Poster de biodisponibilidad de hierro y calcio en cereales y derivados

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Autor: Yury Caldera Tutor: Reyes Barberá Sáez Master en Calidad y Seguridad Alimentaria. Departamento de Medicina PrevenCva y Salud Pública, Ciencias de la Alimentación, Toxicología y Medicina Legal. Área de Nutrición y Bromatología. Grupo de invesCgación Bionutest Introducción La biodisponibilidad es un tema complejo que integra una secuencia de eventos como: digesCón, solubilidad, absorción e incorporación de los componentes de los alimentos en los procesos metabólicos, considerando además que la biodisponibilidad depende tanto de factores exógenos como endógenos. Para conocer la influencia de la matriz alimentaria y otros factores que pueden influir en la biodisponibilidad de los minerales, se han desarrollado metodologías, las cuales, se basan generalmente en la digesCón simulada para esCmar el porcentaje de componente que es transformado en el intesCno a una forma absorbible, determinado tras la obtención de la fracción soluble o dializable, que podría ser absorbida. Este Cpo de metodología son las uClizadas en los estudios revisados sobre biodisponibilidad in vitro de hierro (Fe) y calcio (Ca) en cereales y derivados. Biodisponibilidad Métodos in vitro Modelos para evaluar la biodisponibilidad Estudios de biodisponilidad in vitro en Fe y Ca en cereales y derivados Solubilidad Diálisis Modelos celulares (Caco 2) Entre los métodos in vitro, se encuentran solubilidad y diálisis. Establecen tendencias sobre valores relaCvos de la biodisponibilidad. Estos métodos sólo esCman la fracción del elemento mineral disponible para la absorción (bioaccesibilidad), que consCtuye el primer paso en el proceso in vivo de la absorción de minerales (Perales et al., 2007). Esta metodología ha sido mejorada al incorporar culCvos celulares, para esCmar la canCdad del componente acCvo que es captada por la mucosa intesCnal. Se emplea usualmente la línea celular Caco2 que se caracteriza por presentar muchas de las funciones y propiedades morfológicas de los enterocitos maduros humanos. La canCdad de componente alimentario que es captada por las células Caco2 se uCliza como esCmador de la biodisponibilidad mineral (Parada et al., 2007; Perales et al., 2007). Conclusiones Referencias Figura 3. Comparación de modelos in vivo e in vitro para evaluar la biodisponibilidad mineral Figura 2. Descripción de biodisponibilidad y sus vinculaciones a los conceptos de bioaccesibilidad y bioacFvidad Figura 1. Definiciones de biodisponibilidad, bioaccesibilidad y biacFvidad 6 (40%) 9 (60%) Solubilidad Diálisis 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 2 4 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 6 7,2 7,5 6,5 8,2 6,5 7,2 7,5 7 6,5 6,5 6,5 7 7 7 pH Estudios pH Gástrico pH IntesCnal De la búsqueda bibliográfica efectuada sobre los métodos de digesCón in vitro, destacan los realizados en los cereales no de forma aislada, sino integrados en matrices alimentarias más complejas. De los trabajos seleccionados, se observó que 6 (40%) son de solubilidad, 9 (60%) de diálisis. Solo 2 invesCgaciones (13,3%) incorporaron la línea celular Caco2, previo ensayos de diálisis (Figura 4). Sobre el pH uClizados en los métodos (Figura 5) para cada etapa de la digesCón (gástrica y duodenal), hay diferencias que oscilan entre valores de pH 2 4 para la digesCón gástrica, y valores de pH 6 8,2 para la digesCón intesCnal. En consecuencia, dado que el pH es un parámetro importante en la simulación de la digesCón, éste puede incidir en los resultados de la esCmación de la biodisponibilidad mineral. Figura 4. Distribución de Fpos de ensayos in vitro reportados para determinar biodisponibilidad de Fe y Ca en cereales y derivados Figura 5. Diferencias de pH reportados en los ensayos in vitro para determinar biodisponibilidad de Fe y Ca en cereales y derivados La técnicas in vitro se erigen como las que ofrecen mayores ventajas operaCvas, basadas generalmente, en técnicas de digesCón simulada. Los estudios de biodisponibilidad de Fe y Ca en cereales, incluyen ensayos de solubilidad y diálisis, siendo la diálisis el más uClizado. Las principales diferencias en los ensayos in vitro revisados de Fe y Ca en cereales, corresponden a valores de pH y Cempos de incubación. Gibson R. The role of diet and hostrelated factors in nutrient bioavailability and thus in nutrientbased dietary requirement esCmates. FNB. 2007: 28(1); S77S100. Haro J, Margnez C, Ros G. OpCmisaCon of in vitro measurement of available iron from different forCficants in citric fruit juices. Food Chem. 2006b: 98 (4); 63948. Hurrell R, Egli I. Iron bioavailability and dietary reference values. Am J Clin Nutr. 2010: 91(5); 1461S67S. Parada J, Aguilera JM. 2007. Food microstructure affects the bioavailability of several nutrients. J Food Sci. 2007; 72 (2): R21R32. Perales S, Barberá R, Lagarda M, and Farré R. Bioavailability of Calcium from MilkBased Formulas and Fruit Juices Containing Milk and Cereals EsCmated by in Vitro Methods (Solubility, Dialyzability, and Uptake and Transport by Caco2 Cells). J. Agric. Food Chem. 2005: 53; 372126.

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Autor:  Yury  Caldera  -­‐  Tutor:  Reyes  Barberá  Sáez    

Master  en  Calidad  y  Seguridad  Alimentaria.  Departamento  de  Medicina  PrevenCva  y  Salud  Pública,  Ciencias  de  la  Alimentación,    Toxicología  y  Medicina  Legal.  Área  de  Nutrición  y  Bromatología.  Grupo  de  invesCgación  Bionutest  

Introducción    La  biodisponibilidad  es  un  tema  complejo  que  integra  una  secuencia  de  eventos  como:    digesCón,  solubilidad,  absorción  e  incorporación  de  los  componentes  de  los  alimentos    en  los  procesos  metabólicos,  considerando  además  que  la  biodisponibilidad  depende  tanto  de  factores  exógenos  como  endógenos.  Para  conocer  la  influencia  de    la  matriz  alimentaria  y  otros  factores  que  pueden  influir  en  la  biodisponibilidad  de  los  minerales,  se  han  desarrollado  metodologías,  las  cuales,  se  basan  generalmente  en  la  digesCón  simulada  para  esCmar  el  porcentaje  de  componente  que  es   transformado  en  el   intesCno  a  una   forma  absorbible,  determinado  tras   la  obtención  de   la   fracción  soluble  o  dializable,   que  podría   ser   absorbida.   Este  Cpo  de  metodología   son   las   uClizadas   en   los   estudios   revisados   sobre  biodisponibilidad   in   vitro  de  hierro   (Fe)   y   calcio   (Ca)   en  cereales  y  derivados.  

Biodisponibilidad  

Métodos  in  vitro  

Modelos  para  evaluar  la  biodisponibilidad  

Estudios  de  biodisponilidad  in  vitro  en  Fe  y  Ca  en  cereales  y  derivados  

Solubilidad   Diálisis   Modelos  celulares  (Caco  2)  

§  Entre  los  métodos  in  vitro,  se  encuentran  solubilidad  y  diálisis.    §  Establecen  tendencias  sobre  valores  relaCvos  de  la  biodisponibilidad.    §  Estos   métodos   sólo   esCman   la   fracción   del   elemento   mineral  

disponible   para   la   absorción   (bioaccesibilidad),   que   consCtuye   el  primer   paso   en   el   proceso   in   vivo   de   la   absorción   de   minerales  (Perales  et  al.,  2007).  

§  Esta  metodología   ha   sido  mejorada   al   incorporar   culCvos   celulares,  para  esCmar   la  canCdad  del  componente  acCvo  que  es  captada  por  la  mucosa   intesCnal.   Se   emplea   usualmente   la   línea   celular   Caco-­‐2  que   se   caracteriza   por   presentar   muchas   de   las   funciones   y  propiedades  morfológicas  de  los  enterocitos  maduros  humanos.  

§  La   canCdad   de   componente   alimentario   que   es   captada   por   las  células   Caco-­‐2   se   uCliza   como   esCmador   de   la   biodisponibilidad  mineral  (Parada  et  al.,  2007;  Perales  et  al.,  2007).  

Conclusiones  

Referencias  

Figura  3.  Comparación  de  modelos  in  vivo  e  in  vitro    para  evaluar  la  biodisponibilidad  mineral    Figura  2.    Descripción  de  biodisponibilidad  y  sus  vinculaciones  a  los  conceptos  de    bioaccesibilidad  y  bioacFvidad  Figura  1.  Definiciones  de  biodisponibilidad,  bioaccesibilidad  y  biacFvidad  

6  (40%)  

 9  (60%)  

Solubilidad   Diálisis  

0  

1  

2  

3  

4  

5  

6  

7  

8  

9  

2   2  

4  

2   2   2   2  

4  

2   2   2   2   2   2   2  

6  

7,2   7,5  

6,5  

8,2  

6,5  7,2   7,5  

7  6,5   6,5   6,5  

7   7   7  

pH  

Estudios   pH  Gástrico  

pH  IntesCnal  

De   la  búsqueda  bibliográfica  efectuada  sobre   los  métodos  de  digesCón   in  vitro,  destacan  los  realizados  en  los  cereales  no  de  forma  aislada,  sino  integrados  en  matrices  alimentarias  más  complejas.  De   los   trabajos   seleccionados,   se   observó   que   6   (40%)   son   de   solubilidad,   9   (60%)   de  diálisis.  Solo  2  invesCgaciones  (13,3%)    incorporaron  la  línea  celular  Caco-­‐2,  previo  ensayos    de  diálisis  (Figura  4).  Sobre  el  pH  uClizados  en  los  métodos  (Figura  5)  para  cada  etapa  de  la  digesCón  (gástrica  y  duodenal),  hay  diferencias  que  oscilan  entre  valores  de  pH  2  -­‐  4  para  la  digesCón  gástrica,  y  valores  de  pH  6  -­‐  8,2    para  la  digesCón  intesCnal.  En  consecuencia,  dado  que  el  pH  es  un  parámetro  importante  en  la  simulación  de  la  digesCón,  éste  puede  incidir  en  los  resultados  de  la  esCmación  de  la  biodisponibilidad  mineral.  

Figura  4.  Distribución  de  Fpos  de  ensayos  in  vitro  reportados  para  determinar  biodisponibilidad  de  Fe  y  Ca  en  cereales  y  derivados  

Figura  5.  Diferencias  de  pH  reportados  en  los  ensayos  in  vitro  para  determinar  biodisponibilidad  de  Fe  y  Ca  en  cereales  y  derivados  

§  La  técnicas  in  vitro  se  erigen  como  las  que  ofrecen  mayores  ventajas  operaCvas,    basadas  generalmente,  en  técnicas  de  digesCón  simulada.  §  Los  estudios  de  biodisponibilidad  de  Fe  y  Ca  en  cereales,  incluyen  ensayos  de  solubilidad  y  diálisis,  siendo  la  diálisis  el  más  uClizado.  §  Las  principales  diferencias  en  los  ensayos  in  vitro    revisados    de  Fe  y  Ca  en  cereales,  corresponden  a  valores  de  pH  y  Cempos  de  incubación.  

Gibson  R.     The   role  of  diet-­‐  and  host-­‐related   factors   in  nutrient  bioavailability  and   thus   in  nutrient-­‐based  dietary   requirement  esCmates.  FNB.  2007:  28(1);  S77-­‐S100.  

Haro  J,  Margnez  C,    Ros  G.  OpCmisaCon  of  in  vitro  measurement  of  available  iron  from  different  forCficants  in  citric  fruit  juices.  Food  Chem.  2006b:  98  (4);  639-­‐48.  

Hurrell  R,    Egli  I.  Iron  bioavailability  and  dietary  reference  values.  Am  J  Clin  Nutr.  2010:  91(5);  1461S-­‐67S.  

Parada  J,  Aguilera  JM.  2007.  Food  microstructure  affects  the  bioavailability  of  several  nutrients.  J  Food  Sci.  2007;  72  (2):  R21–R32.  Perales  S,    Barberá  R,  Lagarda  M,  and  Farré  R.  Bioavailability  of  Calcium  from  Milk-­‐Based  Formulas  and  Fruit  Juices  Containing  Milk  

and  Cereals  EsCmated  by  in  Vitro  Methods  (Solubility,  Dialyzability,  and  Uptake  and  Transport  by  Caco-­‐2  Cells).  J.  Agric.  Food  Chem.  2005:  53;  3721-­‐26.