BROMATOLOGBROMATOLOGÍÍA Y NUTRICIA Y NUTRICIÓÓNN

* Definición. Tipos de fibra.* Aspectos bioquímicos y efectos fisiológicos* Ingestas recomendadas

“FIBRA ALIMENTARIA”

Prof. María Catalina Olguin

Bromatología y Nutrición

Williams & Olmstead (1935) “el residuo que queda después de la extracción de los tejidos vegetales con soluciones ácidas y alcalinas diluidas”

Hipsley (1953): Hipsley (1953): ““la suma de celulosa, hemicelulosas y lignina de la la suma de celulosa, hemicelulosas y lignina de la dieta. Una mezcla de polisacdieta. Una mezcla de polisacááridos de la pared celular y ligninaridos de la pared celular y lignina””..

Burkitt, 1971 encuentra la significación fisiológica de la ingesta de fibra: mejora función intestinal. Observaciones en población de GB y Africa.

Algo de historia de la Fibra dietariaAlgo de historia de la Fibra dietaria

Primera definiciPrimera definicióónn

““Con la denominaciCon la denominacióón de fibra se suele designar a los n de fibra se suele designar a los componentes de los alimentos vegetales que son componentes de los alimentos vegetales que son resistentes a la digestiresistentes a la digestióón en el tracto gastrointestinal n en el tracto gastrointestinal humano por no disponer de la enzimas necesariashumano por no disponer de la enzimas necesarias””

TrowellTrowell H H AmAm J. J. ClinClin NutrNutr.. 25:926, 1972.25:926, 1972.

Incluye criterio fisiolIncluye criterio fisiolóógicogico

Fibra alimentaria 90/496/UE (2009)Fibra alimentaria 90/496/UE (2009) Se entenderá por “fibra alimentaria” los polímeros de hidratos de

carbono con tres o más unidades monoméricas, que no son digeridos ni absorbidos en el intestino delgado humano y que pertenecen a las categorías siguientes:

polímeros de hidratos de carbono comestibles presentes de modo natural en los alimentos tal como se consumen. Compuestos asociados.

polímeros de hidratos de carbono comestibles que se han obtenido a partir de materia prima alimenticia por medios físicos, enzimáticos o químicos y que tienen un efecto fisiológico beneficioso demostrado mediante pruebas científicas generalmente aceptadas,

polímeros de hidratos de carbono comestibles sintéticos que tienen un efecto fisiológico….

FALTÓ LIGNINA .

La fibra dietaria promueve efectos fisiológicos beneficiosos como disminución del tránsito intestinal, aumento peso de las heces; fermentación colónica y/o disminución del colesterol sanguíneo y/o la glucosa/insulina pos prandial.

Fuentes de fibra: vegetales, la mayoría de los cereales. Alimentos ricos en Fibra soluble frutas, avena, cebada y porotos.

IFST (Institute of Food Science and Technology Information Statement (2007) www.ifst.org

Fibra Insoluble: celulosa, algunas hemicelulosas y lignina.

Fibra soluble: β glucanos, pectinas, gomas mucílagos y algunas hemicelulosas.

Valor energético de la Fibra: 2KCal/g (8KJ) Fermentescible en un 70%(Taller Técnico FAO Energía de los Alimentos, factores de conversión, 2007)

TIPOS DE FIBRATIPOS DE FIBRA

Compuestos fenólicos, ceras, saponinas, fitatos, cutina y fitoesteroles cuando están estrechamente asociados con polímeros de hidratos de carbono de origen vegetal y se han extraído con éstos para analizar la fibra, pueden considerarse Fibra alimentaria.

NO se consideran como Fibra alimentaria en el caso de que se adicionen a un alimento.

Fermentación anaeróbica de carbohidratos en el colon (fibra soluble)

C6H12O6 + H2O Acetato + Butirato + Propionato +H2 + CO2 + ATP

73% de los C y 68% del VE de los carbohidratos aparecen en forma de ácidos grasos de cadena corta (SCFA)

Los carbohidratos mal absorbidos son fuente de E para epitelio colónico.Promueven desarrollo de la flora colónica . Los SCFA producen disminución de pH que estimula absorción de Ca y Mg y son absorbidos en el colon.Inhiben 1ra etapa de síntesis de ColesterolSCFA inducen apoptosis de células de adenocarcinoma.

Fibra Fibra ““soluble soluble ““ y ly líípidos sangupidos sanguííneosneosMeta análisis (Glore et al.). Fibra soluble: pectina, gomas, βglucanos, mucílagos y algunas hemicelulosas:•Disminución significativa del Colesterol total sérico en 68 de 77 estudios (88%)•Reducción significativa del LDL Colesterol en 41 de 49 trabajos (84%)•Disminución de TAG•Sin cambios en HDL Colesterol

•Mecanismos: unión a ácidos y sales biliares, fermentación colónica; aumento de catabolismo de LDL; reemplazo de lípidos por fibra•Ingesta diaria: 6 a 40 g de pectinas, 8 a 36 de gomas•100 – 150g legumbres secas; 25 a 100g salvado de avena; 10 a 30 g de psyllium

Indice Glucémico

Glucosa sanguínea de alimentosGlucosa sanguínea de patrón X 100I. G. =

Indice Glucémico de distintos almidones respecto al pan blanco (patrón)

Fuente de almidón 90min 120minPan 100 100Puré de papas 102.4 100.9Spaguetti en guiso 73.8 73.4Spaguetti al dente 56.2 60.5

I.G. como área bajo la curva de glucemia. Patrón : pan blancoArroz pulido 83 Papa horneada 135 Papa puré inst. 116Papa hervida 81 Banana 79 Porotos 45/54

CelulosaCelulosa

Polímero de dos unidades de glucosa (celobiosa) unidas por unión β 1-4

Sostén de los vegetales. Microfibrillas en pared celular. No hidrolizable, no digerible. Retiene agua en las heces Acelera tránsito intestinal y peso de heces Sin efectos sobre colesterol ni ácidos biliares. En paredes celulares de frutas y vegetales 35% En salvado de trigo 30%

HemicelulosasHemicelulosas

Diferentes polímeros de glúcidos. Acidas y neutras

Parcialmente digeribles en su mayoría Aumento peso de heces, aceleración tránsito

intestinal Fermentación colónica (algunas), disminución

pH, incremento de bacterias fecales Pared celular 15%; Salvado cereales 50%

PectinasPectinas Polímeros de ácidos urónicos, galacturónico

mayormente. Soluble. Cemento intercelular. Contenido en pared: 40% Capacidad de formar geles. Enlentece el tránsito

gastrointestinal, demora la absorción de glúcidos, disminución del colesterol.

Son sustrato para fermentación colónica. Frutas, avena, cebada, leguminosas, psyllium Jaleas de fantasía, aditivo alimentario. Se ingieren 4-5 g de pectina/día en dieta occidental.

ββ GlucanosGlucanos

Polímeros de glucosa. Enlaces variables. (1-2; 1-4) RamificadosSoluciones viscosas.Pareces celulares de avena y cebada. Escaso en trigo.Fibra soluble.El salvado de avena se adiciona a alimentos como fuente de estos compuestos.

Gomas Gomas -- MucMucíílagoslagos

Hidrocoloides. Gran capacidad de formar geles. Retardan vaciamiento gástrico.Disminuyen colesterol y glucosa sanguíneos.Sustrato de fermentación colónica. Polisacáridos mixtos.Garrofín (algarrobo) Guar (semilla de leguminosa)Tragacanto y arábiga (exudados)Alginatos, agar-agar (algas).Mucílagos: psillium (semillas de Plantago ovata).Aditivos alimenticios.

ALMIDON RESISTENTEALMIDON RESISTENTE

El Almidón Resistente no se hidroliza en el Intestino humano por las amilasas de una población de individuos normales.VARIEDADES DE AR(1) Inaccesibilidad de tipo físico(2) Naturaleza refractaria del almidón de ciertas plantas(papa, banana) ¿estructuras localizadas en el exterior de los gránulos?(3) Retrogradación del almidón – post cocción. Cristalización. HAMS(4) Uniones fosfodiéster entre 2 moléculas. (Modificación química)

Saciedad - Aumento volumen y peso de heces.Puede ser fermentado en el colon. Producción de butirato y propionato con escasa formación de gas. Aumenta absorción de Ca y Mg

DistribuciDistribucióón esquemn esquemáática de la susceptibilidad a la hidrtica de la susceptibilidad a la hidróólisis lisis del Almiddel Almidóón (Thompson DB n (Thompson DB TIFSTIFS 11(2000) 24511(2000) 245--53)53)

LigninaLignina Parte constitutiva de la madera. Insoluble.

En salvado de cereales 12%.

Acelera el tránsito intestinal. Excreción de sales y ácidos biliares colesterol sanguíneo

Enteroadsorbente. Inhibe translocación bacteriana.

Pérdida de Ca, Mg, Zn

Quitina y quitosanosQuitina y quitosanos

Polímero de N acetil Glucosamina Quitosano: quitina con escasa acetilación Exoesqueleto de invertebrados y paredes celulares

fúngicas. Indigerible en tracto gastrointestinal superior Alta viscosidad. Uniones iónicas con ácidos biliares

y lípidos Emulsiones intragástricas con aceites que se

excretan Hipocolesteremizante

Rafinosa: GalGluFru Estaquiosa: 2GalGluFru Verbascosa: 3GalGluFru Fuentes: leguminosas. Soja +++. No se hidrolizan en ID. Sí en colon e íleon; los monosacáridos se fermentan

con gran producción de CO2; H2 y CH4

OLIGOSACÁRIDOS NATURALES

OligosacOligosacááridos ridos (nat +industriales(nat +industriales))*Fructo oligosacáridos (FOS) Fructanos.Fructosa unión β 1-2. Glu-Fru-Fru. De inulina.No se hidrolizan en ID.Aumentan volumen y viscosidad, enlentecen laabsorción de lípidos e hidratos de C.Fermentación colónica, promueven desarrollo de

Lactobacilos y Bifidobacterias. SCFA*Xilo oligosacáridos (XOS)Hidrólisis de hemicelulosa. No se digieren en IDDemora vaciamiento gástrico.Producción aumentada de Bifidobacterias. SCFA

* Galactooligosacáridos (GOS)

Transgalactosilación de lactosa por β galactosidasas en condiciones particulares.

No se hidrolizan en ID. Enlaces β 1,1; 1,3; 14 y 1,6.Fermentación colónica, acción protectora sobre cáncer. Mejora absorción de mineralesPromoción del desarrollo de lactobacilos y bifidobacterias.Aditivo G.R.A.S.

Todos estos oligosacáridos presentan propiedades prebióticas.

Polidextrosa (sintético)

Condensación de glucosa, sorbitol y ácido cítrico (89:10:1). DP 12.

Resiste hidrólisis enzimática. Fermentación colónica (50%). Propiedades prebióticas. Aporte energético 1-2 Kcal/g (4-8 KJ/g). Agente de “masa” de bajas calorías.“Litesse” (Pfizer).

Valores de Fibra según Tablas y Métodos de determinación (g%)

Alimento Tabla Latinoamericana AlemanaFibra Cruda Enzimático

Pan 0.5 FT 2.5; FS 0.6; FI 1.9

Zanahoria 1.0 FT 3.4; FS 1.5; FI 1.9

Soja (poroto seco) 5.7 FT 15.2; FS 6.6; FI 8.6

Salvado de trigo 13.8 FT42.4; FS 2.1;FI 40.3

Arroz (blanco) 0.2 FT1.4; FS 0.9; FI 0.5

Avena arrollada 0.3 FT 5.4; FS 1.8; FI 3.7

Lenteja seca 3.2 FT 10.6; FS 3.9; FI 6.7

Alimentos Alimentos aportadoresaportadores de fibra de fibra dietariadietaria

Fuente de fibra: contiene por los menos 3g Fuente de fibra: contiene por los menos 3g FD/100g o 100ml. Desde 2007 tambiFD/100g o 100ml. Desde 2007 tambiéén 1,5g de n 1,5g de FD/100KCal.FD/100KCal.

FD aumentada: 25% mFD aumentada: 25% máás que un alimento similar s que un alimento similar en el que no se hagan alegaciones. Debe respetar en el que no se hagan alegaciones. Debe respetar el criterio de fuente de fibra dietaria.el criterio de fuente de fibra dietaria.

Alto en FD: debe contener por lo menos 6g/100 o Alto en FD: debe contener por lo menos 6g/100 o 100ml100mlTambiTambiéén 3gFD/100KCal.n 3gFD/100KCal.

ALIMENTOS APORTADORES DE FIBRA . Según CAA

Factores que inciden en las Factores que inciden en las recomendaciones de Ingesta de Fibra recomendaciones de Ingesta de Fibra

dietariadietaria(1)Efectos fisiológicos de los diversos componentes de Fibra.

(2)Efectos a largo plazo sobre la salud o la enfermedad.

(3)Potenciales efectos adversos sobre la biodisponibilidad de minerales en el caso de poblaciones susceptibles.

(4)La población a la que va dirigida la recomendación.

(5)Niveles corrientes de ingesta para poder evaluarla.

(6) Si la FD se incorporará por medio de alimentos o suplemento.

Consumo diario de Fibra en distintos países Recomendaciones (IDR)

Unión Europea 20-22gE.E.U.U. 20gAfrica (rural) 50gJapón 20gArgentina 15g

RECOMENDACIONESInstituto Nacional del Cáncer (USA) 20-30g/díaSociedad Norteamericana de Diabetes 25g/1000Kcal

25% como FSSociedad Norteamericana de Nutrición 20-35g/díaOrganización Mundial de la Salud 25 -30g /día

BibliografBibliografííaa Código Alimentario Argentino www.anmat.gov.ar Codex Alimentarius. Reunión de noviembre 2009. www.who.int/hpr/NPH/docs/who fao expert report.pdf “Diet

nutrition and the prevention of chronic diseases”. ILSI “Dietary fibre, definition, analusis, physiology and health”

Europe, 2007

IFST (Institute of Food Science and Technology InformationStatement (2007) www.ifst.org

Slavin J. Whole grains and human health Nutr. Res Rev 2004; 17:99-110