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LO NO DULCE DEL AZÚCAR RESUMEN Los carbohidratos son un componente importante de la alimentación, como

reservas de energía del cuerpo y juegan un papel trascendente en las estructuras

celulares. Estos compuestos, junto con las grasas, son los factores principales

determinantes del aporte calórico diario, lo que permite percibir su impacto en el

desarrollo de la obesidad con su papel predominante como un factor de riesgo

para el desarrollo de enfermedades. Para reducir el efecto perjudicial en la salud

se desarrollaron sustitutos con diferentes propiedades, los cuales se utilizaron

en este trabajo en un modelo murino para observar el efecto del consumo en la

generación de sobrepeso y obesidad. Considerando la hipótesis que el consumo

de algunos sustitutos de azúcar, reducirá el incremento de peso en los animales

experimentales. Se utilizaron ratones hembras de la cepa CD-1 de 25 g, que

recibieron agua en consumo libre (ad libitum) adicionada con distintos

edulcorantes al 5%: fructuosa, sacarosa, sacarosa 50% (baja en calorías),

sucralosa y un grupo control que no recibió ningún aditivo en el agua. El consumo

de ad libitum se mantuvo constante durante 21 días. Los resultados obtenidos

de los ratones normales antes del tratamiento fueron de un peso, talla y niveles

de glucosa promedio de 37 a.36 g, 20.4 cm y 118.8 glucosa, mg/dl

respectivamente. El incremento en el peso fue de 4.7 g en animales que

recibieron sacarosa 50% (azúcar light) con respecto al peso promedio y un

aumento de 2.9 g de su peso inicial, de igual forma tuvo el mayor crecimiento.

Los niveles de glucosa en circulación no muestran un incremento, el valor final

estuvo 3.7 mg/dl debajo del valor inicial y un consumo de ad libitum moderado

de 48.3 ml promedio y un decremento en animales que consumieron sacarosa

50% con -3.7 mg/dl, la sucralosa -9 mg/dl y la fructuosa con una reducción de -

12.8 mg/dl. El consumo de alimento fue mayor en los animales que recibieron

fructuosa y los que mayor consumo de ad libitum tuvieron fueron los que

ingirieron sacarosa 100% con un promedio de 93.5 ml. Sin embargo, no se

observa sobrepeso u obesidad. Resaltando el grupo que recibió sucralosa

regular su peso, lo que podría extrapolarse a las personas. Se concluye que el

consumo moderado de edulcorantes y alimentación balanceada en personas

normales pueden contribuir a reducir el sobrepeso y la obesidad, reduciendo el

compromiso de padecer las enfermedades asociadas.

2

MARCO TEÓRICO Los carbohidratos son un componente importante de la alimentación, como

reservas de energía del cuerpo y juegan un papel trascendente en las estructuras

celulares. Estos compuestos, junto con las grasas, son los factores principales

determinantes del aporte calórico diario, lo que permite percibir su impacto en el

desarrollo de la obesidad con su papel predominante como un factor de riesgo

para el desarrollo de enfermedades.

La obesidad es una padecimiento crónico, complejo y multifactorial que se

caracteriza por la acumulación excesiva de grasa en el tejido adiposo o

hipertrofia general del tejido adiposo y los órganos periféricos del cuerpo

(Rupérez AI, et al., 2014). Las causas biológicas de la obesidad se han

establecido bien. Esta acumulación por tanto, es resultados de un desequilibrio

energético, en el que los individuos adquieren sobrepeso cuando los alimentos

que ingieren incluyen más calorías de las que utilizan; es por tanto, un problema

de salud pública y tiene un impacto negativo sobre la calidad de vida. Como una

enfermedad crónica y multifactorial originada por la interacción de varias causas,

se han identificado factores genéticos, metabólicos, psicológicos, educativos,

ambientales, culturales y sociales, entre otros. Sin embargo, la mayor influencia

la ejerce la aparición de nuevos e inadecuados hábitos de alimentación, así como

el sedentarismo característico de la vida moderna. La obesidad tiene graves

consecuencias para la salud por su asociación con otras enfermedades crónicas

o co-mórbidas como la diabetes, la artrosis, la hipertensión arterial, la

insulinorresistencia, la deslipidemia o el síndrome de apnea-hipopnea del sueño,

además de la alta tasa de mortalidad que genera (Albert, et al., 2005).

Para identificar la obesidad la Organización Mundial de la Salud OMS) ha

estandarizado un sistema de ponderación de la estructura corporal humana, el

índice de masa corporal (IMC). El IMC establece la relación entre la masa y la

talla de una persona. La ecuación para calcular el IMC es: masa corporal (“peso”,

expresada en kilogramos) dividida entre el cuadrado de la estatura (expresada

en metros, (kg/m2), como se expresa en las ecuaciones 1 y 2.

Ecuaciones: 1. IMC= Masa (Kg) [Estatura (m)]2

3

2. IMC= kg/m2

El IMC es un índice utilizado frecuentemente para clasificar el sobrepeso y la

obesidad en adultos. Así, la obesidad, se define como un valor IMC superior a

30 y el sobrepeso superior a 25 (Cuadro 1). De acuerdo al IMC se reconocen 5

categorías de obesidad.

Cuadro 1. Ponderación del índice de masa corporal en humanos.

INDICE DE MASA CORPORAL

Insuficiencia ponderal <18.5

Intervalo normal 18.5 – 24.9

Sobrepeso ≥25.0

Pre-Obesidad 25 – 29.9

Obesidad Clase I 30.0 – 34.9

Obesidad Clase II 35.0 – 29.9

Obesidad Clase III ≥40.0

Al constituir la obesidad un problema de salud pública, es importante considerar

cómo intervienen y cómo actúan los diferentes factores en la salud.

La solución es restaurar el balance de energía a un estado en el que el consumo

y la producción de calorías sean iguales, lo que favorece mantener el peso. La

ingesta calórica y el gasto de energía a través de la actividad física son dos

componentes del balance energético sobre que los individuos tienen el control.

En un intento por reducir la obesidad y las consecuencias que tiene para la salud

humana, se produjeron una variedad de sustitutos de azúcar bajos en calorías,

llamados edulcorantes, que son compuestos bajos en calorías, con los que se

endulzan alimentos y bebidas.

El uso de edulcorantes creció en los últimos 35 años. Al mismo tiempo, muchas

de las características de la dieta han cambiado, incluyendo variaciones en

contenido de grasa, de hidratos de carbono y la composición, el aumento de la

adición de nutrientes , y los nuevos patrones de la dieta debido a los cambios de

estilos de vida y actitudes hacia la comida. Durante este mismo período, la

prevalencia de sobrepeso y obesidad se ha incrementado de ~ 30 a 70 %.

(Anderson et al., 2012).

4

Los productos bajos en calorías se desarrollaron para personas diabéticas y con

problemas de salud, cuya demanda actual ha aumentado en un intento de limitar

los problemas de salud, perder o regular la masa corporal (Sandrou y

Arvanitoyannis, 2000). Éstos productos tienen sabor dulce y pueden sustituir a

la sacarosa; de ahí su nombre de sustitutos del azúcar o edulcorantes. Los

edulcorantes se utilizan para reducir las calorías en los alimentos y las bebidas,

pueden ser productos naturales, o sintéticos como la sacarina, la sucralosa u

otros. Además los edulcorantes se utilizan para limitar la energía de los

alimentos durante la dieta, para reducir la formación de placa dental, y para

ayudar a regular los niveles de azúcar en la sangre en individuos diabéticos. El

aporte de energía de la sacarosa es 4 kilocalorías por gramo (Kcal/g). A

continuación se describen algunos de los aditivos con sabor dulce que son

importantes, la sacarosa, la fructuosa y la sucralosa.

SACAROSA

Es el azúcar común obtenido de la caña de azúcar, la remolacha azucarera, o

de la miel. Es un disacárido formado por alfa-glucopiranosa y beta-

fructofuranosa. Su nombre químico es alfa-D-Glucopiranosil - (1→2) - beta-D-

Fructofuranósido. Su fórmula molecular es C12H22O11 y fórmula desarrollada es

la siguiente, Fig. 1

Figura 1. Fórmula desarrollada de la glucosa. Formada de dos monosacáridos la alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa. Es un disacárido que no tiene poder reductor sobre el reactivo de Fehling y el

reactivo de Tollens. Con propiedades físicas de cristal, transparente, el color

blanco, originado por la difracción múltiple de la luz en los cristales.

La miel también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa

parcialmente hidrolizada.

5

La sacarosa se usa en los alimentos por su poder endulzante, al llegar al

estómago sufre una hidrólisis ácida y una parte se desdobla en sus componentes

glucosa y fructosa. El resto de sacarosa pasa al intestino delgado, donde la

enzima sacarasa la convierte en glucosa y fructosa.

La sacarosa se considera uno de los mejores nutrientes disponibles para el

organismo humano, es de digestión fácil y no genera productos tóxicos del

metabolismo. Se discute el índice glicémico que puede tener, pero en general se

asume que es muy elevado, debido a que posterior a su consumo incrementa de

forma importante glicemia en sangre, induciendo una alta secreción de Insulina,

que puede ser patológica para la salud. Al tener sabor agradable, puede inducir

a un consumo exagerado. En la sociedad industrializada, su disponibilidad es

alta, sobrepasando los límites de consumo, en la actualidad se sugiere el

consumo limitado (Berg, et al., 2008).

METABOLISMO DE LA SACAROSA.

En los humanos y otros mamíferos, la sacarosa se desdobla en sus dos azúcares

monosacáridos constitutivos, glucosa y fructosa, por la acción de las enzimas

sacarasa o la isomaltasa (glucosidasas), las cuales se ubican en la membrana

celular de las microvellosidades del duodeno. Como resultado, las moléculas de

glucosa y fructosa son absorbidas hacía el torrente sanguíneo.

El consumo de sacarosa en grandes cantidades está relacionado con

enfermedades, como la caries dental, debido a que las bacterias de la boca

convierten los azúcares en ácidos que atacan el esmalte dental.

La sacarosa, como carbohidrato puro, contiene 3.94 kilocalorías por gramo, o 17

kjul/g. (Berg, et al., 2008). La sacarosa puede contribuir a desarrollar el síndrome

metabólico, cuando se consumen grandes cantidades de alimentos con

sacarosa, los nutrientes benéficos pueden desplazarse de la dieta, lo cual

contribuye a problemas de salud. Se ha sugerido que la sacarosa contenida en

las bebidas (como las gaseosas) está relacionada con la obesidad y podría

estarlo en la resistencia a la insulina. La sacarosa es el edulcorante más utilizado

en el mundo industrializado su poder endulzante y sus propiedades funcionales.

Se ha reemplazado por otros endulzantes naturales o sintéticos

6

FRUCTUOSA

La fructosa, o levulosa, es una forma de azúcar encontrada en los vegetales, las

frutas y la miel. Es un monosacárido con la misma fórmula empírica que la

glucosa pero con diferente estructura, es decir, es un isómero de esta. Es una

hexosa (6 átomos de carbono), pero cicla en furano (al contrario que las otras

hexosas, que lo hacen en pirano). Su poder energético es de 4 kilocalorías por

cada gramo. Su fórmula química es C6H12O6.

Figura 2. Fórmula cerrada de la fructuosa.

Todas las frutas naturales tienen cierta cantidad de fructosa además de la

glucosa, que puede ser extraída y concentrada para hacer un azúcar alternativo.

Junto con la glucosa forman un disacárido llamado sacarosa o azúcar común.

La fructosa se ha utilizado como edulcorante para los diabéticos. Sin embargo,

en los últimos tiempos se ha convertido en objeto de polémica al asociarse como

causa primigenia de la obesidad. Como isómero de compensación de función de

la glucosa, es levógira y tiene 3 carbonos asimétricos por lo tanto es uno de los

componentes de los cuatro pares de enantiomeros. Es una cetohexosa de la

serie D. Su nombre sistemático es 1,3,4,5,6 pentahidroxi- 2-hexanona.

El proceso de metabolismo de la fructosa incluye su fosforilación por medio de

la eliminación de los grupos fosfato del adenosín trifosfato (ATP). El ATP

transformado en adenosín monofosfato (AMP), posteriormente en inisotol

monofosfato (IMP) y finalmente degrado a ácido úrico.

Los estudios comparativos entre el efecto de la fructosa y de la sacarosa han

sido descartados, pues la sacarosa es un disacárido de la fructosa y la glucosa,

de tal modo que al descomponerse para su metabolización resulta en una parte

de fructosa y de glucosa. El uso de la fructosa, como endulzante es relativamente

reciente, extendiéndose a partir de la década de 1970, se puede desarrollar

intolerancia a la fructuosa.

7

SUCRALOSA

Figura 3. Fórmula de la sucralosa, un edulcorante sintético.

La sucralosa es un edulcorante de mesa y un aditivo en la elaboración de

alimentos, es 600 veces más dulce que la sacarosa. Es una mezcla de dextrosa,

maltodextrina, y sucralosa, cada 10 g contienen 9.00 g de carbohidratos que

incluyen 8.03 g de azúcares (dextrosa) y 0.96 gramos de almidón la

maltodextrina. La equivalencia es que 10 gramos de sucralosa tienen 33

kilocalorías comparado con 39 kilocalorías en un peso igual de azúcar. Las

calorías de la sucralosa provienen de los carbohidratos, y no de la sucralosa.

Formulaciones recientes del compuesto utilizan maltodextrina resistente, que se

puede categorizar como fibra. A diferencia de otros edulcorantes artificiales, se

cree que es estable al calentarse. La FDA aprobó la sucralosa en 1998 (Aldeeb

OA, et al., 2013). La sucralosa se produce a partir de sacarosa sustituyendo con

Cl 3 tres átomos en tres grupos hidroxilo, es organoclorado sintético, un

ingrediente común en el suministro de alimentos del mundo y como excipiente

en medicamentos. La sucralosa interactúa con sensores químicos en el tracto

digestivo que juegan un papel en la dulce sensación del gusto de leptina, una

hormona del tejido adiposo que funciona como una señal aferente en la

retroalimentación negativa que mantiene la constancia relativa de la masa de

tejido 1998 (Aldeeb, et al., 2013).

8

OBJETIVOS

Observar el efecto de edulcorantes en la obesidad en ratones hembra,

de la Cepa CD-1.

Correlacionar la influencia de los estilos de vida de adolescentes entre

16 y 19 años respecto a la obesidad.

PROBLEMA

El sobrepeso y la obesidad son un problema de salud pública a nivel mundial y

en México es el principal problema de Salud Pública por la mortalidad debida a

las enfermedades asociadas, la frecuencia de este padecimiento ha aumentado

en los últimos 30 años (www.sommmenlac.org/epidemiología.html) y se

relaciona a un incremento en la desnutrición, la diabetes, Tipo I, Tipo II, y la

asociada al embarazo y ocupa el primer lugar mundial en niños y el segundo en

adultos. A partir de 1980, los índices de sobrepeso y obesidad se triplicaron en

México, reflejado en las cifras actuales donde el 39.05% de la población tiene

sobrepeso y 32.15% obesidad, equivalente a 7 de cada 10 mexicanos entre 30

y 60 año (INSP, 2012).

(http://www.epidemiologia.salud.gob.mx/dgae/boletin/intd_boletin2.html). Con

estos supuestos se utilizó un modelo murino para probar el efecto de sustitutos

de azúcar en la generación de sobrepeso y obesidad y establecer una posible

correlación con el uso de estos edulcorantes en el humanos.

HIPÓTESIS Si los animales consumen edulcorantes entonces la masa corporal se mantendrá estable.

9

DESARROLLO Se utilizaron ratones hembras de 12 semanas de edad con una masa de 25 g,

mantenidos en el bioterio del Departamento de Microbiología y Parasitología, de

la Facultad de Medicina, UNAM, a temperatura constante de 22 ± 1ºC con un

calentador eléctrico. Los animales se conservaron en jaulas de acrílico con tapa

de rejilla metálica, con pajilla estéril de madera la cual se cambió cada 48 h. Con

un fotoperiodo de 12 h Luz/12 h oscuridad. Se alimentaron con libre acceso a

200 gr de tabletas purina (Purina de Mexico, SA de CV) y agua (ad libitum) en

botellas de 350 ml de capacidad con bebedero de aluminio. Antes de iniciar el

tratamiento los animales se desparasitaron con una suspensión de Abendazol a

una concentración de 250 mg/ml por vía oral, en dosis de 1 mg/g de peso durante

5 días. Después se determinó el peso, la talla y los niveles de glucosa en

circulación a todos los animales, Fig. 4, con estos valores se calculó el IMC.

Antes de iniciar el tratamiento se determinó la concentración de glucosa en

circulación de los ratones obteniendo un promedio de glucosa en mg/dl de todos

los animales.

El tratamiento con edulcorantes se preparó con agua estéril y se adicionó con 5

% de cada edulcorante, sacarosa, sacarosa 50% sucralosa, fructuosa. Se

formaron 5 grupos de animales de dos animales cada uno. Un grupo de animales

recibió ad libitum sin adicionar ningún suplemento y consideró como control

negativo, Cuadro 1. El consumo de se mantuvo constante durante 21 días.

Cuadro 1. Se emplearon los sustitutos de azúcar de uso común.

Jaula Jaula 1 Jaula 2 Jaula 3 Jaula 4 Jaula 5

Edulcorante Control sin sustituto

Sacarosa 100%

Sucralosa (Splenda)

Sacarosa 50% (Azúcar light)

Fructuosa (Selecto)

Los registros se realizaron cada 24 a 72 h, determinando: el consumo de

alimento, estipulado pesando el alimento remanente cada 48 h, utilizando una

balanza digital (Metalmex, SA de CV). La misma balanza se utilizó para medir la

masa corporal y para conocer el consumo de agua, pesando el agua sobrante

diariamente.

10

Se determinaron los índices de masa corporal de los animales antes y al final del

ensayo utilizando las ecuaciones 1 y 2. Además, se calcularon los IMC de los

adolescentes que participaron en la encuesta con las mismas.

A B

C D Determinación de la talla A, glucosa en circulación, B. por el corte del extremo caudal de la cola C. y peso de los ratones, D en una balanza digital.

La determinación de glucosa en sangre se midió con un Glucómetro digital

Roche Accu Check Performa utilizando tiras reactivas. Para ello se hizo un corte

en el extremo distal de la cola del animal, se recuperó una gota en la tira reactiva.

La lectura se obtuvo en 5 segundos. La talla se midió desde el extremo distal de

11

la cola hasta la punta de la nariz, colocando cada animal en posición vertical

sobre una hoja tamaño carta, donde se marcaron las tallas y posteriormente se

ponderaron con una regla de 30. Los edulcorantes se prepararon al 5% en agua

purificada y se administraron en bebederos de vidrio estériles Cuadro 1, Fig. 4.

Ya que la obesidad y el sobrepeso son resultado de los estilos de vida y

concepciones de salud de las personas, para establecer una correlación con los

efectos de estos sustitutos de azúcar con el humano se realizó una encuesta en

la población de la ENP 5 en el turno vespertino. La encuesta consistió de un

cuestionario con estructurado con 16 preguntas. En la presentación de la

encuesta, se refirió al consentimiento informado para participar en el proyecto, y

solo respondieron la encuesta las personas que aceptaron participar en ella. La

finalidad fue conocer el tipo de edulcorantes que más utilizan, qué tan activo es

su estilo de vida, etc. para comparar los resultados de la encuesta con los

obtenidos con el modelo de ratón utilizado en el laboratorio.

ENCUESTA

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXI ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA 5 “JOSÉ VASCONCELOS”

ENCUESTA PARA IDENTIFICAR LOS ESTILOS DE VIDA EN UNA MUESTRA DE ADOLESCENTES DE LA ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA TURNO MIXTO. Esta encuesta es anónima y tiene la finalidad de conocer los estilos de vida de los adolescentes de la educación media superior y se solicita la participación voluntaria. Si estás de acuerdo en participar marca con una cruz dentro del paréntesis ( ). Si no devuelve el documento a los encuestadores. Completa la información que se solicita Edad: Sexo: (M) (F) Grupo: Talla y peso__________

1.- ¿Qué tipo de azúcar consumes?

2.- ¿Cuánto tiempo llevas consumiendo dicho sustituto?

3.- ¿Has presentado algún malestar con otro tipo de azúcar?

4.- ¿Qué cantidad aproximada de agua consumes al día?

5.- ¿Qué tipo de bebida ingieres en mayor cantidad al día?

6.- Desayuno, comida y cena (es la tabla de "frecuencia" y "cantidad")

7.- De carbohidratos, lípidos y proteínas, ¿Cuál consumes más?

8.- ¿Tienes algún(os) familiar(es) con diabetes?

9.- ¿Eres diabético?

10.- ¿Realizas algún tipo de ejercicio? ¿Cuál?

11.- ¿Cuántas horas duermes al día?

12.- ¿Cuántas horas pasas fuera de casa?

13.- ¿Te consideras una persona feliz?

14.- Según la información de tu última visita al médico, ¿En qué escala de peso

te encuentras?

15.- ¿Qué cantidad de ansiedad presentas?

16.- ¿Fumas, tomas o realizas alguna actividad de este tipo?

12

RESULTADOS

Los resultados obtenidos de los ratones normales antes del tratamiento fueron

de un peso promedio de 37.36 g, una talla promedio de 20.4 cm y niveles de

glucosa normales fueron de 118.8 mg/dl. El incremento en el peso fue de 4.7 g

más en los animales que recibieron sacarosa 50% (azúcar light) con respecto al

peso promedio de los animales y un aumento de 2.9 g de su peso inicial. Este

mismo grupo de igual forma tuvo el mayor crecimiento respecto al promedio con

un incremento de 2.2 cm y 2.1 g con relación a su talla inicial. Los niveles de

glucosa en circulación muestran que estos animales no incrementaron su nivel

de glucosa, contrariamente a lo esperados el valor final estuvo 3.7 mg/dl debajo

del valor inicial y un consumo de ad libitum moderado de 48.3 ml promedio,

Cuadro 3 y Gráfica 1.

Cuadro 2. Registro de Masa, talla, y niveles de glucosa en circulación. Ratón Parámetro Peso/g

Promedio Talla cm Promedio

Glucosa/Sangre Promedio

Incremento Peso/Talla/glucosa

g/cm/(mg/dl) Inicial Final Inicial Final Inicial Final

R1 Control 36 38.7 19.2 21 112 122 2.7 1.8 10.7

R2

R3 Sacarosa 100%

35.8 38.5 19.6 21.5 70.8 128 2.7 1.9 58

R4

R5 Sucralosa (Splenda)

37 37 20.2 20.6 140 131 00 0.4 -9

R6

R7 Sacarosa 50%

38.8 41.7 20.5 22.6 132.6 128.9 2.9 2.1 -3.7

R8

R9 Fructuosa (Selecto)

39.2 39.9 20.7 21.3 137.5 124.7 0.7 0.6 -12.8

R10

PROMEDIO 37.36 20.04 118.4

Se manifiesta un decremento en los niveles de glucosa en circulación de los

animales que consumieron edulcorantes como la sacarosa 50% con -3.7 mg/dl,

la Sucralosa -9 mg/dl y la fructuosa con una reducción de -12.8 mg/dl, Cuadro 2.

El consumo de alimento fue mayor en los animales que recibieron fructuosa con

un promedio de 25.5 g y los que mayor consumo de ad libitum realizaron fueron

aquellos a los que se les proporcionó sacarosa 100% con un promedio de 93.5

ml. Sin embargo, no se observa sobre peso u obesidad en estos animales, ya

que el peso mayor se hizo presente en los animales que comieron más y

recibieron fructuosa, Gráfica 1.

13

Gráfica 1. Valores de IMC de Ratones de acuerdo al edulcorante recibido, en

azul los valores antes del experimento y después de haber sido desparasitados.

Los resultados de IMC después de los ensayos en color rojo.

El resto de los animales se mantuvo en un peso promedio cercano, excepto el

grupo que recibió sucralosa que no tuvieron incremento de peso desde el inicio

al final del protocolo (Cuadro 2), en orden creciente se encontró que el aumento

de peso fue de la siguiente forma:

<sucralosa < fructuosa < animales control= sacarosa 100%, < sacarosa 50%,

Gráfica 2. Se muestran los valores de los pesos (Azul marino), la talla

(gris), y niveles de glucosa en circulación (azul claro) de los animales, 3 semanas antes de iniciar el protocolo. Los resultados obtenidos después de haber sido

0

2

4

6

8

10

12

Control Sacarosa 100%Sucralosa (Splenda)Sacarosa 50%Fructuosa (Selecto)

Valores iniciales

Valores Finales

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Control Sacarosa 100% Sucralosa Sacarosa 50% Fructuosa

Peso Inicial

Peso Final

Talla Inicial

Talla Final

Glucosa Inicial

Glucosa Final

14

desparasitados, en color azul marino, verde. Los resultados al finalizar el protocolo fueron peso (rojos) Talla (naranja) y glucosa (verde).

Cuadro 3. Consumo de alimento y agua (ad libitum)

Ratón Parámetro ALIMENTO (g)

Inicial/Final/ Promedio AGUA ml

Inicial/Final/Promedio

R1 Control 21.6 22.5 23.5 36 42.5 39.1

R2

R3 Sacarosa 100%

21.8 23 20.5 64.5 122 93.5

R4

R5 Sucralosa (Splenda)

20.3 26.5 19 23.5 23.5 28.6

R6

R7 Sacarosa 50%

19.8 18 17.5 37.5 37.5 48.3

R8

R9 Fructuosa (Selecto)

22.8 25 25.5 56.5 16.5 42.1

R10

Estas diferencias correlacionan con los niveles de glucosa en circulación,

además aunque son pequeñas muestran que la sacarosa tiene una posible

influencia en la generación de sobre peso y obesidad en ratones, considerando

que el porcentaje del azúcar fue en una concentración de 5% en el agua tanto

en la sacarosa 100 % como al 50%.

La encuesta fue resuelta por los alumnos y solo respondieron aquellas personas

que aceptaron participar en ella. Por otra parte y comparativamente, los

resultados obtenidos en la encuesta, donde el 79.3 % de los encuestados

informaron consumir sacarosa y un porcentaje relativamente alto consume

sucralosa. Cuadro 4, lo que podría interpretarse que estas personas pueden

controlar su peso por la ingestión de productos bajos en calorías.

Cuadro 4. Tipos de azúcar que consumen los adolescentes que participaron en el estudio.

Edulcorante Frecuencia Porcentaje %

Fructuosa 3 1.1 Sucralosa 42 15.8 Sacarosa 100% 211 79.3 Sacarosa 50% 8 3.0 Otro 2 .8 Total 266 100.0

Estos valores indican que la población de adolescentes entre 16 y 19 años de la

ENP, tienen un peso normal, sin embargo, un 20.3 % entran dentro del cuadro

de sobrepeso y 0.8 % pueden considerarse obesos, Cuadro 5 y Gráfica 3.

15

Cuadro 5. Cálculo del IMC de los adolescentes encuenstados con respecto a los

valores de la OMS.

Parámetro Frecuencia Porcentaje

Bajo Peso 8 3.0 Peso Normal 196 73.7 Sobrepeso 54 20.3 Obesidad 2 .8 Total 260 97.7 No respondió 6 2.3 Total 266 100.0

Adicionalmente, se calcularon los IMC de los animales (Cuadro 6) y de los

adolescentes encuestados (Cuadro 5, Gráfica 2).

Gráfica 2. Resultados del IMC de los adolescentes de acuerdo al edulcorante. Mostrando que la sacarosa tiene el valor más alto y podría inducir el sobrepeso y la obesidad, contrariamente, los adolescentes que consumen la fructuosa tienen IMC menores.

Los niveles de sucralosa aparecen elevados en los adolescentes, casi al mismo

nivel que los que consumen sacarosa 100% y sacarosa 50%. Lo que puede

sugerir que los adolescentes entre 16 y 19 años, tienen estilos de vida que

favorecen el consumo de edulcorantes que puedan beneficiar la salud y tienen

creencias de salud dirigidas a conservar el peso de acuerdo a su edad.

Adicionalmente, la mayor parte de las personas encuestadas realizan una

actividad física.

0

5

10

15

20

25

30

Fructuosa

Sucralosa

Sacarosa 100%

Sacarosa 50%

16

Cuadro 6. Índices de masa corporal de los animales antes y después de recibir

los sustitutos de azúcar por vía oral.

Ratón

IMC inicial IMC final

R 1 y 2 0.97 0.89

R 3 y 4 0.93 0.92

R 5 y 6 0.90 0.78

R 7 y 8 0.95 0.83

R 9 y 10 0.23 0,88

17

ANÁLISIS DE RESULTADOS. Existe mucha controversia sobre el efecto que ocasiona el consumo de los

diferentes aditivos dulces, la sacarosa, se relaciona con caries, diabetes,

obesidad, arteriosclerosis, y otras patologías. Los resultados obtenidos en ratón

muestran una reducción en la talla de los animales con respecto al consumo de

otros endulzantes, los cuales son muy cercanos a los valores obtenidos en

animales que consumieron sucralosa. La fructuosa, se metaboliza y conserva

en parte, por el hígado en forma de glucógeno, a diferencia la glucosa que se

absorbe instantáneamente produciendo una subida y una bajada rápida de

energía. Sin embargo puesto que la fructosa acaba transformándose en glucosa

produciendo una elevación glucémica en sangre, ya no se considera un

edulcorante recomendable para las personas con diabetes (Chan et al., 2014).

Antiguamente, se creía que la fructosa podía ser un sustituto saludable de la

glucosa, ya que endulza más que ésta, pero tiene un menor poder calórico que

la glucosa (400 kcal por cada 100 gramos), sin embargo, los resultados

obtenidos de ensayos en ratón permiten observar que el consumo moderado de

los sustitutos de sacarosa como la fructuosa y la sucralosa favorecen conservar

un peso bajo, debido posiblemente que con menos cantidad es posible endulzar

lo mismo. Se sabe que la fructuosa puede ser responsable de la “gota” por su

incorporación a la degradación como urea, enfermedad que también ha sido

asociada a dietas ricas en fructosa (Chan et al., 2014). Desde la década de 1980

numerosos estudios asocian a dietas ricas en fructosa la resistencia a la insulina,

la diabetes tipo 2, la obesidad, elevación de colesterol y triglicéridos. Las causas

subyacentes parecen ser el hecho de que la fructosa debe ser metabolizada por

el hígado, a diferencia de la glucosa. Todas las células del cuerpo pueden

metabolizar glucosa. Sin embargo, toda la fructosa debe ser metabolizada en el

hígado (Levi y Werman, 1998) cuando la fructosa llega al hígado, éste cesa su

actividad habitual para dedicarse en exclusiva a la metabolización de la fructosa

(Alwahsh et al., 2014). Ello causa un cese en la actividad digestiva habitual del

organismo, llevando a niveles más elevados de glucemia en sangre y reduciendo

los niveles de insulina y leptina. Como la insulina y la leptina inhiben el apetito,

la ingesta de fructosa es incapaz de saciar el apetito, el individuo se ve forzado

a ingerir más alimentos, en muchos casos conteniendo también fructosa. Estas

18

consideraciones correlacionan con lo observado en este ensayo, ya que los

animales que ingirieron mayor cantidad de alimento fueron los que recibieron

fructuosa. De esta forma, la fructosa se ha ligado a la obesidad (Levi y Werman,

1998). El control de peso ejercido por este aditivo y los resultados obtenidos

sobre el peso podrían estar relacionados con la concentración empleada de 5%.

Sobre el metabolismo de la fructuosa se sabe que cuando se consume en

cantidades moderadas, la fructosa, pero no la sacarosa o la glucosa en

edulcorantes, aumenta la síntesis de ácidos grasos (palmitato), mientras que en

el ayuno las acilcarnitinas de cadena larga se incrementan después de ingerir

tanto la fructosa y la sacarosa, lo que indica un flujo de β -oxidación alterada

(Hochuli et al., 2014, Lê y Tappy. 2006).

Respecto a la ingestión oral de sucralosa, ésta no aumenta las concentraciones

plasmáticas de algunos compuestos que reducen el apetito en sujetos sanos, y

no tiene efecto sobre la secreción de la insulina o el apetito (Ford et al., 2011).

En el consumo de alimentos se sabe que la leptina se produce como una señal

homeostática para controlar la ingesta de alimentos, y estudios recientes han

demostrado que la leptina efectivamente reduce la ingesta de alimentos, en

parte, por la disminución del valor de la recompensa de sacarosa. En los

humanos, el valor de la recompensa de los alimentos se ha evaluado

subjetivamente y la terapia de reemplazo de leptina normaliza el gusto por la

comida, incluso antes de lograr la pérdida de peso. En ratones hay limitaciones

porque se ha realizado por selección de botellas conteniendo sacarosa y

sucralosa, observando que hay una preferencia a la ingestión de sucralosa

induciendo estimulación de dopamina en las neuronas (Domingos et al., 2013).

Existen otros aditivos dulces como los que contienen polioles y/o sin azúcares,

están reconocidos como seguros pero no están probados (Fitch y Keim, 2012).

La mayoría de los edulcorantes no calóricos se mezclan con dextrosa y

maltodextrina para aumentar el volumen del producto y permitir que se midan

como el azúcar de mesa. Sin embargo se sabe que, la dextrosa y maltodextrina

son carbohidratos que proveen calorías, de los que 10 g de edulcorante bajos en

calorías proporcionan de 33 a 36 kilocalorías comparado con 39 kilocalorías del

azúcar. Por peso, estos edulcorantes pueden reducir las calorías un 10 o 15 %

en comparación con el azúcar. Sin embargo, estos sustitutos del azúcar reducen

las calorías aproximadamente un 80 %, ya que, en el caso de Splenda, un

19

paquete que contiene 1 gramo de producto (3.3 kilocalorías) tiene la dulzura

equivalente a una cucharada de azúcar (4.2 g y 16.3 kilocalorías). Los empaques

de estos edulcorantes con menos de 5 calorías por porción, pueden tomar

ventaja de las reglas alimentarias que permiten redondear los números y

reducirlos a cero. De esta manera los productos pueden anunciarse como

productos "sin calorías". Se espera que las bebidas con edulcorantes no

calóricos ayudan a perder peso, pero los estudios epidemiológicos reportan que

el consumo de refrescos dietéticos está asociado con el desarrollo del síndrome

metabólico (Lutsey et al., 2008), la ingesta de edulcorantes no calóricos disocia

la sensación gustativa como un predictor del contenido calórico o nutricional de

los alimentos. Experimentos han demostrado que la reducción de la correlación

entre el sabor dulce, y el contenido calórico de los alimentos con edulcorantes

artificiales en ratas aumentó la ingesta calórica, el peso corporal y la adiposidad

(Swithers y Davidson, 2008). Estos reportes sugieren que el consumo de

productos con edulcorantes artificiales puede causar el aumento del peso

corporal y la obesidad al interferir con el equilibrio fundamental de los procesos

fisiológicos mediados por los receptores del gusto cuando se consumen en

grandes cantidades debido a la composición química (Ludwig, 2013;

Sievenpiper, 2014). Los niveles de sucralosa que aparecen elevados en los

adolescentes, están casi al mismo nivel que los adolescentes que consumen

sacarosa 100% y sacarosa 50%. Lo que puede sugerir que los adolescentes

entre 16 y 19 años, tienen estilos de vida que favorecen el consumo de

edulcorantes que puedan beneficiar la salud y tienen creencias de salud dirigidas

a conservar el peso de acuerdo a su edad. Adicionalmente, la mayor parte de

las personas encuestadas, 75% realizan una actividad física. Sin embargo, los

resultados muestran que en ellos, hay mayor tendencia al sobrepeso que a la

obesidad debida a la falta de disponibilidad de alimentos sanos, solo tienen

acceso al consumo de alimentos preparados en condiciones dudosas en calidad.

El número de alumnos de alumnos en esta situación de sobre peso corresponde

a un 20.3 % y con obesidad el 0.8 %.

Finalmente, se estudia la señalización de la leptina y ésta actúa directamente en

una zona del cerebro, en el núcleo arqueado del hipotálamo para controlar los

niveles de insulina y de glucosa en el flujo sanguíneo. Las neuronas del núcleo

20

también participan en la acción hormonal en la actividad física. Los receptores

de leptina en el núcleo son responsables de cerca del 25 % de los efectos

hormonales en el peso corporal, lo que sugiere otras regiones cerebrales

importantes para esta función hormonal. La estrategia experimental reactivar

unilateralmente los receptores de leptina en el núcleo de ratones en los que de

otra manera se había bloqueado todo funcionamiento de los receptores de la

leptina. A las 12 semanas de edad, los ratones con la actividad receptora

restaurada tuvieron un decremento en el peso total debido a una reducción del

tejido adiposo, en comparación con aquellos que carecían de actividad de los

receptores de leptina (Wu et al., 2014)

21

CONCLUSIONES

Los animales experimentales mostraron un incremento ligero en el IMC, en el

peso, y los niveles de glucosa en circulación frente al consumo de sacarosa baja

en calorías. El consumo de edulcorantes no metabolizables como la sucralosa

favorecen la regulación de dichos parámetros, arrojando IMC, peso y glucosa

circulante menores. Sin embargo, se observó una reducción en el crecimiento

de los animales, lo cual también se pudo deber al estrés producido por la falta

de consumo de agua sin aditivos. Se detectó un mayor consumo de fructuosa

que de acuerdo a los reportes científicos, tiene altos riesgos radicados en el

metabolismo. Para el humano es de riesgo el consumo elevado de fructuosa y

conlleva menores peligros con el consumo de sucralosa en personas normales.

Sin embargo, en personas con síndrome metabólico, diabetes, enfermedad

cardiovascular y otras, se recomienda la restricción en el consumo de azúcares

y aditivos ya que vienen suplementados con glucosa (Schiffman, 2013).

Los consumidores pueden disfrutar de manera segura los edulcorantes nutritivos

y edulcorantes no nutritivos si se consumen dentro de un plan de alimentación

con las recomendaciones de nutrición y la ingesta dietética adecuadas; así como

con los objetivos de salud individuales y las preferencias personales. La

preferencia por el sabor dulce es innata y edulcorantes puede aumentar el placer

de comer. Los edulcorantes nutritivos contienen hidratos de carbono y

proporcionan energía, se producen naturalmente en los alimentos o se pueden

añadir en el procesamiento de alimentos o por los consumidores. Un mayor

consumo de azúcares añadidos se asocia con un mayor consumo de energía y

menor calidad de la dieta, lo que puede aumentar el riesgo de obesidad,

prediabetes, diabetes tipo 2 y enfermedad cardiovascular.

La hipótesis planteada al inicio del protocolo fue aceptada.

22

PERSPECTIVAS Se necesitan estudios en el modelo murino utilizando otras concentraciones de

los productos probados y también estudios en humanos para delinear los efectos

de los azúcares y sustitutos.

Será conveniente incrementar la muestra de animales de estudio y el tamaño de

la muestra.

Realizar análisis estadístico para valorar la validez del protocolo.

.

23

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AGRADECIMIENTOS

Al Dr. Javier R. Ambrosio Hernández Coordinador de investigación del Departamento de Microbiología y Parasitología por su apoyo para el mantenimiento de los ratones en el Bioterio del departamento a su cargo.

A la Biol. Olivia Reynoso Ducoing por sus amables sugerencias.

Al MVZ. Enrique Pinzón Estrada por facilitar el acceso a los animales experimentales.

Al MVZ. Víctor Manuel Salgado Alfaro por su colaboración en el manejo de los animales.