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Biodisponibilidad in vitro de hierro y calcio en cereales y derivados
 

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    Biodisponibilidad in vitro de hierro y calcio en cereales y derivados Biodisponibilidad in vitro de hierro y calcio en cereales y derivados Presentation Transcript

    • BIODISPONIBILIDAD  IN  VITRO  DE  HIERRO     Y  CALCIO  EN  CEREALES  Y  DERIVADOS   Alumno:  Yury  Caldera  Pinto     Tutora:  Dra.  Reyes  Barberá  Sáez   Valencia,  Enero  de  2012  
    • CONTENIDO  §  MINERALES                -­‐  Funciones                  -­‐  Absorción  §  BIODISPONIBILIDAD                -­‐  Definición                -­‐  Bioaccesibilidad,  bioacHvidad  §  METODOS  IN  VITRO                -­‐  Solubilidad                -­‐  Diálisis                -­‐  Modelos  celulares  §  ESTUDIOS  DE  BIODISPONIBILIDAD  IN  VITRO  EN  CEREALES                -­‐  Observaciones  §  CONCLUSIONES  
    • MINERALES  Hierro  -­‐Funciones   HEMOGLOBINA   MIOGLOBINA   CITOCROMOS   ENZIMAS   SISTEMA    INMUNE   TEJIDO  NEURONAL  
    • MINERALES   Hierro  -­‐  Absorción   MICROVELLOSIDAD   INTESTINO  Fuente:  Bossio  et  al.,  2003;  Cámara,  2004;  González,  2005;  Haro,  2005a;  Mesías,  2007        
    • MINERALES  Calcio  -­‐  Funciones   ESTRUCTURA  ÓSEA   CONTRACCIÓN     LIB  DE  HORMONAS   SINAPSIS  NEURONAL   GLUCOGENO   ENZIMAS   Fuente:  Gallagher  2008;  Robirá  2006;  Yip,  2003  
    • MINERALES  CALCIO  -­‐  ABSORCIÓN   MICROVELLOSIDAD   Ca2+   Ca2+   TRANSCELULAR   LUMEN   Oxalatos     Ca2+   TRANSCELULAR   INTESTINO   Ca2+   PARACELULAR   ENTEROCITO   EXCRETADO   Fuente:  Gallagher,  2008;  Méndez  y  Wyae,  2000;    Yip  2003    
    • BIODISPONIBILIDAD  Fracción  de  un  compuesto  que  es  liberado  de  la  matriz  alimentaria  en  el  tracto  gastrointesHnal,  y  en   Es  la  capacidad  de  un  compuesto   consecuencia,  se  convierte  en   acHvo  de  generar  la  respuesta   disponible  para  su  absorción     fisiológica  determinada     (Parada  et  al.,  2007).   (Fernández  et  al  2009;  Gibson,  2007;  Parada  et  al.,  2007)     BIODISPONIBILIDAD BIOACCESIBILIDAD BIOACTIVIDAD Es  la  integración  de  los  diversos  procesos  mediante  el  cual  una   fracción  de  un  nutriente  ingerido  esta  disponible  para  la   digesHón,  absorción,  transporte,  uHlización  y  eliminación    (Haro  et  al.,  2006;  Hurrell  et  al.,  2010).  
    • BIODISPONIBILIDAD   MATRIZ  ALIMENTARIA   INDIVIDUO  Forma  química  del  nutriente     GenoJpo  –  edad  –  sexo  –  raza  -­‐  estado  fisiológico  -­‐  patologías                   Fe   Ca   Fe   Ca   Accesibilidad   Absorción  Y  Trasporte       Respuesta  fisiológica     DigesHón   Metabolismo   Bioconversión   Bioconversión  -­‐  Transporte  -­‐  almacenamiento   Excreción   BIOACCESIBILIDAD   BIOACTIVIDAD   BIODISPONIBILIDAD   Fuente:  EUFIC,  2010;  Fernández  et  al.,  2009;  Gibson,  2007;  Marknez  et  al.,  1999;  Parada,  2007  
    • MÉTODOS  IN  VITRO   MODELOS   IN  VIVO   IN  VITRO       Isotopos         Enzimas           Instrumental   Equipos         Humanos   Modelos  animales   CulHvos  celulares    §  Uso  de  isotopos   §  Uso  de  modelos  animales   §  Rápidos    §  é  Costos   §  Limitación  por  diferencia  de   §  êCostos  §  Restricciones  éHcas   especies  y  procesos   §  Permiten  mayor  control  sobre  las  variables   metabólicos.   experimentales     §  é  Costos   §  Es  una  medida  de  las  tendencias     Fuente:  Binaghi  et  al.,  2008;  Haro  et  al.,  2006;  Parada  et  al.,  2007;  Viadel,  2002;  Wolfgor  et  al.,  2001      
    • CEREALES  
    • CEREALES  
    • MÉTODOS  IN  VITRO  Solubilidad   Fuente:  Amaro,  2004;  Frontela  2007;  Wiemk  et  al.,  1999;  Van  Campen  y  Glann,  1998;  Viadel  2002    
    • MÉTODOS  IN  VITRO  Diálisis   Fuente:  Binaghi  et  al.,  2010;  Cagnasso  et  al.,  2008;  Mendéz  et  al.,  2005  
    • MÉTODOS  IN  VITRO  Modelos  de  celulares  (Caco  2)   Fuente:  Frontela,  2007a,  Frontela  et  al.,  2008b;  Lunnerdal,  2009  
    • ESTUDIOS  IN  VITRO  EN  CEREALES   Tabla  1.   Descripción  de  diferentes  métodos  de  digesJón  in  vitro  aplicados  para  determinar  biodisponibilidad  de  hierro  y  calcio  en  cereales  y  derivados.   Alimento o Matriz Bases Objetivo (s) de estudio Descripción de fluido digestivo Método de digestión in vitro Modelo celular Referencia alimentaria metodológica Gástrico (pH 2) -Solución de 1 M HCl Alimentos a base Evaluar la biodisponibilidad de 0.5 ml/100 ml de pepsina cereales (Trigo Solubilidad Fe, Zn, Ca y Mg de alimentos a 6 M HCl durante la incubación Skibniewska et al., Suliburska & sarraceno, Cebada, Centrifugación a 3.800 rpm/min por 10 min No bases de cereales, leguminosas 2002 Krejpcio, 2011 Maíz, Avena y Arroz) y frutos secos Intestinal (pH 6.8–7.0) -10 ml/40 ml pancreatina Gástrico (pH 4) Grado de hidrólisis de fitatos por - 3 g de solución de pepsina se añadió fermentación y cocción en el Pan (harina de Trigo Solubilidad Método in vitro de Frontela et al., pan y la biodisponibilidad de Fe, Intestinal (pH 5 – se ajusta pH 7.2) Si blanca e integral) Centrifugación a 3.500 g durante 1 h a 4ºC Miller et al., 1981 2011c Zn y Ca con aplicación de - NaHCO3 1 mol / L. captación por célula Caco 2 - 0,005 g de pancreatina y 0,03 g de sales biliares / g Gástrico (pH 2 ) Metodo de in vitro - Solución gástrica con pepsina Luten et al, 1996 Examinar la influencia de la Digestión Diálisis Gautam et al., Arroz y Sorgo adición exógena de ajo y Intestinal (pH 7.5) No gastrointestinal con Membrana con poros de 10 kDa 2010 cebolla en la bioaccesibilidad de -4 g de pancreatina modificaciones de Fe y Zn en cereales - 25 g de sales biliares Hemalatha et al., - 0.1 M NaHCO3 2005 • Comparar la dializabilidad de Fe y Zn en Gástrico (pH 1-2) cereales para desayuno, - 5 ml de una solución acuosa al 3% de a- Cereales para comercialmente fortificados con amilasa. desayuno (Maíz) Fe elemental y ZnO, con y sin - 1,6 ml de pepsina-HCl (16 g/100 ml en HCl Método in vitro de agregado de leche. Diálisis 0,1N) Miller, modificado Cagnasso et 2. Comparar la dializabilidad de Membrana de 6000-8000 Dalton No Cereales para por Wolfgor et al., al., 2010 desayuno (Maíz) Fe y Zn en tres tipos diferentes Intestinal (pH 6,5 ± 0,2) 2002 con Cacao de cereales, no fortificados, con - 3,75 ml de una mezcla de bilis-pancreatina y sin el agregado de leche, a los (2,5% bilis y 0,4% pancreatina en NaHCO3 que se les agregó 0,1N) experimentalmente ZnO y FeNa2EDTA o FeSO4 Gástrica (pH 2) - Solución 1.5 N HCl Investigar la influencia de los - 150 mg pepsina por cada100 g de producto) Solubilidad Sturza et al., Pan de harina de métodos de preparación de Pan Centrifugación a 6000 rot/min No - 2009 Trigo blanca e integral enriquecido con Fe sobre la Intestinal (pH 8.2) biodisponibilidad de Fe - Tripsina - NaHCO3 0.08 M!
    • ESTUDIOS  IN  VITRO  EN  CEREALES   Tabla  1.   Descripción  de  diferentes  métodos  de  digesJón  in  vitro  aplicados  para  determinar  biodisponibilidad  de  hierro  y  calcio  en  cereales  y  derivados.   Alimento o Matriz Bases Objetivo (s) de estudio Descripción de Fluido digestivo Método de digestión in vitro Modelo celular Referencia alimentaria metodológica Gástrico (pH 2) Evaluar el efecto de la - 0.8 ml de una solución de pepsina al 16% agregación de harina de Soya y en HCl 0.1N Se utilizó la técnica suero de leche sobre el Pan de Harina de Trigo Diálisis de dializabilidad Visentín et al., molde y su influencia en la No enriquecida Intestinal (pH 6,5 ± 0,2) Membrana con poros de 6000-8000 Dalton modificada por 2009 disponibilidad potencial del Fe - 6.25 ml de una solución de bilis- Wolfgor et al., 2002 de fortificación y del Zn y Ca pancreatina (2.5% de bilis y 0.4% de intrínsecos pancreatina en NaHCO3 0.1N) Evaluar el efecto de la Gástrico (pH 4) desfitinización sobre la - 3 g de solución de pepsina se añadió Cereales infantiles biodisponibilidad y captación, Solubilidad Método in vitro de Frontela et al., comerciales con Fe, Ca y Zn retención y transporte en células Caco-2. de Fe, Ca y Zn Intestinal (pH 5 – se ajusta pH 7.2) - NaHCO3 1 mol / L. ! Centrifugación a 9187 g/ 30 min/4 Si Miller et al., 1981 2009 de tres diferentes cereales - 0,005 g de pancreatina infantiles comerciales y 0,03 g de sales biliares / g Gástrico (pH 2) 0,02 mol/L de solución de HCl 10 mg/L de pepsina Mejorar la bioaccesibilidad Ca, Galletas de Trigo Mg, Mn and Cu en galletas de Intestinal (pH 7.5) Solubilidad Método in vitro de Vitalli et al., blanco trigo en combinación con No 40 mL de NaHCO3 Centrifugación a 4500 rpm por 1 hora. Schwedt et al., 1998 2008 diferentes cereales de grano 20 mL solución de pancreatina (1,52 g de entero y fibra dietética pancreatina y 0,5 g de amilasa) 20 mL de solución sales biliar (78 mg sal biliar y 0,45 g NaCl) Gástrico (pH 2) -Pepsina Arroz Trigo Evaluar la bioaccesibilidad de Método in vitro Intestinal (pH 7) Diálisis Hemalatha et Mijo Fe y Zn en diferentes cereales No descrito por Luten et - Extracto bilis-pancreatina Membrana con poros de 10 kDa al., 2007 Maíz consumidos en India al., 1996 de mezcla (1 l de 0,1 M de bicarbonato de Sorgo sodio que contienen4 g de pancreatina + 25 g de extracto de bilis) Gástrico (pH 2) Evaluar la biodisponibilidad - 5 ml de una solución acuosa al 3% de a- potencial de Fe, Zn y Ca en amilasa Cereal infantil (a base alimentos complementarios - solución valorada de HCl 6N, y agregaron Método in vitro de de harina de Arroz) comerciales, formulados con 1,6 ml de pepsina-HCl (16 g/100 ml en HCl Miller et al., 1981 Mezcla de cereal vitaminas y minerales, utilizados Diálisis Binaghi et al., 0,1N). No modificado por infantil en programas institucionales y Membrana con poros de 6000-8000 Dalton 2007b Wolfgor et al., Cereal infantil con la posible influencia de otros Intestinal (pH 6,5 ± 0,2) 2002 Naranja alimentos habitualmente -3,75 ml de una mezcla de bilis-pancreatina presentes en una dieta (2,5% bilis y 0,4% pancreatina en NaHCO3 combinada 0,1N)!
    • ESTUDIOS  IN  VITRO  EN  CEREALES   Tabla  1.   Descripción  de  diferentes  métodos  de  digesJón  in  vitro  aplicados  para  determinar  biodisponibilidad  de  hierro  y  calcio  en  cereales  y  derivados.   Alimento o Matriz Bases Objetivo (s) de estudio Descripción de Fluido digestivo Método de digestión in vitro Modelo celular Referencia alimentaria metodológica Gástrico (pH 2) -0.8 ml de una solución de Evaluar la disponibilidad de Fe y pepsina al 16% en HCl 0.1N Zn en harinas de frijol con y sin Miller et al., 1981 Mezcla de Frijol y tratamiento térmico de Diálisis Drago et al., Intestinal (pH pH 6,5 ± 0,2) No modificada por Maíz (dentado) inactivación de lipooxigenasa y Membrana con poros de 6-8 kDa 2007 - 6,25 ml de una solución de bilis- pancreatina Wolfgor et al.,2002 en mezclas de Maíz/Frijol (2.5% de bilis y 0.4% de pancreatina en extrudidas, NaHCO3 0,1N) Establecer el porcentaje de Gástrico (pH 2) proteínas, cenizas, lípidos, fibra -Alícuotas de homogeneizados (11,5 g de dietaria total (FDT), Fe, Zn y Ca muestra en 38,5 ml de agua desionizada) y estudiar la dializabilidad de con 5 ml de la suspensión de a-amilasa Miller et al., 1981 Pan (harina de Trigo y esos minerales – como Diálisis Dyner et al., - HCl 6 N para la digestión pepsina No modificada por Amaranto) indicadora de su Membrana con poros de 6-8 kDa 2007 Wolfgor et al.,2002 biodisponibilidad - en panes y Intestinal (pH 6,5 ± 0,2) fideos elaborados harina de - Adición de 3,75 ml de una suspensión de trigo y harina integral de bilis-pancreatina amaranto. Gástrico (pH 2) Los objetivos del presente - 16 g de pepsina en 100 mL de 0.1 mol/L trabajo fueron: 1) cuantificar el HCl contenido total y dializable de Tortillas de Maíz y Fe y Zn en alimentos del norte Diálisis Técnica modificada Méndez et al., tortillas de harina de Intestinal (pH 7 ) No (Sonora) y del sur (Oaxaca) de Membrana con poros de 12-14 000 MW por Shen et al., 1995 2005b Trigo. - Extracto de bilis-pancreatina (0,4 México; 2) evaluar el efecto de pancreatina y 2.5 extracto de bilis en 100 mL la presencia de carne sobre los al 0.1 mol/L NaHCO3 valores de Fe y Zn dializables. Gástrico (pH 2) - Solución de pepsina (Sigma, P-7000; 14900 u/m: in 0.1 M HCl) Evaluar los efecto de los fitatos sobre la Intestinal (pH 7) Solubilidad Lonnerdal et al., Lestienne et Harina de Mijo No disponibilidad in vitro de Fe y Zn - Pancreatina (Sigma, P-1750; 1.85 mg/ Centrifugación a 10 000g/30 min/ 4 °C 1993 al., 2005 en la harina de Mijo mL) - Solución de extracto de bilis (Sigma, B- 8631; 11 mg/mL in 0.1 M NaHCO3) El pan blanco (Trigo) Gástrico (pH 2) Pan integral (Trigo) Evaluar las biodisponibilidad de - HCl, 7,5 ml de suspensión con pepsina Miller et al.,1981 and Pan de Centeno, Ca, Mg, Fe, Cu y Zn con Diálisis Mechteldis., No Hazell & Johnson, Pan integral métodos in vitro en diferentes Membrana con poros de 12000-14000 Dalton 1993 Intestinal (pH 6 -7) 1987 (semillas girasol, tipos de panes 5 ml pancreatina mezcla con extracto de bilis avellanas)!
    • CONCLUSIONES   La  técnicas  in  vitro  se  erigen  como  las  que  ofrecen  mayores  ventajas      operaJvas,    basadas  generalmente,  en  técnicas  de  digesJón  simulada.   Los  cereales  y  derivados    son  el    grupo  de  alimentos  de  más  alto   consumo  en  todo  el  mundo  e  idóneos  para  el  enriquecimiento.    Los  estudios  de  BD  de  Fe  y  Ca  en  cereales,  son  ensayos  de  solubilidad  y  diálisis,  fundamentalmente  los  ensayos  más  uJlizados  se  basan  en  la  diálisis   Las  principales  diferencias  en  los  ensayos  in  vitro  de  hierro  y  calcio    en   cereales,  corresponden  a  pH  y  Jempos  de  incubación.  
    • Gracias…