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Investigación sobre composición nutricional de avena (Avena sativa L.) y el efecto del consumo en patologías metabólicas.

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Trabajo final de la materia Composición de Alimentos, impartida en la Universidad Autónoma de Occidente, por el docente Rene Bojórquez Domínguez.

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Investigación sobre composición nutricional de avena (Avena sativa L.) y el efecto del consumo en patologías metabólicas.

  1. 1. 1 Universidad Autónoma de Occidente Unidad Guamúchil Licenciatura en Nutrición Investigación sobre composición nutricional de avena (Avena sativa L.) y el efecto del consumo en patologías metabólicas. Asignatura: Composición de alimentos. Docente: Rene Bojórquez Domínguez. Autora: Luz Isabel flores acosta. Contacto: isati992113@gmail.com. Guamúchil, Sinaloa. 01 de abril del 2019 Guamúchil, Sin. 01 de abril del 2019. I. INTRODUCCIÓN La avena (Avena sativa L.) tiene su origen en Asia Central, la historia de su cultivo es más bien desconocida, este cereal no llegó a tener importancia en épocas tan tempranas como el trigo o la cebada, ya que antes de ser cultivada la avena fue una mala hierba de estos cereales. Los primeros restos arqueológicos se hallaron en Egipto, y se supone que eran semillas de malas hierbas, ya que no existen evidencias de que la avena fuese cultivada por los antiguos egipcios. Los restos más antiguos encontrados de cultivos de avena se localizan en Europa Central, y están datadas de la Edad del Bronce. La avena fue introducida a México, principalmente en los estados de México, Coahuila, Zacatecas y Chihuahua, a finales de los años veinte. La avena es un cultivo anual evidente en climas templados (Sterna Vita, Zute Sanita & Brunava Linda, 2016). Ampliamente utilizada en el mundo tanto para consumo humano como para alimentación animal y productos cosméticos (Zapata, J., Quintero, O.& Porras, L., 2014) Palabras Claves: Avena sativa, alimento, composición, salud, cereal, B-glucano, saludable, dislipidemia, cardiovascular, enfermedad celiaca, avena, aporte, almidon.
  2. 2. 2 Los granos de cereales constituyen parte importante de la dieta diaria de los consumidores a nivel mundial (Prasad Rasane, Alok Jha, Latha Sabikhi, Arvind Kumar & V. S. Unnikrishnan, 2015). La avena es uno de los cereales que más se consume en el mundo, esta no tiene muchas diferencias nutricionales respecto del resto de los cereales, al igual que el trigo, el arroz, la cebada, contiene nutrientes como: proteínas, fibra, grasas, hidra tos de carbono, minerales y vitaminas. Las especies más cultivadas en el mundo son la Avena sativa y la A. byzantina. 1. Avena como cereal La avena (Avena sativa) es un cereal que pertenece a la familia de las gramíneas, ampliamente utilizada en el mundo tanto para consumo humano como para alimentación animal y productos cosméticos. Esta es considerada una fuente nutritiva de proteínas, carbohidratos, fibra, vitaminas y minerales, a la vez que contiene componentes en menor proporción grasas insaturadas y β-glucanos que contribuyen a la salud y al bienestar del ser humano (Zapata, J., Quintero, O.& Porras, L., (2014). La avena pertenece a la familia que es base de la alimentación humana, al igual que otros cereales; Ya que son granos secos, principalmente constituidos de almidón, el cual tiene muy buen aporte energético ya que pertenece a los hidratos de carbono complejos. La avena es uno de los importantes cultivos de cereales en el mundo, y la especie cultivada más afamada es la Avena sativa L. comúnmente conocida como avena blanca, la cual consumimos en forma de copos de avena. Además de sus atributos nutricionales, los productos dietéticos de avena ejercen una serie de efectos fisiológicos que pueden ser beneficiosos en la prevención o mejora de los estados fisiopatológicos, incluidas las mejoras en la modulación del metabolismo de la glucosa, la disminución del nivel de colesterol en la sangre y la función gastrointestinal, han llamado la atención son las capacidades que tiene la avena dietética y sus efectos, ya que disminuye el colesterol en la sangre y que son más efectivos a niveles de dosis altas en individuos
  3. 3. 3 con hipercolesterolemia. Aunque la fibra soluble, la goma beta-glucano parece ser el principal agente hipocolesterolémico. Es utilizada en la alimentación humana, principalmente en forma de copos. 2. Estructura del grano de avena Fulcher (1986) describió que el grano de avena se encuentra conformado por cuatro principales componentes los cuáles se pueden distinguir con facilidad, ya que químicamente y morfológicamente son diferentes; la cubierta o cascara, el salvado, germen y el endospermo. 2.1. Cubierta o cascara de la avena. Estructura mas externa del grano y protege las partes internas, constituidas por celulosa, ligina, cadenas cortas de ácidos grasos, acido ferúlico y colabora al contenido de fibra total del grano. 2.2. Salvado Es la parte más importante y la envoltura del grano, tiene el grosor de una capa de células, rodea al endospermo y parte del germen. La capa de aleurona, protege al grano frente a microorganismos, ya que contiene elevada concentración de compuestos fenólicos como el ácido ferúlico. 2.3. Endospermo Es una de las estructuras más simples, pero contiene las mayores reservas de proteínas, almidón, lípidos y B- glucano. 2.4. Germen Formado por una estructura larga llamada escutelo, que posee una composición química similar a la capa de aleurona, capaz de realizar actividad metabólica, y a partir de este surge la planta madura. 3. Variedades de avena Existen dos principales tipos de avena las cuales destacan de las demás; la avena blanca comúnmente conocida como Avena sativa y la avena roja (Avena
  4. 4. 4 byzantina). La característica que las distingue una de otra es que la A. byzantina contiene una mayor proporción de lípidos y contenido proteico inferior al de la Avena sativa (Desrosier, 1997). Leord & Martín (1983), mencionan otras variedades de avena: Avena barbata, Avena fatua, Avena micrantha, Avena mortoniana, Avena scabrivalvis, Avena sterilis, Avena striata, Avena versicolor. 4. Composición nutrimental El consumo de avena en la dieta humana es beneficioso para el bienestar humano, ya que contiene sustancias biológicas de gran importancia (Sterna V, et al, 2016). Contiene un aporte total de 365 kilocalorías (kcal) por cada 100 gramos (g) de avena, es 100% comestible en su totalidad. Contiene 15.8 g de agua, un aporte proteico de 11.7 g, 7.1 g de lípidos; el mayoritario son los ácidos grasos poliinsaturados con 2.9 g, después 2.6 g de ácidos grasos monoinsaturados, 1.5 g de ácidos grasos saturados. Es libre de colesterol ya que no lo contiene. 69.8 de hidratos de carbono (HC); cero aportes de azucares y 59.8 de almidón (el total de los HC), 5.6 g de fibra, en mayor cantidad de minerales se encuentra el fosforo P) con un aporte de 400 miligramos (mg), potasio(K) con 355mg, 129 mg de magnesio (Mg), 79.6 mg de calcio (Ca), 8.4 mg de sodio (Na), 5.8 mg de hierro (Fe), 4.5 mg de zinc (Zn) y en menor cantidad selenio (Se) con un aporte de 7.1 microgramos (μg) y finalmente yodo (I) con 6 μg. Contiene en mayor proporción equivalentes de niacina con un aporte de 2.37 mg, 2 mg de vitamina E, 0.96 mg de vitamina B6, 0.52 mg de tiamina,0.14 mg de riboflavina, y 60 ug de folato, es deficiente en la vitamina cianocobalamina (B12), vitamina C, vitamina A: equivalentes de retinol; retinol y carotenos provitamina A. y vitamina D. 4.1. Hidratos de carbono En la avena, el almidón constituye entorno del 60% del grano, es el componente principal del endospermo. El almidón es una mezcla de dos polímeros que están compuestos del monómero de seis carbonos D-Glucosa, el cual se encuentra en su configuración de anillo conocida como D-
  5. 5. 5 glucopiranosa. (Thomas y Atwel, 1999). Contiene un alcaloide no toxico de efecto sedante para el sistema nervioso, mejor conocido como avenina. 4.2. Proteínas Las proteínas se encuentran constituidos poa aminoácidos, estos suelen clasificarse en aminoácidos esenciales y no esenciales. Los no esenciales, son aquellos que el organismo sintetiza por lo cual no son necesarios adquirirlos atreves de la dieta, sin embrago los esenciales no los puede sintetizar el organismo y en necesario que el individuo los obtenga a través de su dieta diaria. Los aminoácidos esenciales son: isoleucina, leucina, lisina, metionina, cisteína, fenilalanina, tirosina, treonina, triptófano, valina. La histidina se ha considerado un aminoácido semiesencial, ya que solo es necesario en bebes con una ingesta de 33 mg por kg de peso. Los aminoácidos no esenciales son la alanina, arginina, acido aspártico, acido glutámico, glicina, prolina y serina. En 100 g de proteína de avena, predomina el aminoácido esencial: leucina con 7.2 g este es importante en la formación de tejido muscular y beneficia a la reconstrucción de este mismo, ayuda a mantener este tejido una vez formado, también es necesario para el balance de nitrógeno en el cuerpo, beneficia la reconstrucción de la piel y uñas. Otros aminoácidos que también predominan son: valina con 5.1g de proteína y fenilalanina con 5 g. la valina promueve la reparación de los tejidos, regula los niveles de glucosa en sangre, contribuye al desarrollo y crecimiento corporal. Mientras que la fenilalanina es necesaria para la formación de neurotransmisores y hormonas tales como la dopamina, noradrenalina y adrenalina, ala vez interviene en la formación de hormonas tiroideas. Es deficiente en triptófano, con un aporte de 1.3 g, y metionina con 1.8 g e histidina con 2.1 g. el triptófano se encarga principalmente a la regulación del sueño, lo cual es de suma importancia para el organismo. 4.3. Lípidos La avena es el cereal más rico en grasas, aunque la buena noticia es que son saludables para nuestro
  6. 6. 6 corazón. Predominan un tipo de grasas beneficiosas, las grasas poliinsaturadas que ayudan a reducir los niveles de colesterol total. En lípidos predomina el acido linoleico con un promedio de 38 g/100 g totales y el ácido oleico con 36 g/100g totales. Los lípidos son aportados como ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados (presentes en el endospermo, parte interna de la planta), consideradas como grasa saludable 4.4. Fibra dietética Los beta- glucanos se encuentran presentes en las capas celulares del endospermo, aquellos procedentes de cereales tienen efectos benéficos en el metabolismo (Pizarro, S., Ronco, A., Gotteland, M., 2014) Pizarro S. y col. (2014) describen el contenido de β-glucanos (en g por 100 g de peso seco) en la avena es de 3-8 g, con 82% hidrosoluble. Los betaglucanos mejoran y suavizan las mucosas del tubo digestivo, favoreciendo el proceso de digestión, el avenasterol y fitoesterol disminuyen la absorción intestinal de colesterol, propiedad que hace que la avena sea un alimento indicado para personas que tengan unos niveles elevados de lípidos o grasas en sangre. La avena es una excelente fuente de fibra dietética. Promoviendo así su uso en productos alimenticios funcionales a base de avena, como avena, harina de avena, muesli, barras de granola, harina de avena, pan de avena, galletas y galletas, leche de avena, avena, bebida probiótica a base de avena, cereales para desayuno a base de avena, copos y productos para bebés. Paralelamente, un buen número de estudios sugieren que el consumo de avena (Avena sativa L) tiene efectos que promueven la salud, ya que es uno de los pocos cereales que contiene tanto fibra soluble como insoluble, tales como â-glucano, arabinoxilanos y celulosa, La fibra soluble (inulina, pectina; gomas y fructooligosacáridos) captan agua y son capaces de formar geles lo que acelera el tránsito intestinal y enlentece el vaciamiento gástrico, como el caso de la avena (Lambo, A.M, Oste, R & Nyman, M., 2005). 4.5. Minerales Contiene buen aporte de minerales, en mayor proporción: se encuentra el
  7. 7. 7 potasio con 450 mg por 100g. después continua el fosforo con 370 mg por 100g. 5. Reacción de patologías asociadas al consumo de avena Ruiz, E., Mejía, O., Herrera, A.& Cortés J. (2011) determinaron el efecto de Avena sativa en el perfil de lípidos de pacientes entre 20 y 60 años con diagnóstico de dislipidemia sin otros factores de riesgo. Se llevo a cabo un estudio cuasi experimental, en el que solamente se incluyeron 30 pacientes sin otros factores de riesgo, solamente con dislipidemia. A los que se les indicó el consumo de 60 gr de avena licuada en agua, diariamente durante tres meses .se les estuvieron realizaron mediciones de colesterol total, triglicéridos y c-LDL, al inicio, a las cuatro y 12 semanas. Obteniendo como resultados una disminución relevante de colesterol de 48.8mg/dl y al término de las 12 semanas presentó una disminución de 35.35mg/dl de c-LDL, mientras que los triglicéridos no mostraron cambios elocuentes. Conclusiones: este estudio sugiere que la fibra de avena disminuye los niveles plasmáticos de colesterol y da una opción de inicio de tratamiento de las dislipidemias. La enfermedad celíaca (EC) se desencadena por una reacción anormal al gluten. causan inflamación de la mucosa del intestino delgado. Los anticuerpos monoclonales (moAbs) contra el principal péptido inmunotóxico 33- mer (A1 y G12) tienen menos reactividad contra la avena. El objetivo de Comino, I., Real, A., Lorenzo, L., Cornell, H., López, M., Barro, F., Lorite, P., Torres, M., Cebolla, A., Sousa, C., (2011), era verificar si esta reactividad observada podría estar relacionada con la toxicidad potencial de la avena para los pacientes con enfermedad celiaca. Los resultados mostraron que la reactividad del moAb G12 es proporcional a la inmunotoxicidad potencial del cultivar de cereal. Estas diferencias pueden explicar las diferentes respuestas clínicas observadas en pacientes que sufren de EC y abrir un medio para identificar cultivares de avena inmunológicamente seguros, que podrían utilizarse para enriquecer una dieta sin gluten. Los elevados niveles de colesterol, de lipoproteínas totales y de baja
  8. 8. 8 densidad (LDL) se consideran los principales factores de riesgo para la enfermedad cardiovascular. El β- glucano de avena, es una fibra dietética soluble presente en las paredes celulares del endospermo. En 1997 la Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos (FDA), aprobó el consumo de b- glucano para la reducción del riesgo de padecer EC y niveles de colesterol en plasma. Por lo contrario, en 2004, la Iniciativa de Reclamaciones Sanitarias Conjuntas del Reino Unido (JHCI) permitió un reclamo de salud para reducir el colesterol para el β- glucano de avena. Durante los últimos 13 años respaldan la sugerencia de que la ingesta de β- glucano de avena en dosis diarias de al menos 3 g puede reducir los niveles de colesterol de lipoproteínas (LDL) en plasma total y de baja densidad en un 5-10%. La investigación realizada por Othman, R., Moghadasian, M. & Jones, P. (2011) revelo que, el consumo de avena se asocia con reducciones del 5% y 7% en los niveles de colesterol total y LDL. Charlton, K., Tapsell, L., Batterham, M., O'Shea, J., Thorne, R., Beck, E. & Tosh, S. (2012) realizaron una investigación sobre los efectos reductores de colesterol, en la que llevaron a cabo un ensayo controlado aleatorio el cual tuvo una duración de 6 semanas en 87 hombres y mujeres con hipercolesterolemia leve, asignándoles uno de los tres grupos de dieta, según los requisitos de energía para mantener el peso: grupo 1: β-glucano mínimo (control); grupo 2: β-glucano de avena de dosis baja (1 · 5 g de β- glucan; avena bajo - OL) y grupo 3: β-glucano de avena de dosis más alta (3 · 0 g de β-glucano; avena alto - OH). Las ingestas de β-glucano de avena fueron más efectivas en dosis de 1 · 5 g / d, cuando se administraron en diferentes formatos de alimentos que proporcionaron cantidades similares de β-glucano soluble. II. Conclusión La avena es un cereal el cual se caracteriza por el contenido de fibra (beta-glucanos) el cual favorece a la digestión, por su contenido de almidón, favorece en la producción de glucosa en el organismo. en cuanto a micronutrientes, la avena contiene alto contenido de hierro,
  9. 9. 9 magnesio, zinc y fosforo, tiamina, vitamina B6, folatos, también es fuente de vitamina C y potasio. Los compuestos fenólicos, tienen efecto importante, funcionan como antioxidantes, a la ves mejoran las funciones editeliales, y tienen propiedades antiinflamatorias. Las avenantramidas son antioxidantes presentes en la avena, al igual que los cuerpos fenólicos tienen efecto antiinflamatorio y anterogenicas, estas ayudan a controlar la presión arterial, ya que produce oxido nitrico (actuando como vaso dilatador). Hoy en día hay una variedad de patologías, derivadas por no llevar una alimentación saludable, por ser propenso y/ padecer obesidad, tener poca actividad física, por consumo de tabaco, entre otras. El consumo de avena favorece a la prevención de enfermedades y disminución de factores de riesgo, esto se debe a su composición nutricional y sus mecanismos de acción. En individuos que presenten o padezcan obesidad, se asocia el consumo de avena ya que este disminuye el índice de masa corporal (IMC) y peso corporal. El consumo de fibra en estos pacientes favorece en la sensibilidad a la insulina y ala tolerancia de la glucosa. En caso de que el paciente padezca diabetes es recomendado que consuma avena, por su aporte de fibra ya que ayuda a mantener en rangos normales la glucosa en sangre. Si el individuo presenta enfermedades cardiovasculares y consume avena ya que esta reduce el colesterol sanguíneo, a la vez ayuda a disminuir las lipoproteínas de baja densidad (LDL), comúnmente conocido como “colesterol malo” y aumenta los niveles de lipoproteínas de alta densidad (HDL) Por su contenido de grasas insaturadas, fibra, lecitina, avenastrol y sustancias que ayudan a reducir los niveles de colesterol en sangre. El consumo de avena en pacientes propensos a cáncer, este alimento esta asociado con la prevención de distintos tipos de cáncer, por el consumo de ácidos grasos de cadena corta, ejemplo: acido, butírico. Estos ácidos retrasan a la muerte celular (apoptosis).
  10. 10. 10 III. bibliografía 1. Leord. W.H. Y J.H. Martin. 1983. Cereal Crops. New York: McMillan. P. 824. 2. Lambo, A.M; Oste, R; Nyman, M. (2005). Dietary fibre in fermented oat k W (2001) Rye prosuction and uses worldwide. Cereal Foods World 2:70–73. 3. Rasane, P., Jha, A., Sabikhi, L., Kumar, A., y Unnikrishnan, V.S. (2015) Nutritional advantages of oats and opportunities for its processing as value added foods. J Food Sci Technol, 52(2), 662–675. 4. Aparicio, A. & Ortega. R. (2015). Efectos del consumo del beta-glucano de la avena sobre el colesterol sanguíneo. Revista Españolade Nutrición Humana y Dietética, 20(2), 127-139. 5. Fulcher,R.G. 1986. Morphological and chemical organization of the kernel. pages 47-74 in: oats, Chemestry and Technology, Its ed. F.H.Webster, Ed. Am. Assoc. Cereal Chem., St.Paul,MN. 6. Ruiz, E., Mejía, O., Herrera, A.& Cortés, J. (2011). Consumo de avena (Avena sativa) y prevención primaria de la dislipidemia en adultos sin restricción dietética. Revista UNAM, 18(2). Recuperado de http://revistas.unam.mx/index .php/atencion_familiar/index. 7. Sterna V, Zute S & Brunava L.(2016). Oat grain composition and its nutrition benefice. Agriculture and Agricultural ScienceProcedia, 8, 252-256. 8. Aparicio, A.& Ortega, R., (2016). Efectos del consumo del beta-glucano de la avena sobre el colesterol sanguíneo. Revista española de nutrición y dietética, 20(2), 127-139. 9. Comino, I., Real, A., de Lorenzo, L., Cornell, H., Lopez, M., Barro, F., Lorite, P., Torres, M., Cebolla, A., Sousa, C., (2011). Diversity in oat potential immunogenicity: basis for the selection of oat varieties with no toxicity in coeliac disease. PubMed, 60, 915-922. Recuperado de https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/21317420.mm
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