biodisponibilidad de nutrientes en comidas...
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Biodisponibilidad de nutrientes en comidaspreparadas con cultivos nutricionalmente
mejorados de fríjol y maízDarwin Ortiz1, Helena Pachón1, Cristina Araujo2, Matthew Blair1, José Restrepo3
1 Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT. 2 Grupo de Nutrición, Universidad del Valle. 3Fundación para la Investigación y el Desarrollo Agrícola, FIDAR.
BIODISPONIBILIDADEs la fracción ingestada de un nutriente que es disponible para el cuerpo para la utilización en las funciones fisiológicas normales.
Importancia
• Concentración “real” de un nutriente una vez finalizado el proceso biológico de la digestión.
• Estimación de qué tan accesible es el nutriente para el organismo.
Biodisponibilidad con métodos
in vitro
¿En qué consiste?
Fuente Imagen: http://www.medes-salud.com.ar/digestion.htm
Simulación Fase Oral
pH específico 6.5Enzima amilasaSales KCl, KSCN, NaH2PO4
Simulación digestión gástricaSales NaCl, CaCl2 , KClpH 2.5 Enzima PepsinaTemperatura 37pH específico 2.5
Simulación digestión intestinalExtracto de bilisPancreatinaLipasapH específico 6.5
Platos preparados con cultivos bioforticados
Fríjol y Maíz Común
Guarderías
Recetas
Fríjoles guisadosMazamorra
Fríjol y Maíz Biofortificado
Guarderias Seleccionadas(n=8)
Maíz y Fríjol nutricionalmentemejorado (n=2)
Maíz y Fríjol convencional (n=3)
Suplemento de hierro (n=3)
Preparación de dos recetas, fríjoles sancochados y mazamorra para fríjol y maíz
Se tomán 2 muestras de 75-g de cada recetaen dos muestreos
Asignación Aleatoria
Congelación a -80ºC, liofilización por 4 d y almacenamiento a temperatura ambiente hasta
el análisis
Medición aproximada de biodisponibilidad: digestibilidad in vitro de proteína,
biodisponibilidad in vitro de hierro, relaciónmolar fitato:zinc
Determinación de nutrientes: proteina, triptofano, lisina, hierro,
zinc, fitatos
•Objetivos
Determinar concentración de hierro, zinc y proteína en las recetas que están comiendo los niños en las guarderías
Biodisponibilidad de zinc, hierro y digestibilidad de proteína en las recetas que están comiendo los niños en las guarderías
•Hipótesis
“Existen diferencias en la concentración y biodisponibilidad de nutrientes entre las recetas con ingredientes convencionales y mejorados”
Fríjol
Contenido de Nitrógeno en fríjol y comida preparada con fríjoles
30.95 30.2325.63
29.59
0
10
20
30
40
Mej
orad
o
Con
venc
iona
l
Mej
orad
o
Con
venc
iona
l
Crudo Cocido
Nitr
ógen
o (p
pm)
Nitrógeno
Maíz
Contenido de nitrógeno en maíz y comida preparada con maíz
14.88 15.03 16.6112.22
05
1015
20
QPM
Con
venc
iona
l
QPM
Con
venc
iona
l
Crudo Cocido
Nitr
ógen
o (p
pm)
Contenido de hierro en fríjol y comida preparada con fríjoles
62.86 63.8950.04
43.11
0
20
40
60
80
Mej
orad
o
Con
venc
iona
l
mej
orad
o
Con
venc
iona
l
Crudo Cocido
Con
tein
o de
hie
rro,
ppm
Fríjol
Hierro
Maíz
11.18
16.10
7.05 7.50
0
5
10
15
20Q
PM
conv
enci
onal
QPM
conv
enci
onal
Crudo Cocido
Con
teni
do d
e hi
erro
, ppm
Contenido de hierro en maíz y comida preparada con maíz
Fríjol
26.47
22.31 23.9420.15
0
10
20
30M
ejor
ado
Con
venc
iona
l
Mej
orad
o
Con
venc
iona
l
Crudo Cocido
Con
teni
do d
e Z
inc,
ppm
Contenido de zinc en fríjol y comida preparadacon fríjoles
Zinc
MaízContenido de zinc en maíz y comida preparada con
maíz
15.12
22.57
8.79 7.35
0
10
20
30Q
PM
conv
enci
onal
QPM
conv
enci
onal
Crudo Cocido
Con
teni
do d
e Zi
nc, p
pm
Fríjol
79.60 82.12 84.38 82.23
0
30
60
90
120
Mej
orad
o
Con
venc
iona
l
Mej
orad
o
Con
venc
iona
l
Crudo Cocido
% D
iges
tibili
dad
Digestibilidad in vitro de fríjol y comida preparada con fríjoles
Digestibilidad de proteína
Maíz
Digestibilidad in vitro de maíz y comida preparada con maíz
78.08 79.75 83.01 82.49
0
30
60
90
QPM
Con
venc
iona
l
QPM
Con
venc
iona
l
Crudo Cocido
% D
iges
tibili
dad
Biodisponibilidad del Zinc*Fitato:zinc = Biodisponibilidad
Alta biodisponibilidad = < 5:1
Mediana biodisponibilidad = 5:1 a 15:1
Pobre biodisponibilidad = > 15:1
*World Health Organization (WHO), Food and Agriculture Organization (FAO), InternationalAtomic Energy Association (IAEA). 1996. Trace elements in human health and nutrition. World Health Organization, Geneva,
Fríjol Fitatos(mg/100g)
Fitato:zincrelación molar
Mejorado (n=8) 871.29 (90.29) 36.28 (4.35)
Convencional (n=8) 949.29 (67.28) 46.75 (3.41)
Prueba T, Valor-P 0.43 0.07
Contenido de fitatos y relación molar fitato:zinc para fríjolnutricionalmente mejorado y convencional, en platos
preparados.
PDCAASMedida de la calidad de la proteína
idaddigestibil de % referencia de proteína de 1gen aminoácido igual de mg
proteína de 1gen limitante aminoácido de mg×
Valores reportados para maíz*
QPM (n=15) = 54 a 72% en QPM liofilizado
Comercial (n=3) = 30 a 50% en maíz comercial liofilizado
*Zarkadas CG, Hamilton RI, Yu ZR, Choi VK, Khanizadeh S, Rose NGW, Pattison PL. 2000. Assessment of the protein quality of 15 new northern adapted cultivars of quality protein maize using amino acid analysis. J Agric Food Chem 48(11):5351-5361.
Contenido de triptofano, lisina y PDCAAS de proteína para maíznutricionalmente mejorado y convencional, en platos
preparados.
Maíz N (g/kg)Triptofano
(% proteína total)
Lisina (% proteína
total)PDCAAS
Mejorado (n=8) 16.66 (0.99) 0.13 (0.01) 0.54 (0.03) 64.1 %
Convencional (n=8) 12.04 (0.12) 0.09 (0.01) 0.31 (0.02) 43.6 %
Prueba-T P-valor 0.0001 0.02 < 0.0001
Conclusiones• No se encontró diferencia en los niveles de hierro en el fríjol crudo y
cocido, pero sí se encontró diferencia en los niveles de zinc.
• Los niveles de triptofano y lisina fueron más altos en el maíz mejorado; los niveles de nitrógeno fueron similares en los dos tipos de maíz.
• Una mejor relación molar de fitato: zinc se observó en las recetas preparadas con frijoles mejorados en comparación con las recetas preparadas con fríjoles convencionales, pero aún se observa una baja biodisponibilidad.
• Los resultados sugieren qué un aumento en los niveles de nutrientes en el cultivo se verá reflejado en un aumento de nutrientes en el alimento, por lo tanto; las estrategias de mejoramiento deberían ser enfocadas en incrementar el contenido de nutrientes e incluyendo la reducción en el contenido de agentes antinutricionales.
Agracedimientos• A los directores y cocineros de las guarderías que permitieron la toma de
muestras de la comida que preparó. • Lydia Niño de la Universidad de Cornell por el diseño del protocolo de
toma y recogida de muestras.• Cristina Araujo y Piedad Murillo de la Universidad del Valle por la
recolección de muestras de comida. • Natalia Palacios en el CIMMYT por la realización de los análisis de
proteína, lisina y triptófano. • A la Fundación Monsanto por el apoyo al Laboratorio de Calidad
Nutricional en el CIAT donde se realizaron los estudios de biodisponibilidad.
• Al Consejo Directivo del Fondo Regional de Tecnología Agropecuaria (FONTAGRO FTG-05/2003),
• Al Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología "Francisco José de Caldas" (COLCIENCIAS 6295-12-16793).
• Al Proyecto Fondo para la Acción Ambiental ( 000.068) por la financiación de los estudios agronómicos y ensayos de eficacia .
• A la Agencia Canadiense de Desarrollo Internacional (CIDA 7034161), a través del Proyecto AgroSalud, por financiar el personal del Laboratorio de Calidad Nutricional.
Para Mayor Información
www.AgroSalud.org
Darwin OrtizCentro Internacional de Agricultura Tropical
(CIAT)Palmira, Valle
Teléfono: 445 [email protected]
1 For each crop and nutrient, values with no letters in common are statistically significantly different (P<0.05). For beans, NUA35 and NUA45 were each compared using Student’s t-test to CAL96. No statistical tests were run for tryptophan and lysine as there was only one value per crop type. 2 NA = Not analyzed
0.2540.05414.97 (0.149)a22.82 (0.963)b15.74 (0.788)bDK777Conventional
0.3660.08414.89 (0.868)a14.89 (0.640)a11.50 (0.388)aFIDAR fields in Palmira,
Colombia
CML491Nutritionally enhanced
Maize
NA0.20831.3 (0.700)a21.32 (1.086)a57.12 (7.036)aCAL96Conventional
NA0.20330.16 (1.365)a23.99 (0.492)a64.75 (1.947)aNUA45
NA20.20230.31 (0.726)a28.74 (0.430)b62.75 (0.127)aFIDAR and CIAT
fields in 5 sites in
Colombia
NUA35Nutritionally enhanced
Beans
Lysine (% total protein),
n=1
Tryptophan(% total
protein), n=1N (g/kg), n=3Zn (mg/kg),
n=3Fe (mg/kg),
n=3OriginNameSample
Mean (SEM)1
Perfil nutricional del fríjol y el maíz sin cocción