Bioaccesibilidad de elementos inorgánicos en leguminosas y potitos ecológicos de base vegetal

  1. RAMÍREZ OJEDA, ANA MARÍA
Dirigida por:
  1. Fernando Cámara Martos Director/a

Universidad de defensa: Universidad de Córdoba (ESP)

Fecha de defensa: 11 de junio de 2021

Tribunal:
  1. Ana Margarida Moutinho Grenha Presidente/a
  2. María Inmaculada Rodríguez Delgado Secretario/a
  3. Helena Moreno Conde Vocal

Tipo: Tesis

Resumen

1. Introducción o motivación de la tesis Los micronutrientes inorgánicos (calcio, hierro, zinc, selenio, etc) son componentes de los alimentos presentes en cantidades minoritarias pero necesarias para un apropiado desarrollo y mantenimiento del organismo, con el objetivo de prevenir una serie de enfermedades conocidas con el nombre de carenciales. Sin embargo, la cantidad de estos elementos, inicialmente presentes en un alimento no es suficiente para determinar su verdadero valor nutricional ya que van a existir una serie de factores fisiológicos y dietéticos que condicionan su asimilación por parte del organismo. En este sentido, la determinación de la biodisponibilidad o cantidad de micronutriente inicialmente presente en un alimento que es susceptible de ser absorbida, transportada y metabolizada por el organismo para cumplir la función fisiológica a que está destinada, resulta de gran interés. La determinación de la bioaccesibilidad (o fracción de elemento inorgánico que se solubiliza en el lumen intestinal y que por tanto es susceptible de ser absorbida) representa una buena alternativa, debido a la buena correlación con estudios in vivo. Por otro lado, coincidiendo con el Año Internacional de las Legumbres (2016), mediante el cual se propuso sensibilizar a la opinión pública sobre las ventajas nutricionales de este grupo de alimentos como parte de una alimentación sostenible, encaminada a lograr la seguridad alimentaria y la nutrición, se decidió realizar como objetivo principal de mi Tesis una valoración nutricional de las tres legumbres más consumidas en España (garbanzos, judías y lentejas). Del mismo modo, durante el periodo de realización de mi tesis, se propuso incluir el análisis de potitos ecológicos dada la importancia de estos alimentos en este periodo de la vida y por la tendencia en auge de este tipo de productos. Por todo lo anterior, la hipótesis de partida de la presente Tesis Doctoral es realizar un profundo estudio de la bioaccesibilidad de una serie de elementos inorgánicos (calcio, magnesio, hierro, zinc, cobre, manganeso, cadmio, selenio) y de la influencia de algunos componentes dietéticos que la condicionan (proteínas, grasas y fibra) sobre dos grupos de alimentos de gran interés como son las leguminosas y los potitos ecológicos. 2.Contenido de la investigación En la presente tesis doctoral realizamos una valoración nutricional de las tres variedades de leguminosas más consumidas en España (alubias, garbanzos y lentejas) tanto en formato seco como en formato cocido (listo para su consumo), así como también se presenta una valoración nutricional exhaustiva de diez formulaciones de potitos para alimentación infantil, con diferentes ingredientes y categorizados con el atributo de ecológicos. El estudio refleja el análisis de los minerales y elementos traza (calcio, magnesio, hierro, zinc, cobre, manganeso, cadmio y selenio), así como la determinación de su bioaccesibilidad (solubilidad y dializabilidad) obtenida mediante un modelo de digestión gastrointestinal in vitro en el que se reproducen las condiciones que tienen lugar en el aparato digestivo humano. Del mismo modo, también se determinó el contenido de proteína y grasa, analizando la influencia de estos factores dietéticos sobre el contenido y bioaccesibilidad de los elementos inorgánicos. Por último, se utilizó un modelo probabilístico (con una herramienta estadística como @Risk) sobre las contribuciones a las Ingestas Dietéticas de Referencia para los elementos inorgánicos estudiados a partir del consumo de ambos tipos de grupos de alimentos. Los modelos se desarrollaron a partir de valores de contenido total y bioaccesible de los oligoelementos. 3. Conclusión Las leguminosas son una buena fuente dietética de algunos elementos inorgánicos como hierro, zinc, cobre y manganeso. Sin embargo, no son buenas fuentes dietéticas para calcio y magnesio, tanto desde el punto de vista de su contenido total como bioaccesible. El cocinado de las leguminosas conlleva una disminución en la concentración de los elementos inorgánicos inicialmente presentes en la legumbre cruda, probablemente debido a una solubilización de éstos en el agua de cocción. No obstante, como consecuencia de la destrucción de algunos componentes nutricionales presentes en la legumbre cruda, la bioaccesibilidad de los elementos inorgánicos en las legumbres cocinadas se incrementa frente a las crudas. Como consecuencia, su consumo debe fomentarse e incrementarse como parte de una dieta saludable, considerando además su bajo contenido en grasa y su alto contenido en proteínas de origen vegetal. En relación al análisis de los elementos inorgánicos analizados en las formulaciones de los potitos ecológicos, los datos obtenidos de concentración total y bioaccesible fueron inferiores a los reportados en la bibliografía para recetas con ingredientes similares pero no categorizadas con el atributo de “ecológico”. En el caso de nuestro estudio, las contribuciones a las Ingestas Dietéticas de Referencia no superan el 5% para algunos oligoelementos como calcio, hierro y zinc. Esto puede llegar a ser un motivo de preocupación, ya que son indispensables en la época de crecimiento. Los contenidos de cadmio observados también fueron extremadamente bajos e inferiores a los reportados en la literatura para formulaciones convencionales. Esto revela que la utilización de ingredientes ecológicos podría ser uno de los pasos para reducir la presencia de este metal pesado en la dieta. No obstante, las formulaciones convencionales tampoco suponen un riesgo para la salud de los infantes, contribuyendo con porcentajes muy bajos a la PTWI de este elemento. Las concentraciones de selenio analizadas en los potitos ecológicos fueron igualmente bajas, con concentraciones muy pequeñas a la Ingesta Dietética de Referencia de este micronutriente esencial. Sin embargo, el papel de este elemento frente a la toxicidad por metales pesados se ve reforzada, ya que se observa una interacción negativa entre selenio y cadmio en los potitos ecológicos analizados. La presencia de proteínas, tanto animales como vegetales, en las recetas de potitos estudiadas incrementa la bioaccesibilidad de hierro y en menor extensión la bioaccesibilidad de zinc. Junto a esto, la vitamina C también puede promover la bioaccesibilidad de hierro cuando la concentración proteica del alimento es baja. 4. Bibliografía Akinyele, I.O., Shokunbi, O.S. (2015). Concentrations of Mn, Fe, Cu, Zn, Cr, Cd, Pb, Ni in selected Nigerian tubers, legumes and cereals and estimates of the adult daily intakes. Food Chemistry, 173, 702–708. Cabrera, C., Lloris, F., Gimenez, R., Olalla, M., Lopez, M.C. (2003). Mineral content in legumes and nuts: contribution to the Spanish dietary intake. Science of theTotal Environment, 308,1–14. Cámara, F., Amaro, M.A., Barberá, R., Clemente, G. (2005). Bioaccessibility of minerals in school meals: comparison between dialysis and solubility methods. Food Chemistry 92, 481–489. Cámara, F., Barberá, R., Amaro, M.A., Farré, R. (2007). Calcium, iron, zinc and copper transport and uptake by Caco-2 cells in school meals: influence of protein and mineral interactions. Food Chemistry, 100 (3), 1085–1092. Cámara-Martos, F., Marval-León, J., Moreno-Rojas, R. (2015). In: Morrison, W. (Ed.), Selenium: Dietary Sources, Properties and Role in Human Health, 1st edn. Nova Science Publishers, New York. Campos-Vega, R., Loarca-Piña, G., Oomah, B.D. (2010). Minor components of pulses and their potential impact on human health. Food Research International, 43 (2), 461–482. FESNAD (2010) Ingestas Dietéticas de Referencia (IDR) para la Población Española. EUNSA, Spain. Iqbal, A., Khalil, I.A., Ateeq, N., Sayyar Khan, M. (2006). Nutritional quality of important food legumes. Food Chemistry, 97, 331–335. Mir-Marqués, A., González-Masó, A., Cervera, ML ML, de la Guardia, M. (2015). Mineral profile of Spanish commercial baby food. Food Chemistry 172, 238–244. Moreno-Rojas, R., Cañal-Ruíz, C., Amaro-López, M.A., Cámara-Martos, F. (2015). Probabilistic assessment of the intake of mineral and trace elements by consumption of infant formulas and processed cereal-based food in Spain. CYTA-Journal of Food 13 (2), 243–252. Moreno-Rojas, R., Cañal-Ruíz, C., Benajiba, N., Cámara-Martos, F. (2013). Probabilistic assessment of the intake of trace elements by consumption of weaning foods in Spain. Ecology of Food and Nutrition, 52(3), 251–265. Ramírez-Cárdenas, L., Leonel, A.J., Costa, N.M.B., Reis, F.P. (2010). Zinc bioavailability in different beans as affected by cultivar type and cooking conditions. Food Research International, 43, 573–581. Viadel, B., Barberá, R., Farré, R. (2006). Effect of cooking and legumes species upon calcium, iron and zinc uptake by Caco-2 cells. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 20, 115–120.