47). Ello se debió por un lado a que la
ingestade las ratasdel grupo control fue algo superiorque las del grupo AII’4 76, pero
fundamentalmentea quela eficaciaalimentariafue másalta (tabla49), lo que concuerdacon
las observacionesde que unamayoringestagrasaproduceuna elevacióndel pesoy de que
la grasaesun nutrientede altapalatabilidad (Mela, 1990; Rolís y Shide, 1992). Ademásla
grasade la dietaAII’4 76 esaceitede maíz al 5% (American Institute of Nutrition, 1977), y
se ha visto posteriormenteque no es una fuentesuficientede ácido linoleico parala rata
(AmericanInstituteof Nutrition, 1993) . SegúnLeey col. (1989)unarelaciónde (n-6)/(n-3)
de 5 y de ácidosgrasospoliinsaturados/saturadosde 2 son las másadecuadasy de acuerdo
con Boureey col., (1989)preferiblementehabríande serde 6 y 1 respectivamente.El aceite
queinésseacercaaestasrecomendacionesesel de sojaquepresentaunarelaciónde (n-6)I(n-
3) de 7 y de ácidosgrasospoliinsaturados/saturadosde aproximadamente4.
La eficaciaproteicatambiénestáincrementadaen ladietahipercalóricadebidoa que
la eliminaciónfecal y urinaria de nitrógenoes másbajarespectoa la dieta AIN-76 comose
283
Discusiónde Resultados
indicaráposteriormente.El índice hepatosomaticofue ligeramentesuperioren las ratasdel
grupo controlfrentealas alimentadascon la dietaestándar,aunquelas diferenciasno llegaron
al nivel de significaciónestadística.
Despuésdel periodo de adaptaciónde 4 dias, los pesosde los distintos grupos de
animalesqueconsumieronfórmulainfantil no presentarondiferenciasentresi (tabla48), pero
los animalescuyadietaconteníala fórmula esterilizadapesabansignificativamentemenosque
los que tomaronla dietacontrol. Al fmal del ensayodichasratas,y las que consumieronlas
dietas que conteníanfórmulas en polvo tuvieron significativamentepesosinferioresque las
del grupo control, mientrasque el pesode las ratasquetomaronla fórmula UHT no llegó a
diferir significativamentedel control. Estoscambioshan de atribuirse a las diferencias de
ingesta(tabla 50), durante el períodode balancelas ratas alimentadascon las fórmulas
infantiles ingirieron significativamentemenosalimento que las de la dieta control. Es de
destacarque, a diferenciadel experimentoII, no se apreciarondiferenciasentrelos grupos
que tomarondietasque conteníanla fórmula en polvo A y la líquida esterilizadaA, lo que
seguramentesedebió a que en esteexperimentolos animalesno se encontrabanen periodo
de lactación, y por eso eran menos vulnerables, y ademásporque su dieta no era
exclusivamentela fórmula infantil sino que estaba formulada para cubrir mejor sus
recomendacionesdietéticas.
Enlo que serefierealos coeficientesde eficaciaalimentariay eficaciaproteica,éstos
fueronmuy similaresen todos los grupossin manifestarseningunainfluenciasignificativa.
Así mismo no se encontraronvariaciones en el índice hepatosomático(tabla 50) en
concordanciacon los resultadosde las ratasque tomaronla fórmulaA polvo y liquida en la
experienciaII. El pesodel hígado de las ratasde estapartedel presenteestudiono mostró
diferencias significativas, aunquesi se puedeobservarque para este parámetroel valor
correspondienteal grupo A polvo fue el menor (tabla77). Puestoqueno sepuedepensaren
una carenciao déficit proteico, que sí puedetraducirse en una disminución del pesodel
órgano (Sakumay col., 1987; De Jongy Schreiber, 1987; Arce, 1993), ya que el aporte
proteicofue adecuado;tan sólo podríaplantearseel descensode lisina, consecuenciade la
284
Discusión de Resultados
reacciónde Maillard, pero en concordanciacon Said y col. (1974) esto tampocoproduce
modificacionessustancialesen el pesodel órganoen cuestión.
Se ha descritoque al incrementarseel contenidode lactulosaen la lecheprocesada
(Andrews, 1986; Burton, 1988) disminuye su palatabilidad,y se sabe que las ratas son
sensiblesa algunos cambios organolépticos.Sin embargo,Nagendray col. (1994) no
observaronvariacionesen la ingestani el peso de ratas en crecimiento alimentadascon
fórmulasinfantilessin lactulosao con un 0.5% ó 1% de estecompuesto.En estaexperiencia
la fórmula infantil UHT contenía,una vez reconstituida,1587 mg/L de lactulosa,de forma
que la dietapreparadacon ella aportabaun 0.5% de lactulosa,mientrasque de la fórmula
esterilizada,con 4556 mg/L de lactulosa,seobteníaunadietacon un contenidode lactulosa
de aproximadamente1.5%. Coincidiendocon los resultadosde Nagendray col, (1994),estos
niveles de lactulosano ocasionaronvariacionesen la ingestaalimentariade las ratas.Los
trabajosde Tánicoy col., 1977 y O’Brien y Walker, 1988 señalanque los productosde la
reacciónde Maillard puedenafectarnegativamenteala ingesta,y como consecuenciatambién
al pesofinal de los animalesquelos consumen,sin embargola duraciónde esosexperimentos
fue de tres mesesy de cinco semanas,respectivamente.Sin embargo,otros autorescomo
Kimiagar y col., (1980)no observarondiferenciasen el peso,ingestani índicesrelacionados
porel consumode unadietaque conteníamás de 10% de productosderivadosde la reacción
de Maillard; tampocoArce, (1993)ni Aspey col. (1993) han detectadodichosefectos.Esto
tal vezseadebido a la distintanaturalezade los productosresultantesde dichareaccióny a
las condicionesexperimentalesaplicadasen susestudios.En estesentido,nuestrascondiciones
fueron moderadasy por lo tanto los resultadosobtenidosse unena los que encuentranque
los índicesnutricionalesno sevieron afectados.
285
Discusión de Resultados
4.3.3.Biodisponibilidadde nitrógeno
Ya que las diferenciasen la ingestaalimentariade las ratasque tomaronlas dietas
control y AJN-76 no fueron significativas,tampocoseapreciarondiferenciasen la cantidad
de nitrógeno ingerido (tabla 51). La absorción aparente no llegó a modificarse
significativamentepor el consumode unau otra dieta, pero seaprecióunadisminucióndel
nitrógeno fecal en las ratas del grupo control acompañadade un incremento de su
digestibilidad. Estainfluenciapodríarelacionarsecon un medio luminal relativamentemás
ácidoen ladietahipergrasadebidoal aumentode ácidosgrasoslibresque seoriginandurante
la digestión (Van Soest, 1982). Sin embargo,el efecto a nivel metabólicofue muchomás
acusado,y con la dietacontrol de nuestrosexperimentosseprodujounamarcadadisminución
de la excreciónurinariade nitrógeno,aumentandoel coeficientede utilizaciónmetabólicaen
comparacióncon la dietaAfl’4 76. Ello tambiénsetradujoen diferenciassignificativasen la
utilización nutritiva. Es posibleque con un 5% de grasaen la dieta en lugardel 14%, parte
de la proteínadietéticaseutilizaracon fines energéticos,en cuyo casosesabequeseelevan
las pérdidasurinariasdenitrógeno. Por consiguiente,la utilizaciónde un contenidode grasa
máselevadaen el ensayoen el queseestudiala influenciadel tratamientotérmicoindustrial
de las fórmulasinfantiles,no parecedesaconsejable.
Comocorrespondea los cambiosen la ingestade alimentoque sehancomentado,la
ingestade nitrógenono varió por el tipo de fórmula contenidaen las dietasexperimentales,
aunquecon ningunade ellas sealcanzóunaingestaequivalentea la del control (tabla 52).
Los animales que consumieron la dieta que contenía fórmula infantil líquida
esterilizadaconvencionalmenteeliminaronuna cantidadde nitrógenosuperiorpor vía fecal
en comparacióncon los demásgrupos,de modoque el coeficientede digestibilidadaparente
seredujosignificativamente.Esteresultado,junto con los indicadoresde dañotérmico que
ya sehan discutido en estamemoria,apoyaquela esterilizaciónconvencionalutilizada en la
elaboraciónde la fórmula A líquida ha originadoproductosavanzadosde la reacciónde
Maillard, cuya absorcióncomo seha descrito(Finot, 1990). es muy escasa.Sarwary col.
286
Discusi6nde Resultados
mg/día300-’
250-
200-
15W
100-
50-
0”~
100
75
50
25
o
Fecal
Figura 24. Utilización digestiva y metabólicade nitrógeno
Ratas alimentadas con la dieta control ~ o dietas que contenían fórmulas:A polvotm A líq. esterilizadaU B poivoEl R liq. UHTM
Ingerido Urinario
287
Discusióndc Resultados
(1989) también observaronen ratas que la digestibilidad proteica de un preparadopara
lactantesliquido esterilizadoconvencionalmenteeramásbajaquela del preparadoen polvo
del mismo fabricantey se afectarontanto la digestibilidad de la lisnia como la de los
aminoácidosazufrados.El alto contenido de lactulosaen la dieta que conteníala fórmula
líquida esterilizada(1.5%) tambiénpudo haber contribuidor a este efecto, ya que se ha
observadoen niños que unaelevadaingestade lactulosapuedeprovocardiarreay reducira
digestibilidadproteica(Hendriksey col. 1977, Mendezy Olano, 1979). En ratasno se han
estudiadolos efectosde concentracionesde lactulosaen la dietapor encimadel 1%, y para
estenivel Nagendray col. (1994)no encontraronningunainfluenciasobrela eliminaciónfecal
ni urinariade nitrógeno.En nuestroestudioestevalor llegó asermásalto (1.5%)y por tanto
no sepuededescartarquela lactulosaen el casodelosanimalesqueconsumieronla dietacon
fórmula líquida esterilizadaconvencionalmentehayacontribuidoa la mayoreliminaciónde
nitrógenoen heces.
La eliminación urinaria de nitrógeno tendió a ser más elevadaen el grupo que
consumióla fórmula en polvo A y pero más baja en el que tomó la ‘líquida esterilizada
convencionalmente,estadiferenciallegó sersignificativatenervalor estadisticamente,al igual
que el valor biológico aparente.
4.3.3.Biodisponibllidaddel calcio
4.3.3.1.Ensayoslxi vitro
En los ensayosin vitro de la experienciaIII no seestudiópor separadocadahora de
la digestión pancreática,a diferenciade la experienciaII, sino que seprocedióa tomar tres
muestras en la segundahora. Esto se realizó a fin de estandarizareste método de
disponibilidadmineral comosepropusoen la acciónconcertadan0 10 del proyectoeuropeo
FLAIR.
288
DiscusióndeResultados
Las fraccionesde calcio dializado,no dializadosoluble y precipitadoobtenidaspara
la fórmulaA (tabla 53), tantoen polvocomo líquidaesterilizadaconvencionalmente,son del
mismo ordenque las correspondientesde la fórmula en polvoy líquida que seestudiaronen
la experienciaII en la hora 2 y cuandono se aplicó calentamiento,ya que se trató de la
mismamarcacomercial(tabla15, 16 y 17). Comosepuedeapreciaren la tabla53, las formas
solublesde calciotendieronasersuperiorescon la fórmula líquidaA respectoa la mismaen
polvo, apareciendodiferenciasignificativaen esteensayoparael calciono dializadosoluble.
Sin embargo,la disponibilidadde calcio semodificó máspor la marcacomercialque por el
hecho de que el preparadofuera deshidratadoo esterilizadoconvencionalmentepor ¡JI-IT.
Michel y col. (1993)realizaronun estudio‘in vitro” de la solubilidadde calciodurante
la fabricaciónde las fórmulas para lactantes.Los resultadosponen de manifiesto que la
pasteurizaciónno pareceinfluir en la solubilidaddel calcio. Sin embargo,éstaes menoren
fórmulas esterilizadasy en las deshidratadasque en mezclastratadasa menortemperatura
(700C) debido,probablementea que seproduceunamayortransferenciade calcio y fosfato
a la fasecoloidal.
Esprobablequelas diferenciasasociadasal preparadoA ó B , sedebana sudiferente
composición.En estesentido,algunosautoreshan estudiadola influenciade la modificación
de las salesmineralessobrela disponibilidadin vitro de diversosminerales(Alegríay col.,
1997) incluyendo el calcio (Roig,1997,Aarle y col., 1997). SegúnAarle y col.(1997) la
matrizdel alimentoafectaala dialisis de calcio tantocomola fuentemineral;aunquedichos
cambiosno siempreafectanla absorción(Sheikhy col., 1987; Lewis y col., 1989).
4.3.3.2.Ensayosiii vivo
La ingestade calcio y sueliminaciónfecal no presentarondiferenciasentrelos grupos
controly A1N76, por lo queno llegó avariar la absorciónaparentede calcio, aunquese elevó
significativamentesueficaciade absorciónen los animalesdel grupocontrol (Tabla54). Sin
289
Discusión de Resultados
embargo,en el balancelas diferenciasfueron másmarcadasy ésteseelevódebidoa que las
pérdidasurinariasdel metal seredujeronsignificativamentecon la dietamás calórica.En el
contenidototal de calcio de las ratasque tomaronesa dietatambiénseapreció al final del
estudioun valor medio superior al de las ratasdel grupo AIN76 pero las diferenciasno
llegaronasersignificativas(tabla62). En consecuencia,la utilizaciónmetabólicay utilización
nutritiva global fueron mayorescon la dietacontrol respectoa la de referenciaparala rata..
Pareceserque la grasajuegaun papelmoduladorde la absorciónde calcio, pero en.
lá literatura existen variedad de resultados debidos a las distintas circunstancias
experimentales:seha indicadoque cantidadesmuy pequefiasde grasaen la dietadificultan
la absorciónintestinal de calcio y mayorescantidades,dentro de ciertoslimites, la favorecen
(Kies, 1985). Pero Kaup(1990)observóque la edadtambiéncondicionabadichainfluencia;
en ratasjóveneseramininia pero en las másmadurasunaelevaciónde la grasadietéticadel
5% al 20% redujola absorcióny retencióncálcicas.Otros datosen humanosindicanque un
incrementode la cantidadde grasade la dieta desdeel 22% al 42%no alterala utilización
nutritiva de estemineral (Van Dokkum, 1983).
Las ratasque tomarondietasque conteníanfórmula infantil, mostraronuna menor
ingestacálcicarespectoa las quetomaronla dietacentral,pero éstano varió en función del
procesamientoindustrial de cadauna de eIlas.(tabla55). Tampocoseobservarondiferencias
en la excreciónfecal de calciodebidasal tipo de fórmula,quefue significativamentemásbaja
en todos los gruposrespectoal control. Esto seprodujode tal modo quela digestibilidadse
incrementódebidoal consumode fórmulainfantil y, aunquela cantidadde calcio absorbida
fue algo menorque con la dietacontrol, sólo seapreciaron diferenciassignificativas en el
casode las ratasque tomaronen su dieta la fórmula B en polvo.
La eliminaciónurinaria de calcio en el períodode balancesesituó en el rango que
señalanotros autores(García-Ariasy col., 1994; Aguirre, 1995), y fue muy parecidaen lps
cuatrogruposquetomaronlos preparadosparalactantes,apareciendodiferenciassignificativas
exclusivamenteentre el grupo quetomó una dieta que incluía la fórmula UHT y el control.
290
Discusiónde Resultados
La retención de calcio se redujo, en comparacióncon el control, en los dos gruposque
tomaronfórmula en polvo (tabla 55).
Esteúltimo resultadoestáde acuerdocon estudiosllevadosa caboen ratasa las que
se les administrabadietasqueconteníanlactulosaduranteaproximadamentemesy medio; la
presenciade estecompuestoincrementóla retenciónde calcio,magnesio,hierrocobrey zinc
(Suzuki y col. 1985, 1986). En nuestrocaso,las fórmulasliquidas conteníanal menos 10
vecesmás lactulosaque las fórmulas en polvo (tabla48), quedandolas dietaspreparadosa
partir de la fórmulaA líquida esterilizaday B líquida tU-IT con un contenidode lactulosa
final de 1.5% y 0.5%, respectivamente.La bibliografia indica que la incorporaciónde
lactulosaal 0.5% en fórmulasinfantiles es suficienteparaincrementarsignificativamentela
poblaciónde bifidobacteriaen ratasal cabode cinco semanas(Nagendray col. 1992;Mizota
y col., 1987), y que la absorciónde mineraleses máselevadaal preponderarla flora bífida
(Pahway Mathur, 1982).Posiblementedebidoa quenuestroperiodoexperimentalfue más
corto y a que las concentracionesde lactulosano fueron muy altas,el aumentode absorción
y retenciónasociadoal consumode los dospreparadosliquidosno se apreciécon nitidez,y
en ningún casoseobservarondiferenciassignificativasentrepreparadosen polvo y líquidos
sino sólo en comparacióncon el grupo control.
Porotro lado,en el estudioqueserealizó utilizandolas fórmulasen polvoA y líquida
esterilizadaA, comoúnicoalimentode rataslactantes(tabla 19) seobservóun incrementode
la digestibilidadcálcicaasociadoa la fórmulaesterilizada,que sin embargono fue capazde
mejorar la absorciónni retencióndel elemento,por lo que podríaapuntarseque el posible
efectofavorecedorde la absorciónatribuido a la lactulosafue muy leve en las condiciones
de eseensayo.Estosresultadosestaríanen concordanciacontrabajosposterioresde Nagendra
y col. (1994), que administrarona ratas dietas sin o con un 0.5% ó 1% de lactulosa y
observaronque la presenciade este compuestono repercutiósobreel balancede calcio ni
sobrelos índices%A/I y %RII.
291
Discusión de Resultados
mg/día
60
50
40
30
20
1
100
¿75,
50
25
0~
Figura 25. Utilización digestivay nutritiva de calcio
Ratas alimentadas con la dieta control El o dietas que contenían fórmulas:A polvo U A líq. esterilizadaU B polvoEl B líq. UHT
Ingerido Retenido
Al Rl
292
Discusiónde Resultados
Esapequeñadiferenciaen los valoresde absorcióny retenciónentre las ratasque
consumieronfórmulasen polvo y liquidas,tambiénpodriainterpretarseporqueel contenido
relativamentemayor de productos iniciales de la reacciónde Maillard en las fórmulas
deshidratadas(tabla44)dificulte en algunamedidala absorciónde estemineral. Sin embargo,
pareceser que estoscompuestosson absorbiblesy su interferenciase produciríaa nivel
metabólico,como se observóen el ensayorealizadocon rataslactantes.Cabríaesperaruna
repercusiónmás acusadadel consumo de la fórmula A líquida esterilizadasobre la
biodisponibilidadtic calcio,teniendoen cuentaque fue la quepresentabamayordañotérmico
(tabla44 y 45), y sehaseñaladoque la calidadde las proteinasingeridasafectaa la
utilización nutritiva del calcio (Aspe, 1992). Eso seguramenteno seha detectadoal haber
utilizado la fórmulaencombinacióncon la dietaAIN 76.
Tampocosedetectarondiferenciasen el contenidototalni en la concentracióncorporal
de calcio debidosal tipo de fórmula (tabla 63). Las ratas del grupo control conteníanuna
cantidadalgosuperiorquelas de los gruposque consumieronfórmula,perodebidoal número
de animalesutilizadosparaesteanálisisy a la dispersiónde los resultados,no seprodujeron
diferencias significativas.La concentraciónsérica de calcio no varió por el tratamiento
dietéticoy se situé entre 8 y 11 mg/dJ(tabla 64>, lo que ha de serreflejo de la estricta
regulación hormonal que impidió grandes oscilaciones en la calcemia. (Federation of
AmericanSocietiesfor ExperimentalBiology, 1961; Touverudy Boass,1979)
4.3.4.Biodispon¡billdaddel fósforo
4.3.41.Ensayoslii vitro
Los ensayosde disponibilidadin vitro de fósfororevelaronunainfluenciadel tipo de
fórmula en las fraccionesde dializadoy no dializadosoluble(tabla 56). Los valoresfueron
del mismo ordenquesus homólogosestudiadosen la experienciaII en el casodel preparado
A en polvo y algomenoresparael líquido esterilizado(tabla20). Estaspequeñasdiferencias
293
Discusiónde Resultados
de magnitudparecieronresponsablesde que no se obtuviera en este ensayouna mayor
disponibilidadin vitro del fósforo del preparadoparalactanteslíquido producidomediante
esterilizaciónconvencionalfrenteal mismo obtenidopor deshidratación,que sedescribióen
el apartadocorrespondiente.Solamenteseprodujerondiferenciassignificativasen el dializado
y nodializadosolubleentrelas dos fórmulasen polvo, mostrandola fórmulaA un porcentaje
de fósforo dializadosuperiory paralelamenteunamenorproporciónde fósforo no dializado
soluble. Tampocovarió el fósforopresenteen las fraccionesobtenidasde la digestiónde las
otrasdos fórmulasNoseobservarondiferenciassignificativasen el precipitado.
Estosresultadosindicaríanque la únicainfluenciadetectablesedebió a la marcadel
preparado,tal comoocurrióenel calcioperoqueaquí fue más leve,perono ala cantidadde
fósforoqueprácticamentefue identicaen los preparadosde unau otramarcacomercial.Por
su parte, el tratamientotérmico empleadoen su fabricacióntuvo un efectomínimo.
4.3.4.2.Ensayosiii vivo
Respectoa la dietarecomendadaparala rata,el consumode nuestradietacontrol no
modificó significativamentela ingestade fósforo. Las ratas que consumieronesta dieta
eliminaronmuchomenosfósforo por heces,siendo superiorel coeficientede digestibilidad
(tabla57).No obstante,lacantidadabsorbidano variósignificativamenteentrelos dos grupos.
Nagendray col. (1994)en sus estudiosen rataslactantesa las queadministraronunafórmula
infantil con un contenidograsodel 20%,tambiénobtuvieronun porcentajede absorciónpara
este mineral en torno al 97%; mientras que en otros estudios efectuadoscon dietas con
contenidosgrasosinferiores, se han descrito digestibilidadesde fósforo menoresque las
encontradasen el presentetrabajo(García-Ariasy col. 1994; Aguirre, 1995; Pérez-Granados
y col., 1997).
La influenciade la grasaen la absorciónde fósforo se ha atribuido a la competencia
existentecon otros minerales,por ejemplo el calcio, paraunirse con los ácidosgrasosy
formar compuestosinsolubles; al existir más grasa en el lúmen el calcio tiende a formar
294
Discusi6nde Resultados
jabonesinsolubles,más fácilmenteque el fósforo, y éste último quedaríalibre para poder
absorbersemejorándoseasí sueficaciadigestiva(Fakambiy col., 1969; Kaupy col., 1990).
Sin embargo,estainteraccióncalcio-fósforono parecehaberseproducidoen estos ensayos,
ya que laabsorciónde calciono sevio dificultadaporla ingestiónde la dietahipergrasa,sino
que como la del fósforo tambiéntendió a elevarse.Probablementeen nuestrascondiciones
experimentalesel nivel de grasadel 14%no fue lo suficientementeelevadoparainsolubilizar
al calcio e impedir su absorción,y estaríaen la linea de las observacionesque señalanun
afectofavorecedorde unaelevaciónmoderadade la cantidadde la grasaen la dieta.
Perono solamentela eficaciade absorciónse vio favorecidapor el consumode la
dieta hipercalórica,sino que también se elevóla retencióndel elemento,a travésde una
disminución de sus pérdidas urinarias, incrementándosesus coeficientes de utilización
metabólicay utilización nutritiva. En ensayosen los que se han empleadodietas con un
contenido lipidico entre el 5 y el 8%, se han descrito balancesdiarios de fósforo de
aproximadamente30 mg/dia (García-Arias,1994; Aguirre, 1995), parecidosa los que se
hallaron con la dieta A1N76. La elevaciónde dicho valor con el incrementode la grasa
dietéticaen nuestroestudiopodríarelacionarsecon las variacionessimilaresde la utilización
nutritiva de laproteínaquesehandescritocon anterioridad,ya que seha indicadoque entre
el fósforo y el nitrógenoretenidopor el organismoexisteuna correspondencia(Harrison,
1984); o cori las de otros elementoscomo el calcio, cuyautilización metabólicatambién
mejoTócon la dietacontrol,frenteala AlE 76, y quejunto con el fósfor& esun constituyente
estructuralindispensablepara el hueso(Hestedy col., 1981; Avioli,, 1988; Baker y col.,
1994).
El consumode las fórmulas infantilescondicionóuna disminución de la ingestade
fósfororespectoal controly a la veztendióaeliminarseunamayorcantidadde esteelemento
porheces(tabla58), significativamentesólo parael grupocuya dietaconteníael preparadoB
enpolvo, quizádebidoasuingestaligeramentesuperior.Estecomportamientocondicionóque
la absorciónen valor absolutoy relativodisminuyerasignificativamenteen los cuatrogrupos
295
Discusión deResultados
mg/día
60-
50-
40-
30-
20-
10-
0-
1001
75
50-
25j
o
4
7
ARl
Figura 26. Utilización digestiva y metabólicade fósforo
Ratas alimentadas con la dieta control El o dietas que contenían fórmulas:A polvo U A líq, esterilizadaU R polvoEl B liq. UHT m
Ingerido Absorbido
¿
Retenido
• 1fA.
‘1
Al
296
Discusiónde Resultados
respectoal control. Sin embargo,la inclusión de una u otra fórmula infantil en lá dieta no
repercutióen la absorciónde fósforo(figura26).
La eliminación urinaria de este elementoen ratas alimentadascon las dietas que
conteníanlas fórmulas infantiles fue inferior que la de las ratas controles aunquesin
diferenciassignificativascuandosetrató del preparadoB-UHT; aún así la retenciónen los
cuatrogrupos que tomaronfórmulas infantiles fue significativamentemás baja que la del
grupo controly las utilizacionesmetabólicasfueron del mismo orden.El análisisestadistico
de los coeficientesR/A y RA indicó que las diferenciasentrelos gruposestabanal bordede
las significaciónestadística,parecióquelautilizaciónmetabólicadefósforoestabadisminuida
por el consumode la fórmuladeshidratadaA respectoa suhomólogalíquida esterilizada
(figura 26), lo que seacusóen la utilización nutritiva. La utilizaciónnutritiva de la proteína
varió en el mismosentido,lo quenospermitiríapensarexixtió unacausacomúnteniendoen
cuentaademásqueel metabolismode estosdosnutrientesestárelacionado(Harrison,1 984);el
elevadocontenido de productosiniciales de la reacciónde Maillard originadosdurantela
deshidratación,quehabríanpodidoabsorberseseríael causantede lapequeñadisminuciónde
lautilizaciónmetabólicadelaproteínay del fósforo.Enel contenidocorporaltotal de fósforo
no se aprecióningunadiferencia(Tabla 63).
Coincidiendocon la literatura,los distintoscontenidosde lactulosade los preparados
en polvoy líquidos no parecentenerningunainfluenciasobrela biodisponibilidadde fósforo
(Nagendray col. 1994). Además, Reddy (1972) observóque la absorcióny retención de
fósforoeransimilaresen rataslibresde gérmenesy en las de referencia,por tantopareceque
la absorción de este mineral no dependeni de la flora intestinal ni del pH. Cuando
administramoslos preparadosen polvo y líquido esterilizadode la marcaA a rataslactantes
comoúnicoalimento,tampocoobservamoscambiosimportantesen las eficaciasdeutilización
digestiva,metabólicay nutritiva global debidosa la formade presentacióny en esteensayo
las diferenciasencontradastambiénson leves. De hecho,la literaturaconsultadareferentea
tratamientostérmicosy reacciónde Maillard no destacauna influenciamanifiestasobrela
biodisponibilidadde esteelemento,por lo queno esde extrañarqueen el presentetrabajono
se modifique la utilización nutritiva del mismopor el consumode las distintas dietasque
conteníanfórmulasinfantiles elaboradasutilizando diferentesprocesosindustriales.
297
Discusiónde Resultados
4.3.5.Biodisponibilidad del magnesio
4.3.5.1.Ensayosin vitro
Como se puede apreciar en la tabla 59, las diferenciasmás importantesen la
disponibilidadin vitro de magnesio,sedebierona la marca, la fórmulaB tanto líquida como
en polvo posibilitó unadialisis demagnesiosignificativamentemenorque la fórmulaA en
cualquierade sus presentaciones,y estas fueron del mismo orden de las referidasa la
experiencia II(tabla 23). Y por el contrario, la fracción de no dializado soluble fue
significativamentemayor en los dos preparadosde la fórmula B. En consecuencia,el
magnesiosolubletotal procedentede la digestión de las cuatrofórmulasinfantiles estuvo
bastantepróximo,lo cual seponede manifiestotambiénatravésdel estudiode suprecipitado,
que fue sólo significativamenteinferior en el casode la fórmula B-UHT. Estainfluenciade
la marcacomercial en la disponibilidadmineralrecuerdala que se produjo tambiénparael
calcio y con menorintensidadparael fósforo, y podríaexplicarseporqueen la elaboración
de estos alimentosinfantiles sehan empleadodiferentessalesmineralescomo permite la
normativaactual,aunqueel aportede cadaelementoseaequivalente.Sobreestetema, seha
descritoque estemétodode disponibilidadiii vitro puededetectarcambiosde solubilidaden
funcióndela formaquímicadel elemento (Lindbergy col., 1990;Fine y col., 1991),aunque
esposible que dichoscambiosno setraduzcanen variacionesde la absorciónin vivo, y en
estesentidolos estudiosde Ranhotray col. (1976)y Cook (1973)dieron comoresultadoque
el magnesioen formadistintassalesinorgánicas(sulfato, óxidos, silicato, fosfato, carbonato)
y organicas(lactato, citrato y acetato) administrado a ratas al destetemostrabauna
biodisponibilidadequivalente.
298
Discusión de Resultados
4.3.5.2.Ensayosiii vivo
La ingestade magnesiode los animalesdel grupocontroly AuN 76 fue parecidapero
los segundospresentaronunaeliminaciónfecal del mineral que fue prácticamenteel doble y
por lo tanto significativamentemayor reduciéndosemarcadamenteel coeficiente de
digestibilidad; no obstante,debidoa las cantidadesexcretadaseranpequeñas,1.24 y 2.16
mg/dia, no llegó a variar la absorción(tabla 60). Nuestrosresultadoscoincidencon los de
Watkinsy col. (1992)queadministraronunamezclade grasascompuestade manteca,aceite
de maíz y aceitehidrogenadode coco al 1.5, 5 ó 10% aratasy no obtuvieronefectosde la
cantidadde grasa sobrela absorciónde magnesio.La eliminación urinaria de magnesio
también fue significativamentedistinta pero con respectoa esteparainetro,la del grupo
control fue mayor, lo cual tampoco alteró su retencióndiaria. Por último, la utilización
nutritiva tendió a incrementarseen el control (p=O.OS8>. Estos resultadospodrian ser
sorprendentesya que existeunamayorposibilidadde formacióndejabonesde magnesioen
el intestinode los animalesdel grupocontrol, dadoquesudietacontieneunamayor cantidad
de grasa.Sin embargo,esteefectodependetambiénde la concentraciónde calcio, y parece
serque los ácidosgrasoslibres forman preferentementejabonescon estemineral que con el
magnesio.Así, Kaup y col. (1990)observaronque administrandoa ratasjóvenesdietascon
cantidadeselevadasde grasay de calcio,el magnesioseabsorbíamejor. En nuestroestudio,
sin embargo,todos los elementosmayoritariosse absorbieronbien con la dieta del 14% de
grasaquizáporqueesenivel lipídico no eratan excesivo.
Las ratasalimentadascon las dietasque conteníanfórmulas ingirieron una cantidad
de magnesioinferior que las queconsumieronla dietacontrol, aunqueen el caso de la dieta
B-polvo no sealcanzóel nivel de significaciónestablecido; p<0.O5(tabla61). Debidoa que
la eliminación fecal de magnesio en los cuatro grupos experimentalestambién fue
significativamentemásbajaen relaciónal control,la absorciónresultantefue similar, excepto
la del grupo que tomó la fórmulaA polvo que fue menor. En definitiva, las eficaciasde
absorción en todos los grupos fueron del mismo orden y solo se diferenciaron
significativamentelas correspondientesa la fórmulaA líquida esterilizaday A polvo, siendo
la pnmeramayor.
299
Discusión de Resultados
mg/día
6~»
5-
4,
3.2
2-
1-
0-A
101<
75.
50-
25-
o.4
¿
Figura 27. Utilización digestivay nutritiva de magnesio
Ratas alimentadas con la dieta control El o dietas que contenían fórmulas:A polvo U A líq, esterilizadaU B polvoEl R liq. UHT•
r
Ingerido Retenido
Al Rl
300
Discusiónde Rcsultados
La eliminación de magnesioa través de la orina fue bastanteuniforme en todos los
casos,y el balancedisminuyórespectoal control en los gruposque tomaronla dietasque
conteníanla fórmula A polvo y la B-UHT (figura 27); en éste grupo último debido
fundamentalmentea quela ingestafue algoinferior y en primerosobretodoa quela eficacia
de utilización metabólicafue significativamentemenorrespectoal control, y tambiénquizá
aquesuingestafueinferior. A primeravistaestosresultadosnocoincidencompletamentecon
los de laexperienciaII dondeelparámetro%A/I fue significativamentemayoren los animales
que tomaron la fórmulaenpolvo frenteala esterilizada(tabla25). Estosresultadossepodrían
explicar teniendo en cuenta la distinta edad de las ratas empleadasen cada modelo
experimental:en las rataslactantesel magnesioes transportadoporun mecanismopasivo,
exclusivamente,a travésde la mucosaintestinal (Lónnerdaly col., 1993) de maneraque la
mayor ingestade este mineralpor partede los animalesque tomaronla fórmula en polvo
condicionóque susindicesanteriormenteindicadostambién fueranmás altos (tabla25). Sin
embargo,en el modelo correspondientea la experienciaIII, las rataseranmayoresy por lo
tanto ademásdel sistemade transportepasivotambiéncontabancon un sistemade transporte
activo bien desarrollado.
Teniendopresenteque las variacionesaquí descritassonmuy levesy que no sehan
detectadoen ningúnmomentodiferenciasdebidasal tipo de procesamientoindustrial aplicado
en la fabricaciónde las fórmulasinfantilesestudiadas,podríamosindicarque estosresultados
sonparecidosa los obtenidosen el balancede fósforoy nitrógeno,dondetambiénseencontró
que la utilización nutritiva y/o metabólicatendiaa disminuir con la dieta que conteníala
fórmulaA polvo (tablas55 y 58). El estudiode marcadoresde dañotérmicorevelóquedicha
fórmulaconteníadeterminadacantidadde productosinicialesde la reacciónde Maillard, los
cualespuedenabsorberseen el organismo(Langedries, 1992; Hurrelí, 1990) y proteínas
alteradas,y es posibleportanto quela alteraciónproteicadebidaal dañotérmicohayatenido
algunarepercusiónen las utilizacionesnutritivas de nitrógenoy los mineralesrelacionados:
magnesio,componenteesencialdel músculoy del esqueleto(Saeedycol., 1994) y fósforo,
constituyentefundamentaldel huesoy cuya retenciónse produceparalelamentea la del
nitrógeno(Harrison, 1980).
301
Discusiónde Resultados
La concentraciónséricade magnesiono se afectópor ningunode los tratamientos
estudiados(tablas64 y 65), y estuvieronde acuerdocon los valoresnormalescitadosen la
bibliografía(Saeedycol., 1994; PérezGranados,1997).
4.3.6.Biodisponibilidaddel Hierro
4.3.6.1.EnsayosIii vitro
Los valoresde hierro obtenidosparael dializado,no dializadosolubley precipitado
de la fórmulaA fueronbastanteparecidosa los de la experienciaanterior(tabla28), aunque
sepuedeobservarque en éstasefavorecieronligeramentelas formasno dializadassolubles
a costafundamentalmentedel precipitado(tabla 66). En diversostrabajosreferentesa la
dializabilidad del hierro de distintos alimentos o dietas no suelen indicarse los valores
correspondientesal hierro que no dializa; por lo que serefiere al dializado,los porcentajes
reseñadosvaríanmuchode un estudioa otro. ConcretamenteAlegríay col., (1997)en cinco
tipos de fórmulasinfantiles, que diferían en su baseproteica,hallaronporcentajesde diálisis
de hierromuchomenoresquelas deestamemoria,siendomayoresparala fórmulaabasede
hidrolizadoproteico, 16,8%.
Tras la digestiónlii vitro de las cuatrofórmulasensayadasno seprodujerondiferencias
en ninguna de las fracciones. Es decir, las presentacionesen polvo y líquidas de los
preparadosinfantilesestudiadosno influyeron en la disponibilidadin vitro de estemetal.A
diferencia del calcio y el magnesio,la distribución del hierro en las distintas fracciones
durantela digestión simuladano pareciómodificarsepor el tipo de marcadel preparado,lo
que podríaser laconsecuenciade queel tipo de sal de hierroempleaday la presenciade otros
componentesqueafectansudisponibilidad,debió de sermuy semejanteen ambospreparados
infantiles
302
Discusiónde Resultados
4.3.6.2.Ensayosfu vivo
La ingestade hierro de las ratasque consumieronla dieta control fue ligeramente
mayor que la correspondientede las alimentadascon la AIN 76, debidoa las diferenciasen
la ingestaalimentariaya comentadas,al igual que su eliminaciónpor hecesy su absorción
aparente;peroen ningunode estosparámetroslas diferenciasfueron significativas(tabla67).
Sin embargo,sí fue significativamenteinferior la excreciónurinaria de hierro del grupo
control, peroya que las pérdidasurinariasde estemetal soncuantitativamentemuy pequeñas
y no constituyenunavíanormalde regulaciónhomeostática(Linder1988; Hurreil, 1997),no
llegó a incrementarseel balance significativamentey sólo se produjo una elevación
significativadel coeficientede utilización metabólica.
Al final del experimento,el contenidocorporalde hierro en valor absolutoy relativo
no varió (tabla74),.yaquetampocolo hizo la retencióndiaria o balance.Asimismo, el hierro
hepáticoque fue algo mayor en valor absolutoy relativo en el grupo control no llegó a
diferenciarsesignificativamentedel grupo de referencia(tabla 76). La concentraciónsérica
(tabla 82), hemoglobinay hematocrito(tabla 83) permanecieroninalteradosy estuvieron
dentro de la nonnalidad(Saiz, 1983).
Nuestrosresultadosseveríanrefrendadospor los de Van Dokkum y col. (1983)que
no observaronmodificacionessobrela absorciónde hierro en humanosdebidasa los niveles
de grasadietética.Por el contrario, otros autoresseñalanque la absorciónaparentede este
metalmejoracon un mayor porcentajede grasaen la dieta(Kauffmany col., 1987;Sorensen,
1965; Boweingycol.,1977;Mahoneyycol.,1980; Mahoneyycol.,1980; Kies, 1988),yque
una alimentaciónabundanteen grasassaturadasproduceun balancede hierro muchomás
positivo queotra idénticaperoricaen grasaspoliinsaturadas(Van Dokkum y col., 1983). En
este ensayo,ambas dietas conteníanaceite de maíz como fuente de grasa y por tanto
principalmentela cantidad,5 o 14%, y no el tipo de grasaseríael determinantede las
diferenciasencontradas.
303
Discusiónde Resultados
pg/dia
7O0-~
600-
50W
400-
300-
200-
100
75/’
50-
25
0’Al
Figura 28. Utilización digestivay metabólicade hierro
Ratas alimentadas con la dieta control El o dietas que contenían fórmulas:A polvo U A líq, esterilizadaU B polvoEJ B liq. UHT U
Ingerido Retenido
Rl
304
Discusiónde Resultados
Las ratasquetomaronen sudietafórmulainfantil ingirieronmenorcantidadde hierro
que las del grupocontrol porquetomaronmenoscantidadde alimento (tabla68). También
eliminaron menos hierro por heces, existiendo cierto paralelismoentre la ingestay la
eliminaciónfecal en los gruposexperimentales,comotambiénsemuestraen la estabilidadde
los coeficientesde utilización digestivaqueno varió por el tipo de fórmula consumida(fig.
28).Mi, las ratascuyadietacontuvola fórmulaA en polvo fueronlas queexcretaronmayor
cantidaddel metal pero las absorcionesaparentesfueron similaresen todos los grupos.Por
otro lado, el hechode quela absorciónde hierrode los animalesdel grupocontrol sesituara
en valoressimilaresa los de los gruposexperimentales,y que los porcentajesde absorción
se incrementarandebidoa la presenciade los preparadospara lactantes,sugiereun efecto
positivo de algunoscomponentesde dichos preparadossobrela biodisponibilidadde este
micronutriente.
a) El tipo de grasa SegúnLukaski y col. (1982)y Van Dokkum y col. (1983) una
alimentaciónabundanteen grasassaturadasproduceun balancede hierromuchomáspositivo
que otra idénticapero con una proporciónelevadade grasaspoliinsaturadas.También los
resultadosde Chaoy Gordon(1983)apoyanestahipótesis,ya que en sus estudiosen ratas
observaronun descensode la absorcióndelelementoen las dietasabasede grasade pescado.
Lasratasalimentadascon las dietasqueconteníanfórmulasinfantilesingirier¿nunagrasacon
unarelaciónde ácidosgrasosinsaturados/saturadosmásbaja,quela correspondienteala dieta
control, porque dicho cociente en las fórmulas infantiles utilizadas fue de 1,3-1,5 y
aproximadamente2 en la dieta cuyagrasaeraaceitede maíz.
b) Tipo de proteínas.La caseínaseha descritocomo unaproteínapoco favorecedora
de la absorciónde hierro, frente a la proteínade la carney el pescado(García-Arias,1991;
Aspe, 1992). Debido a la presenciade proteínasséricasy caseínaen las fórmulasinfantiles
las dietaselaboradascon ellashabríanestimulandola absórcióndel micronutriente respecto
ala dieta control para la rata que contiene como única proteína caseínaláctica. Los
mecanismospor los que el tipo de proteínainfluye en la absorciónde hierro no estánclaros.
Kapsokefalouy Miller (1993)afirmaronque la presenciade carneen la dieta aumentabala
305
Discusiónde Resultados
absorcióndel metal, y sehabladel denominado“efecto carne” que seriael resultadode una
interacciónentrelas fraccionesmagrasy grasasde estealimento.La interacciónpuedeocurrir
en el himen; los productosde la digestiónde la proteínay de la grasapodrianparticiparen
unasecuenciade hechosque daríancomoconsecuenciala reduccióndel hierroy sesabeque
estehechoaumentala absorcióndel elemento(Muir y col., 1984; Wollenbergy Rummel,
1987; Wien y Van Campen, 1991). Esta reducción del hierro vendría seguida del
acomplejamientodel hierro ferroso por los ácidos grasos libres, formándosecomplejos
lipofilicos queatravesaríanrápidamentelas membranasde las célulasde la mucosa,peroeste
hechopareceestarrelacionadocon la carne,y tambiéncon el pescado,cordero,cerdoy el
pollo (Hurrelí, 1997). La cisteinaes el único aminoácidolibre que pareceque tieneun efecto
semejante(Taylor y col., 1986), ya quepresentala capacidadde quelarel hierroy reducirlo
a hierro ferrosoque esmas soluble(Hurrelí, 1997).
Segúntodo ello, la conjunción la grasay la proteínaen las dietas que contenían
fórmulasinfantileshapodidoejercereseefectopositivoen la absorcióndel hierrono hemico.
c) Ácido ascórbico.La presenciade un mayor contenidode vitaminaC en las dietas
que conteníanfórmula infantil respectoa la dieta control ha podidoactivar la absorciónde
hierro; esteefectopareceque esmuy importantetanto cuandosetrata de la vitamina en su
estadonativo, comoseencuentraen la frutas y las verduras(Ballot y col., 1987),como si se
añadeen formalibre (Cook and Monsen,1977).Perohay queconsiderarqueestecompuesto
sereducecuantitativamentecuandoel alimentoes procesadoy almacenado(Hurrelí, 1992).
A pesarde lo antedichoen la cantidadde hierro absorbidalas diferenciasentrelos
grupos de fórmula infantil y el control no llegaron al nivel de significaciónsino que los
grupos experimentalestendieron a presentarmenor absorción(tabla 68). Igualmente,la
retencióno balanceno varió significativamente(fig. 28), aunquelos animalesdel grupoque
tomóla fórmulaB en polvo excretaronmayorescantidadesdehierropor orina,probablemente
porquefueron los que comieronmás. Respectoal coeficientede utilización metabólica,se
306
Discusiónde Resultados
produjouna diferenciasignificativaentrelas dos formasde presentacióndel preparadoB, a
favor de la IJHT.
Por último, cabe indicar que la utilización nutritiva del hierro de las dietas que
conteníanfórmula infantil fue en general superior a la de la dieta control (fig. 28),
especialmentedebidoa suelevadadigestibilidad,pero que en esteíndiceseacusóesamayor
eliminaciónfecal y urinaria del elementocon la dieta que conteníala fórmula B en polvo,
porqueparaestegrupola utilizaciónnutritivadel elementono difirió de la del grupocontrol,
peroen ningúncasoseprodujeronvariacionesdelaabsorcióno retenciónaparentesdel metal.
Aspe(1992)estudióla influenciadel consumode dietasqueconteníancaseínay aceite
calentadoscon o sin adición de glucosay fructosasobrela utilización nutritiva del hierro en
ratasen períodode crecimiento,y obtuvoquesólo el calentamientode la caseínayaoriginaba
un aumentode las pérdidasurinariasdel metaly disminuíael indice de utilizaciónmetabólica,
másaún cuandosetratabade la mezclade caseína,glucosa,fructosay aceite,que fue la que
condicionóla menorutilizaciónnutritiva. En el ensayoque serealizócon rataslactantesque
se alimentaroncon la fórmulaA en polvo o líquida sí seobservóun empeoramientode la
utilizaciónmetabólicadel hierroy de la utilizaciónnutritiva cuandosetratabade la fórmula
esterilizada,quesegúnlos análisisefectuadosposteriormente,debiócontenermásproductos
de la reacciónde Maillard. No obstante,en el presenteensayodichos cambiosno sehan
llegado a producir seguramentepor haber quedadoatenuadosal emplearlas fórmulas en
combinaciónconladietadereferenciay probablementetambiénporquelos animaleseranmás
mayoresy el períodoexperimentalno muy largo.
Lacantidadtotal dehierropresenteenlos hígadosde las ratasal final delensayovarió
en funcióndel pesodel órgano,resultandosignificativamentesuperioren las quetomaronla
fórmula líquida UI-IT respectoa las alimentadascon la fórmula en polvo A, aunquelas
concentracionesde estemetal en el órganono variaronentrelos distintosgrupos(tabla 77).
No seprodujerondiferenciasen los contenidosde hierro en bazo,piel y hematíes(tabla 77),
ni siquieraen las concentracionesséricas(tabla 65) y eritrocitariasde hierro (tabla 77). Sin
307
Discusiónde Resultados
embargo,el análisisde hemoglobina(tabla83) y del contenidocorporaltotal de hierro (tabla
75) indicanqueel consumode las dietasqueconteníanfórmulainfantil eramás favorableque
el de la dieta control sin existir diferenciasdebidasal tratamientotérmico aplicadoen la
elaboraciónde estospreparadosparalactantes.
En conjunto, podríadecirseque la biodisponibilidadde hierro sealteró poco por la
presenciaen las dietas de fórmulas infantiles obtenidaspor déshidratación,esterilización
convencionalo esterilizaciónUHT. Cuandosecomparóel preparadolíquido esterilizadocon
su correspondienteforma en polvo en las ratasen períodode lactación, seobservóque el
primerocondicionóunapeorutilizaciónnutritivade hierro (tabla29)perono seafectaronni
los contenidostisulares(tabla 38) ni el hierro sanguíneo(tablas37 y 43)
4.3.7.Biodisponibilidadde zinc
4.3.7.1.Ensayosfu vitro
Despuésde dos horasde digestiónpancreáticael zinc dializadoy no dializado,tanto
solublecomoinsoluble(tabla69), fue cuantitativamentesimilar al queseobtuvopreviamente
parala fórmula en polvo y esterilizadasin tratar(tabla30). Sin embargo,en estaocasiónno
se apreciauna menordiálisis con la fórmula esterilizadarespectoa suhomólogoen polvo,
sino que las diferenciasseproducenentrela fórmulaesterilizaday los dos preparadosde la
marcaB y las dos fórmulas en polvo. Existió más zinc soluble pero no dializado con las
fórmulasA que con las B y por el contrarioel precipitadofue mayor con los preparadosde
la marcaB. Ademásde estasdiferenciasatribuiblesa la marcacomercial,seobservóque el
zinc de la fónnulaU1-IT sesolubilizabapeoren comparacióncon sucorrespondientefórmula
en polvo, ya que el dializadoy no dializadosolubleseranmásbajosy el precipitadomayor.
Sandstrómy col. (1983) indicaron que la solubilización del zinc de las fórmulas
infantiles puedepresentargrandesdiferenciasdebido a que seencuentreunido en mayoro
308
Discusiónde Resultados
menorproporciónala fraccióngrasa,algoque ennuestroestudiopodríaestarrelacionadocon
las variacionesasociadasalamarcacomercial.Porotro lado, los mismosautoresindicanque
la presenciade emulsificantesen la fórmulas liquidas puedecondicionarun secuestrode
cationes,lo queexplicaríaen el casodelpreparadoB el mayorporcentajede zincprecipitado
y menorporcentajesolublecon la formalíquida respectoal polvo.
4.3.7.2.Eusayosfu vivo
La utilizaciónnutritiva del zinc fue muy diferenteen los animalesalimentadoscon la
dieta control en relacióncon la dietaestandarparala rata.Las diferenciasen las cantidades
ingeridasno llegaron a ser significativas,pero la absorcióny retenciónaparentesde zinc
fueron muy superiorescon la dietacontrol y tambiénfueron bastantemásaltaslas eficacias
de utilización digestiva,metabólicay nutritivaglobal (tabla 70).
No obstante,dichasdiferenciasno quedaronpatentesen los análisis efectuadosen el cuerpo
entero(tabla74), o tejidos concretos(tabla76).
Los animalesque sealimentaroncon la dietaqueconteniala fórmulainfantil A, tanto
en polvo como líquida, ingirieronunacantidadde zinc significativamentemenorque los del
control (tabla 71), y a su vez los que tomaronlas dietas con la fórmula A ingirieron
significativamentemenosque los que comieron la fórmula B en cualquierade sus dos
presentaciones.La eliminación fecal de zinc fue algo más alta en el grupo B polvo,
significativamentefrentea A liquido esterilizado.Ello afectó en algunamedidalos valores
de absorción,y seobservoen estegrupounadiferenciasignificativaen comparacióncon su
homólogola del Uf-IT. Entrelos gruposde fórmulasinfantiles, la absorcióncorrespondiente
al preparadoA polvo fue significativamenteinferior que la del control.
La eliminación urinaria de los grupos cuyas dietas contenianfórmula infantil fue
significativamentesuperiorfrenteal grupocontrol, prácticamenteel doble másbaja: esto se
tradujoen que dichosgrupospresentaronunaretenciónde zinc más baja,aunquesólo llegó
a sersignificativamenteinferiorparael grupoA polvo. El incrementode la zincuriase puede
309
Discusiónde Resultados
a sersignificativamenteinferior parael grupoA polvo. El incrementode lazincuriasepuede
ig/día
50V
400
300
200
100
0-
60
40
20
o
7
Figura 29. Utilización digestivay nutritiva de zinc
Ratas alimentadascon la dieta control EJ o dietasquecontenían fórmulas:A polvo U A líq. esterilizadaU R polvo EJ B líq. UHT m
Ingerido Absorbido Retenido
Al Ru
310
Discusiónde Resultados
atribuir a las premelanoidinasquequelanal zinc en el intestinoo despuésde suabsorcióny
son excretadasen la orina (Furnissy col., 1977). Otros muchostrabajosexperimentales
realizadoscon ratasalimentadasoralmentecon dietasque conteníanestosproductosde la
reacciónde Maillard, coincidenen que las excrecionesurinariasde cationesestabanelevadas
y entreestosel zinc sueleserel más señalado(Fumissy col, 1986; Furnissy col., 1989;
Fairwather-Taity Symss, 1989; Hurrelí, 1990).Sin embargo,el mayor o menor grado de
alteracióntérmicaenlos preparadosparalactantesestudiados,no afectó la excreciónde zinc
por onna.
El coeficiente%A/I fue ligeramenteinferior en los dosgruposque tomaronunadieta
que conteníafórmula en polvo; y los índices %R/A y %R/I fueron significativamente
inferioresen estosdosgruposconrespectoal control.Estosresultados,aunquediscretos,llevan
a pensarque el procesamientoindustrial de deshidrataciónha desencadenadola reacciónde
Maillard, puestoque como seha indicado,seproduceconmásintensidaden medioscon un
bajocontenidodehumedad,como quedóreflejadoen los valoresde furosinaobtenidospara
la fórmula infantil en polvo A, pero no la B , frentea las formas líquidas (tabla 71). De
acuerdoconHurrelí (1990)las premelanoidinasabsorbidas,son responsablesde las elevadas
excrecionesurinarias de zinc, lo que se observaríaen nuestro estudio por eso cierta
disminución del coeficiente R]A, mientras que las melanoidinas, no absorbibles,
interaccionaríancon el elementoen el tracto gastrointestinal.
En otros estudiosde la bibliografiase hadescritoqueel incrementode la eliminación
urinariade zinc no conducíaa cambiosen los nivelestisularesde esteelementoal final del
períodoexperimentaldebidoaque apesarde lahiperzincuria(estarutade excreciónde zinc
es minoritaria en comparacióncon la excreción fecal) (Hurrelí, 1990; Fairweathcr-Taity
Symess,1989Teresa),ya quela homeostasisde zincseconsignemediantepequeñoscambios
adaptativosen la cantidadde zinc que elimina vía fecal, bien a travésde un incrementode
la absorciónde zinc o a travésdel detrimentode la excreciónde zinc endógeno,o bienpor
ambas(Weigandy Kirchgessner,1980; Wadamy col., 1985).
311
Discusiónde Resultados
Ni lacomposiciónde los órganosanalizados,ni la concentraciónséricadezincmostró
diferenciasentrelos cinco grupos(tablas).Tansólo la concentraciónen zinc en la piel de las
ratasquetomaronladietaA polvo fue significativamentesuperiorquela del control.Como
ya ha sido señalado,precisamentedicho grupomostró lautilización digestiva,metabólicay
nutritiva másbaja y su dieta conteníala fórmula que presentabamás furosina. Una alta
concentraciónde zinc en la piel es indicativo de un estadode “mainutrición” (Varelay col.,
1992).
4.3.8.Biodisponibilidad el cobre
Las ratasalimentadascon la dietacontrolingirieronsignificativamentemáscobreque
las que comieron la dieta de referencia,y sin embargoeste segundogrupo eliminó una
cantidadde cobrepor hecessignificativamentemayor; esto determinóque su absorcióny
utilizacióndigestivafueranaproximadamentela mitad respectoal grupocontroly porlo tanto
significativamenteinferiores.Segúnestosresultados,sepodríaconcluir queun contenidode
un 14% de grasa,frenteal 5%, en la dietapararatasmejoranotablementela utilizacióndel
cobre (tabla 72).
La diferencia anteriormenteindicada también quedó patenteen el contenido y
concentraciónde cobre corporal, siendo mucho mayor, y por supuestosignificativamente
distinto, los valoresobtenidosen elgrupocontrolparaambosparámetros(tabla 74).Nuestros
resultadossonequiparablesa los estudiosdeAguirre (1995)en ratasadministradasdietasque
contenianaceitede oliva, girasol y pahnaen un 2% y 8%, respectivamente,las carcasasde
los animalesque tomabanlas dietascon un mayor contenidode grasa,de cualquierade los
tres aceites,presentabanunaretenciónde cobre mayorque su homólogoal 2%.
La ingestade cobre del grupocontrol fue significativamentesuperior que la de los
cuatro gruposexperimentalesy paralelamentesu eliminaciónfecal fue más alta que la del
resto,aunquesólo llegó a sersignificativamentemayorque la del grupoA polvo y A líquido
312
Discusiónde Resultados
esterilizada(tabla73).Todoslos animalesqueconsumieronunadietaqueconteníaalgunode
los preparadosparalactantesabsorbieronsignificativamentemenoscobreencomparacióncon
el control, pero a nivel de la eficaciade utilizacióndigestivaúnicamentela correspondiente
a los dosgruposde ratasquetomaronfórmulaen polvo fue significativamentemenorfrente
al grupocontrol, lo cual serelacionacon el balancede zinc,dondeestosdosmismosgrupos
presentaronlos valoresde %A/I másbajos,aunqueen esteúltimo mineralla regulaciónseda
a nivel metabólicofundamentalmente.
Si comparamoslos resultadosobtenidos en el presenteestudio con los de la
experienciaII coincideque en ambaslos gruposque ingirieron una fórmula en sometidaa
deshidrataciónmostraronuna eficacia de absorciónmásbajarespectoa la misma fórmula
líquida, pero dichasdiferenciasno repercutieronen el contenidocorporaltotal de cobre en
valor relativo(tabla36),si en valor absolutode cobreaunqueestoseexplicapor la diferencia
de pesoque mostraronlos animalesde uno u otro grupoal final del ensayo.
Entre los primerosestudiosllevadosa cabo sobrela reacciónde Maillard estánlos
ensayos“in vitro” en los que Herdlicka (1976)señalaque cuando se calientanmezclasde
glucosa-glicinao fructosa-glicinaen presenciade salesde Cu o Fe se forman pigmentos
insolublesque actúancomo agentesquelantesde estoscationes,y estospuedenincluir en su
utilizacióndigestiva.Estemecanismoinhibitoriopodríarelacionarsecon que los ionesCu son
fuertementeadheridospor los productosavanzadosde laReacciónde Maillard originadosen
dichasmezclas(Rendíemane Inglett, 1984)y al introducirlosen las dietasparaanimalesestos
podríanafectarla biodisponiblidadde los cationes(Rendelman,1987). En nuestrosensayos
solo determinamosla presenciade premelanoidinasa través de flhrosina, pero segúnlos
resultadosin vivo cabriapensarque coexistiesentambiénproductosavanzadosde la reacción
de Maillard, responsablesde la presenciamás alta de cobre en las hecesalterandoasí su
utilización digestivao bien que las premelanoidinashayanparticipadoen esteproceso.
Sin embargolas diferenciasobservadasen el balancede Cu no repercutieronsobreel
contenidototal ni la concentraciónde esteelementoen el hígado,piel y hematíes(tabla81).
313
Discusiónde Resultados
Debido probablementea sumayor ingestade cobre,el grupo controlmostréun contenidoy
la concentraciónde cobrecorporaltotal y en valor relativo significativamentesuperiora las
los gruposcuyadietaque conteníafórmulainfantil (tabla 75).
314
Conclusiones
Resúmeny Conclusiones
5. RESUMEN Y CONCLUSIONES
Se estudia la influencia de calentamientoal baño María y por microondas,en
condiciones domésticas,de leche de vaca con diferente composición grasa, entera o
descremada,y un preparadopara lactantesen dos formasde presentación,polvo y líquida,
sobrela biodisponibilidadde calcio, fósforo, magnesio,hierro, zinc y cobre. Paraello se
realizainicialmenteun ensayode disponibilidadin vitro. Tambiénse llevan a caboensayos
en ratas lactantes,durantesu tercerasemanade lactación,a fin de conocerlos efectosdel
calentaminentodomésticode la lechede vacaenteray del preparadoparalactantesen susdos
modalidades.En estos animalesse efectúaun ensayode balancey al final del período
experimentalla mitad de cadagrupose sacrificaparaextraereritrocitos,hígado,bazoy piel
parasu posterioranálisis;laotramitadsereservaintactaparaanalizarla composicióncorporal
total.
Una vez conocidoslos resultadosdel estudio anterior, se estudió la influencia del
tratamientotérmico industrial implicado en la elaboraciónde preparadosparalactantesy se
utilizaron un preparadopara lactantes A en forma de polvo y líquida esterilizada
convencionalmente,que fue la mismamarcacomercialempleadaen el estudiode los efectos
del calentamientodoméstico,y otro preparadoB en formade polvo y liquido UIHT. Dichas
fórmulas infantiles fueron estudiadasmediante la disponibilidad in vitro. Además, se
elaborarondietaspara ratasen crecimientoy se realizó un ensayode balancefrente a un
grupocontrol. Las determinacionesefectuadasfueron similaresa las indicadasparael estudio
antenor.
De todo ello sededucenlas siguientesconclusiones:
RESPECTO AL CALENTAMIENTO DOMESTICO
CONCLUSIÓN PRIMERA: La disponibilidad in vitro de los elementoscalcio, fósforo,
magnesioy zinc seve favorecidaen la lechede vaca descremadafrentea la entera,lo que
se relacionacon interferenciasde la grasaen dicho modelo que probablementeno tienen
repercusiOnesen el organismo.
315
Resúmeny Conclusiones
CONCLUSIÓNSEGUNDA: El calentamientopreviode la lechede vacaenteraal bañoMaria
o pormicroondasno afectala ingestavoluntariani el crecimientoen rataslactantes.Estos
animalesalcanzanal final de su lactaciónpesoscorrespondientesal momentodel destete.
CONCLUSION TERCERA: La utilizacióndigestivay/o metabólicade los elementoscalcio,
fósforo, magnesio,zinc y cobre de la leche de vaca entera tiende a favorecersepor el
calentamientodoméstico,sin apreciarsediferenciasimportantesentreel uso del bañoMaria
o el microondas.No obstante,dichasvariacionesno alteranel balanceni el contenidocorporal
de dichoselementosal final del ensayo.La biodisponibilidaddel hierro de la lechede vaca
en rataslactantesesmuy escasay seproduceanemia,incluso con la lecheno tratada.
CONCLUSIÓN CUARTA: El calentamientodomésticode la fórmula infantil en polvo
reconstituidafavorecela disponibilidadin vitro decalcio,peroen general,a diferenciade la
lechede vaca, no seproducencambiostendentesa solubilizarel restode los elementos.In
vivo lasconsecuenciasdelcalentamientodomésticodeestospreparadosinfantilessonmínimas
y seproducenen generalporla interaccióncon el individuoquelos consumequeseencuentra
en un periodovulnerable.
RESPECTO AL TRATAMIENTO TÉRMICO INDUSTRIAL DE LAS FÓRMULAS
INFANTILES
CONCLUSIÓNQUINTA: La alimentaciónde rataslactantescon fórmula infantil determina
unaingestae incrementode pesoinferioresrespectoa laalimentacióncon lechede vaca,de
modo que no se alcanzanlos pesosnormalesdel destete.Esteefecto resulta mucho más
marcadocon la leche líquida esterilizadaque con la deshidratada,lo que condiciona la
utilizaciónnutritivadel conjuntodelos nutrientes.Sin embargo,cuandoseempleael modelo
in vivo con ratasmásmayoresno seaprecianvariacionesde la ingestao elpesoen función
del tratamientode deshidratación,esterilizaciónconvencionalo por UHT.
CONCLUSIÓN SEXTA: La biodisponibilidad el calcio del prepafadoinfantil líquido
esterilizadose altera porque los animalesbebenmenos alimento en comparacióncon los
316
Resúmeny Conclusiones
alimentadoscon el producto deshidratado,y aunqueincrementansu eficaciade absorción,
presentanunas pérdidasurinarias relativamenteelevadasy en definitiva una retención
corporal inferior. Porel contrario,en ratasal destetelos preparadosen polvo respectoa los
líquidostiendena elevarla absorcióny retencióncálcica.Ello pareceasociadoa los distintos
contenidosde lactulosay furosinade dichos productos.
CONCLUSIÓN SÉPTIMA: La retención o balance de fósforo y magnesio también
disminuyenen el preparadoliquido esterilizadofrente al deshidratado,y a diferenciadel
calcio ni siquieraexisteun efectode regulaciónanivel digestivoincrementandolaproporción
absorbida,sinoqueéstasereduce.No semodificaapreciablementeel balanceo composición
corporal de estosmineralpor el consumode preparadosen polvo y líquidos por ratasal
destete.
CONCLUSIÓN OCTAVA: La utilización de la proteína se afecta por la ingesta del
preparadolíquido esterilizado,porquedisminuyesudigestibilidad,lo queseríaconsecuencia
de la proporciónrelativamenteelevadade melanoidinasendicha fórmula y de la máselevada
desnaturalizaciónproteica en relación a las demás. Y también se afecta, pero a nivel
metabólicopor el consumodel preparadoen polvo que tiene alto nivel de compuestos
inicialesde la reacciónde Maillard, debidoa que dichosproductosseabsorbenpero no se
utilizan en el organismoy aparecenen la orina.
CONCLUSIÓNNOVENA: La biodisponibilidaddelos elementostraza,hierro,zinc y cobre,
es inferior en las ratas lactantesalimentadascon la fórmula infantil esterilizadafrente a la
del mismofabricanteequivalenteenpolvo,peroen las ratasmásadultasesadiferenciaqueda
diluida, sin encontrarsetampocovariacionesentrelosproductosdeshidratadosy esterilizados
por UHT.
317
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