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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

  1. 1. Los métodos in vitro están siendo ampliamente utilizados en la actualidad ensayos de diálisis.para evaluar la biodisponibilidad mineral, ya que son rápidos, seguros y no !tienen las restricciones éticas de los modelos in vivo, además de serpredictivos de ser predictivos de los factores dietéticos inhibidores/potenciadores para la biodisponibilidad (Haro et al., 2006b; Parada et al., 2007; Departamento de Medicina Preventiva y Salud Pública,Wolfgor et al., 2001). Ciencias de la Alimentación, Toxicología y Medicina Legal Área de Nutrición y Bromatología En líneas generales los métodos in vitro, proponen en una primera etapaque simula las condiciones fisiológicas y la secuencia de eventos durante ladigestión o solo el proceso de absorción y el resultado se mide en un extractofinal. Para emular estos procesos biológicos, los métodos in vitro, intentanreflejar en un ambiente controlado las condiciones físico-químicas que tienelugar durante la digestión humana, teniendo en cuenta 3 áreas del sistema Figura 3.digestivo (boca, estomago e intestino), en consecuencia, las principalescaracterísticas de los métodos in vitro, son la temperatura, agitación, y lacomposición química y enzimática de la saliva, jugo gástrico, duodenal y biliar En referencia a los pH reportadas (Figura 4) para cada etapa de la digestión(Fernández et al., 2009; Parada et al., 2007). (gástrica y duodenal), se identifican diferencias que oscilan entre pH 2 a 4 para Dentro de los métodos in vitro, esta la solubilidad y la diálisis para establecer la digestión gástrica, y pH 6 a 8,2 para la digestión intestinal, en consecuencia,las tendencias sobre valores relativos de la biodisponibilidad para minerales. y dado que es un parámetro importante en la simulación de la digestión, puedeDe hecho, estos métodos sólo estiman la fracción del elemento disponible para incidir en los resultados de la estimación de la biodisponibilidad mineral.la absorción (bioaccesibilidad), que constituye el primer paso en el proceso en !vivo de la absorción de minerales (Perales et al., 2007). Como segundo paso, esta metodología ha sido mejorada al incorporarcultivo celulares, para estimar la cantidad del componente activo que seasimila por la mucosa intestinal. Esta línea celular de carcinoma de colonhumano (Caco-2) se caracteriza por presentar muchos de las funciones y BIODISPONIBILIDAD IN VITRO DE HIERROpropiedades morfológicas de los enterocitos maduros humanos, para efectos Y CALCIO EN CEREALES Y DERIVADOSexperimentales, la cantidad del nutriente en el extracto (que es captado otrasladado capa de Caco-2) se asume como la porción biodisponible delnutriente (Parada et al., 2007; Perales et al., 2007).Estudios biodisponibilidad in vitro de hierro y calcio encereales y derivados Figura 4. Los cereales constituyen un producto básico de la alimentación humana Máster Universitario en Calidad y Seguridaddebido a sus características nutritivas, su moderado precio y a la sencillez y CONCLUSIONES Alimentariavariedad de su utilización culinaria, lo que hace que su consumo sea adecuado De las metodologías para el estudio de biodisponibilidad, la técnicas in vitropara cualquier edad y condición fisiológica. (García y Guerra, 2005; Redondo se erigen como las que ofrecen mayores ventajas operativas, basadasP y Silleras B, 2006). generalmente, en técnicas de digestión simulada, cuyo propósito es estimar el Estas características hacen de los cereales y los productos alimenticios porcentaje de un componente alimentario que es transformado en el intestino aderivados de ellos, los vehículos más utilizados en el enriquecimiento con una forma absorbible, estimado tras la obtención de la fracción soluble ohierro, zinc y otros nutrientes. Los cereales enriquecidos suponen un aporte dializable.importante de este micronutriente para niños, así como para adolescentes y Los cereales y derivados solos o como parte de matrices alimentariasadultos. (Ramírez, 2010). complejas son el grupo de alimentos de más alto consumo en todo el mundo, De las observaciones inherentes sobra la descripción de los diferentes convirtiéndolos en consecuencia, en un vehículo idóneo para subsanarmétodos de digestión in vitro aplicados para determinar biodisponibilidad de necesidades nutricionales de poblaciones vulnerables o aportar nutrientes esenciales a través del enriquecimiento, por ello el interés en la evaluación de Presentado por : Yury Caldera Pintohierro hierro y calcio en cereales y derivados llama la atención el interés de los Tutora: Dra. Reyes Barberá Sáezinvestigados por explorar, no los cereales de forma aislada, sino los cereales la biodisponibilidad de hierro y calcio.integrados en matrices alimentarias más complejas. Los estudios de biodisponibilidad de hierro y calcio en cereales, son ensayos Es significativa la elección en los 15 trabajos revisados (Figura 3) de de solubilidad y diálisis. Fundamentalmente los ensayos más utilizados semétodos in vitro con ensayos de solubilidad, diálisis y modelos celulares para basan en la diálisis, debido a que la medición de la diálisis permite evaluar lala determinación de biodisponibilidad mineral, de los cuales, 6 (40%) son de interacción mineral-alimento y la disponibilidad de estos para ser absorbidos.solubilidad, 9 (60%) son de diálisis. Solo 2 (13,3%) investigaciones reportaron Las principales diferencias en los ensayos in vitro de hierro y calcio enincorporación de modelos celulares (células Caco 2), previo ensayos de cereales, corresponden a pH y tiempos de incubación. Valencia, Enero de 2012
  2. 2. Biodisponibilidad ¿Pero, que implica “biodisponible” o biodisponibilidad”?. Bajo el término biodisponibilidad se intenta incluir el resultado de una secuencia compleja de eventos En consecuencia, no es equivalente hablar de biodisponibilidad ymetabólicos difíciles de medir y dependientes de otros factores inherentes al individuo (Andrés et al., 1988). De esto se infiere que la biodisponibilidad de bioaccebilidad (Parada, 2007), porque la bioaccesibilidad es parte del procesonutrientes se rige por factores externos e internos. Entre los factores externos se incluye la matriz alimentaria y la forma química del nutriente en cuestión, mientras complejo de la biodisponibilidad y el conceptos de biodisponibilidad incluyeque por otro lado el sexo, la edad, el estado nutricional y la etapa de la vida son algunos de los factores internos. Dado que algunos aspectos, como el estado bioaccesibilidad.nutricional, también determinan la cantidad de un nutriente que el cuerpo utiliza, almacena o excreta, algunas definiciones de biodisponibilidad se limitan a la A los efectos de concretar las definiciones sobre biodisponibilidad,fracción del nutriente que es absorbida (EUFIC, 2010; Martínez et al., 1999). bioaccesibilidad y biactividad, se adoptaran los siguientes conceptos (Figura 2) El término biodisponibilidad se emplea ampliamente en la literatura científica y en la práctica farmacéutica y biomédica. Pero antes de definir biodisponibilidad se de los propuestas anteriormentehace imprescindible considerar algunos elementos fundamentales vinculados a su conceptualización. Uno de ellos, es que se proponen varias definiciones (Tabla3), las cuales, se ajustan al área de investigación que se aplica (Fernández et al., 2009). Otro elemento a tener en cuenta es que la biodisponibilidad de nutrienteshoy día es un concepto importante, pero confuso, a menudo asociados con la eficiencia de la absorción y utilización metabólica de los nutrientes ingeridos (Parada, BIODISPONIBILIDAD2007). También los conceptos de bioaccesibilidad y biactividad o bioeficacia, son necesarios estimarlo, en virtud, que aunque la biodisponibilidad y bioaccesibilidad Es la integración de los diversos procesos mediante el cual una fracción de un nutriente ingerido esta disponible para la digestión, absorción, transporte, utilización y eliminación (Haro et al., 2006; Hurrellse utilizan de forma indistinta, es importante tener en cuenta que la biodisponibilidad incluye necesariamente bioactividad (Fernández et al., 2009), siendo la et al., 2010).bioactividad una serie de eventos relacionados con la forma en que el compuesto activo se transporta, llega al tejido diana, interactúa, se biotransforma(bioconversión) y genera la respuesta fisiológica determinada (Fernández et al., 2009; Gibson, 2007; Parada, 2007). En el caso de biaccesibilidad, esta es definida como la cantidad de nutriente ingerido que esta disponible para la absorción en el intestino después de su !"#$%+",")$)* !"#$%%&"!"(")$)*digestión (Parada, 2007), o como la fracción de un compuesto que es liberado de la matriz alimentaria en el tracto gastrointestinal, y en consecuencia, se convierte A/(2#($#.#$%)#)()*(+($,-.+*/0,(#$69,( !"#$$%&()*(+($,-.+*/0,(1+*(*/(2%3*"#),()*(2#(-#0"%4( )*(5**"#"(2#("*/.+*/0#(B/%,2&5%$#(en disponible para su absorción, este concepto incluye toda la secuencia de eventos que se desarrollan durante la transformación digestiva de los alimentos hasta #2%-*0#"%#(*(*2(0"#$0,(5#/0",%0*/6#27(8(*($,/*$+*$%#7(/*( )*0*"-%#)#(:!*"C)*4(*0(#2(=>>DE( $,9%*"0*(*()%/.,%32*(.#"#(/+(#3/,"$%&(:;#"#)#(*0(#2<7(=>>?@<( F%3/,7(=>>?E(;#"#)#(*0(#2<7(=>>?@(((ser asimilados por el organismos en la células epitealiales del intestino y por último su metabolismo pre sistémico (intestinal y hepático) (Parada, 2007). Enconsecuencia, no es equivalente hablar de biodisponibilidad y bioaccebilidad (Figura 1), porque la bioaccesibilidad es parte del proceso complejo de labiodisponibilidad y el conceptos de biodisponibilidad incluye bioaccesibilidad (Fernández et al., 2009; Parada, 2007) Figura 2. Definiciones de biodisponibilidad, bioaccesibilidad y biactividad. Los siguientes componentes describen los distintos pasos de la vía metabólica donde pueden darse cambios en la biodisponibilidad de los nutriente: (a) Laliberación del nutriente de la matriz alimentaria físico-química; (b) Los efectos de las enzimas digestivas en el intestino; (c) La unión y utilización por parte de la Métodos para evaluar la biodisponibilidadmucosa intestinal; (d) El paso por la pared intestinal (pasando a través de las células, entre ellas o de las dos formas) a la sangre o la circulación linfática; (e) Ladistribución sistémica; (f) La deposición sistémica; (g) El uso metabólico y funcional y (h) La excreción por vía urinaria o fecal (EUFIC, 2010). Los modelos para evaluar la biodisponibilidad mineral incluyen ensayos in vivo e in vitro (Binaghi et al., 2008; Martínez et al., 1999). Sobre los ensayos in !"#$%&"(%!)*#"$%" %*:%;%:<= vivo, hay que considerar el uso de modelos animales para evaluar la +,-./012.34/567819-36896 >68,?@,A65/5AB6C,A-/D/E6B9/5,FB3,7GH34,E@/9,7,H2/B biodisponibilidad en seres humanos lo que implica una limitación por las diferencias entre especies, tanto en la velocidad de crecimiento como en la actividad de enzimas intestinales y microbianas, y en la fisiología y anatomía intestinal. Los ensayos en seres humanos requieren, generalmente, el uso de isótopos radioactivos, su aceptación no es universal por motivos éticos y económicos. El empleo de isótopos estables implica mayores costos aún, lo que restringe su utilización. +6 Por el contrario los métodos in vitro son rápidos, menos costosos y permiten mayor control sobre las variables experimentales; los más usados son los que $%# se basan en técnicas de digestión simulada (Binaghi et al., 2008; Haro et al., !"# $%# 2006; Parada et al., 2007). Se basan, generalmente, en técnicas de digestión simulada, cuyo propósito es estimar el porcentaje de nutriente que es transformado en el intestino a una forma absorbible, estimado tras la obtención de la fracción soluble o dializable, que en teoría podría ser adsorbida en el borde de cepillo del intestino. Existen diferencias entre los métodos de "446B3I3735/5 "IB,-43G8J#-/B@,-96 $6B@16B9/FB3,7GH34/ solubilidad y diálisis, dependiendo de la determinación de la fracción soluble o dializable de la muestra digerida (Viadel, 2002). &(")*+,# 2"3%4.5)6.# -./.,0"1)+,# -./.,0"1)+,#7#81%,)9.13"#7#%56%/",%6",3.# :;/1"/+,# Métodos in vitro -<=>$$:@<-<A<&>&# -<=>$8<?<&>&# Los métodos in vitro están siendo ampliamente utilizados en la actualidad K%=:%LM=*%K%(%:": para evaluar la biodisponibilidad mineral, ya que son rápidos, seguros y no tienen las restricciones éticas de los modelos in vivo, además de ser Figura 1. Descripción de biodisponibilidad y sus vinculaciones a los conceptos de bioaccesibilidad y biactividad.
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