Optimización del perfil de hidratos de carbono en papillas infantiles. Estudio de su funcionalidad

Resumen

En el lactante, los cereales, en forma de papilla infantil, son en la mayoría de los casos el alimento elegido para iniciar la alimentación complementaria, proporcionando energía gracias al aporte de hidratos de carbono. El papel de los hidratos de carbono en la salud, en general del adulto y también de los niños, es mucho más amplio que simplemente actuar como sustrato energético, ya que intervienen en la modulación de las respuestas postprandiales de glucosa y de insulina, en la estimulación de la microbiota saprofita a nivel colónico, producción de AGCC y modulación del sistema inmune. Todos estos efectos son dependientes del grado de digestión de los mismos y su papel como sustrato fermentativo en el colon. En la presente Tesis Doctoral se estableció como objetivo principal el diseño de una papilla infantil con un perfil de hidratos de carbono mejorado desde un punto de vista nutricional y funcional. Para conseguir el objetivo general planteado el trabajo se dividió en cuatro etapas. En la primera etapa se realizó un estudio del contenido de almidón soluble (AS), almidón resistente (AR) y dextrinas en los ingredientes habitualmente usado en la fabricación de cereales infantiles. Además se realizaron pruebas de hidrólisis enzimática para valorar su influencia sobre el perfil de hidratos de carbono en las papillas de cereales. En la segunda etapa se evaluó la adición de diferentes porcentajes de una harina tostada al producto final con la finalidad de estudiar su efecto en el perfil de hidratos de carbono (AS, AR, azúcares, dextrinas y fibra dietética total), en la digestibilidad in vitro del almidón y en las respuestas postprandiales de glucosa, insulina y grelina tras un estudio in vivo (ensayo in vivo 1) realizado con adultos. En la tercera etapa se realizó el diseño definitivo de la Nueva Receta de papilla de cereales y se determinó su perfil de hidratos de carbono y la digestibilidad in vitro del almidón estudiando su funcionalidad mediante la evaluación de las respuestas sistémicas de glucosa, insulina y grelina en un ensayo in vivo (ensayo in vivo 2) controlado y cruzado con adultos. Finalmente, en la cuarta etapa fue evaluado el efecto a nivel colónico de la papilla Nueva Receta en un ensayo in vivo (ensayo in vivo 3) doble ciego y aleatorizado con lactantes entre 6 y 12 meses a lo largo de 2 meses de periodo de intervención, comparando los efectos observados con los de una papilla comercial con alegaciones similares. Para ello se determinó en las heces diferentes poblaciones microbianas, pH, ácidos grasos de cadena corta e inmunoglobulina A secretora (IgAs). Las harinas de cereales usadas como ingredientes en la fabricación de cereales infantiles presentan unos bajos grados de extracción, siendo el componente principal el almidón soluble y en muy baja proporción el almidón resistente. El proceso de tostado aumentó los niveles de AR comparado a la harina cruda, siendo dependiente del cereal mayoritario presente. Por otra parte, la realización de cambios en la hidrólisis enzimática durante el proceso tecnológico de la fabricación de cereales infantiles, disminuyendo las concentraciones o tipo de enzima usada (amilasa o amilasa/glucoamilasa) provoca cambios en la proporción de almidón soluble, dextrinas, maltosa y glucosa presentes en el producto final. Las respuestas postprandiales de glucosa, insulina y grelina, dadas por los individuos voluntarios del ensayo in vivo 1, tras la ingesta de las papillas con diferentes porcentajes de harina no hidrolizada no mostraron diferencias significativas, aunque si se pudieron apreciar tendencias de acuerdo al porcentaje de harina añadida. La papilla con mayor porcentaje de harina no hidrolizada en el producto final provocó una menor respuesta glucémica e insulinémica, además, el comportamiento se asemejaba a la papilla con almidón resistente comercial adicionado. Cambios en la hidrólisis enzimática durante el procesado y la inclusión de harina no hidrolizada al producto final dio lugar al diseño de la papilla Nueva Receta. Los resultados obtenidos en la determinación de almidón soluble, almidón resistente y azúcares libres fueron más interesantes, desde un punto de vista nutricional, que los mostrados por la papilla comercial usada como comparativa. Además, las respuestas postprandiales de glucosa e insulina tras la ingesta de la papilla Nueva Receta fueron inferiores estadísticamente a las respuestas dadas por la papilla comercial, sin embargo, las respuestas postprandiales de grelina tras la ingesta de ambas papillas no mostraron diferencias significativas. Las diferencias observadas en los parámetros analizados en las heces de los niños del ensayo in vivo 3, estuvieron relacionadas con el tipo de alimentación disminuyendo el pH fecal y aumentando los niveles de IgAs y butirato en los niños alimentados con la Nueva Receta. Este hecho podría estar relacionado con el perfil de hidratos de carbono complejos y simples de cada uno de las papillas utilizadas en el estudio de intervención.