brittmarie sandström

SituaciSituacióón de Zinc, Consecuencias n de Zinc, Consecuencias de la Deficiencia y Estrategias de de la Deficiencia y Estrategias de

ControlControl

Daniel López de Romaña, Ph.D.Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos

Universidad de Chile

Seminario Internacional“Actualización de Micronutrientes”

30-31 de Julio 2008, Quito, Ecuador

Funciones biológicas del zinc

Asociada con > 300 metaloproteínas – roles estructurales y catalíticos

Zn tiene rol catalítico en > 100 metaloproteínas

Zn es el único mineral donde hay una enzima de las 6 clases (óxidoreductasas, transferasas, hidrolasas, liasas, isomerasas y ligasas) que la requiere

Biosíntesis de ácidos nucleicos, amino ácidos, proteínas


Bioquímicas– Cofactor para enzimas y hormonas– Actividad de las proteínas “Dedos de Zinc” (Zinc Fingers)

Celular– Crecimiento y desarrollo celular– Integridad de membrana celular– Crecimiento y reparación de tejidos– Cicatrización

Endocrinológico– Reproducción: espermatogénesis y oogénesis– Función tiroides– Función páncreas– Secreción prolactina


Inmunológico– Función de neutrófilos, células B, T & NK

Neurológico– Cognición, memoria, visión

Hematológico– Factores de coagulación

Esquelético– Mineralización ósea

Deficiencia de zinc

Casos de deficiencia de zinc en humanos fueron descritos por primera vez por Prasad en 1961Reportó que la deficiencia de zinc era responsable de lo que en ese entonces se conocía como “enanismo nutricional en adolescentes” en jóvenes del Medio OrienteAdolescentes se caracterizaban por tener una baja estatura, un desarrollo sexual retardado, anormalidades en la maduración ósea y anemia

Acrodermatitis enteropática

Mismo niño después de dos semanas de zinc

Manifestaciones clínicas de acrodermatitis enteropática

Adaptado de Van Wouwe, 1989

Síntoma Frecuencia (%)Dermatitis 84Diarrea intermitente 54Alopecia 48Retardo de crecimiento 46Defectos de nacimiento 31Infecciones recurrentes 30Muerte 20Anorexia 15

Consecuencias de la deficiencia de zinc

Retardo de crecimiento

Disfunción inmunológica, aumento en morbilidad, mortalidad

Bajo peso al nacer, natimuertes

Desarrollo neurológico anormal

Cambio en zinc plasmático en respuesta a la suplementación con zinc de acuerdo a zinc plasmático

inicial

Infecciones recurrentes y zinc sérico, estudios a nivel comunitario

0

5

10

15

20

Pla

sma

zinc

con

cent

ratio

n (µ

mol

/L)

Peru(1993)

Guatemala(1995)

Zimbabwe(1996)

Pakistan(1999)

Infected Uninfected

Riesgo de la población de deficiencia de zinc basado en prevalencia de bajo zinc sérico

Prev. bajo zinc serico conc (%)

Riesgo Acción

> 5, <20

Bajo a moderado

Identificar grupos de alto riesgo; intervenciones

focalizadas

> 20 Alto Intervenciones universales

Riesgo de deficiencia de zinc, basado en zinc absorbible disponible y la prevalencia de

retardo de crecimiento

Bajo

Inter- medi o

Alto

Suplementación con zinc

Beneficios de la suplementación con zinc

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

AllStudies Ages (months)Stunting Duration

(months)Dose (mg) Serum Zinc

(μg /dl)

0-24 25-59 60 ≤Yes No ≤

6 >6 ≤

5 >5 < 80 ≥

80

0.34

0.230.18

0.14

Suplementación con zinc y crecimiento infantil

Recuperación de niños con diarrea aguda recibiendo suplementos de zinc

MejorPeor1 1.25 1.50.750.5

Sazawal

Roy

Hidayat

Combinada

Relative hazard + intervalo de confianza 95%



B. FasoIndia

MexicoPNGPerú

VietnamEtiopía

GuatemalaJamaica

Pooled 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2

Odds Ratio and 95% CI

Efecto preventivo de la suplementación con zinc en la prevalencia de diarrea


India(S)

Perú

Vietnam

Jamaica

India(B)

Pooled

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3Relative Risk and 95% CI

Efecto preventivo de la suplementación con zinc en la incidencia de neumonía


Curvas de supervivencia para niños suplementados con zinc y no suplementados

Cuando intervenir con suplementos de zinc

Para aumentar el estado de zinc rápidamenteFocalizar a un grupo en riesgo– Embarazadas– Lactantes con bajo peso al nacer– Lactantes/Niños desnutridos

Prevención/tratamiento de diarrea, prevención de la neumoníaGeneralmente usados en estudios randomizados/controlados– Demuestra el rol de la deficiencia de zinc en la enfermedad

y salud

No existen programas a nivel nacional de suplementación con zinc (Suzy - Bangladesh)

Escogiendo el suplemento de zinc

Forma química– Soluble en agua

– GRAS: gluconato, sulfato, acetato, oxido, etc.

– Oxido de zinc: el más barato; biodisponibilidad?

Forma física– Tableta/pastilla, jarabe, tableta masticable o

dispersable

– Forma dependerá de edad, cultura, si zinc se administrará con otros micronutrientes

Suplementación con zinc Recomendaciones del IZiNCG

Dosis sugerida de zinc suplemental por edadEdad Dosis sugerida (mg/d)

7-11 meses 51-3 años 54-8 años 109-13 años 1014-18 años M 1014-18 años F 10

Embarazo 20Lactancia 20

≥19 años M 20≥19 años F 20

Embarazo 20Lactancia 20

Estrategia de intervenciónHora del día– Zn solo: proveer en ayuno para aumentar absorción (antes

del desayuno, entre comidas, antes de dormir)

– Zn + otros MN: dar con comidas para evitar interacciones

ν

Frecuencia de administración– Recomendado: diariamente (5-7 días/semana)

– Menor frecuencia puede ser aceptable

Suplementación con zinc Recomendaciones del IZiNCG

Fortificación de alimentos

con zinc

Sales de zinc disponibles para la fortificación (compuestos GRAS)

Compuesto Color Sabor Solubilidad en agua (20° C)

Costo ($/Kg)

Costo ($/Kg Zn)

Cloruro de Zinc Blanco Astringente Soluble 20.7 43.2

Estearato de Zinc Blanco ND Insoluble Alto Alto

Gluconato de Zinc Blanco ND Soluble 5.0 35.7

Oxido de Zinc Blanco-amarillo,

Gris,

Astringente, Amargo

Insoluble 2.3 2.9

Sulfato de Zinc (heptahidratado)*

Incoloro,Blanco

Astringente Soluble 3.7 10.4 *

ND = No disponible *El monohidratado no se amontona y es mas conveniente en climas cálidos

Aceptabilidad de productos fortificados con zinc

Estudios sensoriales para determinar la aceptabilidad de los productos fortificados– Ranhotra GS, et al (Cereal Chem. 1977; 54: 496-

502)• No hubo un efecto adverso en a calidad del pan con 22

mg Zn/Kg harina ya sea como acetato, estearato, cloruro, óxido, sulfato o elemental

– Saldamli I, et al (Cereal Chem. 1996; 73: 424-27)• Pan fortificado con 180-3800 mg acetato de Zn/Kg harina• Características organolépticas internas y externas no

fueron afectada– López de Romaña D, et al (J Food Sci 2002; 67:

461-5)• Pan y fideos fortificados con 60 o 100 mg Zn/Kg ya sea

como oxido o sulfato• Productos bien aceptados

0

5

10

15

20

25

PorridgeZn Sulfate

PorridgeZn Oxide

BreadZn Sulfate

BreadZn Oxide

b b

a a

Zn

abso

rptio

n (%

)

Promedio geométrico de FAZ por tipo de comida y tipo de zinc

Promedios con el mismo superíndice no son significativamente diferentes (p>0.05)

Fe: 30 mg/KgZn: 60 mg/Kg

Absorción fraccional de zinc de alimentos fortificados con ZnO or ZnSO4

Herman HotzLopez de R.

(papilla) Lopez de R.

(pan)

~3.4 mg ZnP:Zn~0.5:1

1.75 mg ZnP:Zn ~2:1

~3.2 mg ZnP:Zn ~12:1

3.3 mg ZnP:Zn ~17:1

ZnSO4

ZnO

FAZ

(%)

05

101520

30

3540

25

Consumo promedio de papilla, por grupo de estudio

VariableStudy group

Placebo Zn Fort150 mg Zn per kg flour

Zn Suppl

Porridge consumption(g dry weight/d) *

24.4a

+ 7.121.9b

+ 8.425.4a

+ 7.5

Supplement consumption(% of days consumed) #

96.3+ 3.9

95.3+ 6.7

95.9+ 4.2

*Niños en grupo de fortificación consumió menos papilla, p< 0.005

(Brown KH et al, Am J Clin Nutr, 2007)

FAZ y TAZ por cantidad de zinc ingerido de alimentos fortificados

0 2 4 6 8 10 120.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Zinc intake at breakfast and lunch (mg)

Abs

orbe

d zi

nc (m

g)

y = 0.45 + 0.148x - 0.0056x2

( )( )

0 2 4 6 8 10 120.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Zinc intake at breakfast and lunch (mg)

Frac

tiona

l abs

orpt

ion

of z

inc

y = 0.50 - 0.079x + 0.0042x2

( )

López de Romaña et al. Am J Clin Nutr, 2005

Absorción fraccional de hierro (FIA) de productos fortificados con hierro y zinc

(desayuno y almuerzo), por grupo.

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

Abs

orci

ón fr

acci

onal

de

hier

ro

Zn0 Zn3 Zn9

0.018 0.014 0.0130.00

0.01

0.02

0.03

0.04

Abs

orci

ón fr

acci

onal

de

hier

ro

Zn0 Zn3 Zn9

0.026 0.021 0.01 9

FIA ajustado a absorción de dosis referenciaFIA como valor absoluto

a a a

a a a

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

TAZ

(mg)

0

0.5

1

1.5

2

TAZ

(mg)

Efecto de la fortificación con zinc en la cantidad total de zinc absorbido (TAZ)

Hansen, 2001Lopez de Romaña, 2005

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

TAZ

(mg)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

TAZ

(mg)

Sandström, 1980Refined wheat

Sandström, 1980Whole wheat

0.4 3.6 1.3 3.5

1.2 3 0 3 9Level of zinc fort.(mg/1-2 servings)

Level of zinc fort.(mg/1-2 servings)

Efecto de la fortificación o suplementación con 3 mg zinc por 6 m en parámetros antropométricos

Grupo de tratamiento

VariableControl(n=92)

ZnSupl(n=83)

ZnFort(n=84) p

∆peso (Kg) 1.33 ±

0.46 1.37 ±

0.53 1.28 ±

0.54 0.64

∆talla (cm) 7.0 ±

1.1 7.0 ±

1.0 6.9 ±

1.1 0.75

∆WAZ -0.69 ±

0.51 -0.59 ±

0.65 -0.74 ±

0.63 0.51

∆HAZ -0.16 ±

0.37 -0.15 ±

0.33 -0.18 ±

0.38 0.81

∆WHZ -0.56 ±

0.65 -0.47 ±

0.77 -0.60 ±

0.74 0.90


Efecto de la fortificación o suplementación con 3 mg zinc por 6 m en indicadores bioquímicos

Grupo de tratamiento

VariableControl(n=99)

ZnSupl(n=101)

ZnFort(n=102) p

∆Zn plasmático (µg/dL) -3.9 ±

15.2a 4.3 ±

15.3b -1.5 ±

13.7a < 0.001

∆Hb (g/dL) -0.26 ±

1.05 -0.01 ±

1.26 -0.12 ±

1.08 0.17

∆ferritina sérica (µg/L) -14.3 ±

27.4 -20.9 ±

28.7 -15.3 ±

43.4 0.51

∆Cu plasmático (µg/dL) 9.6 ±

33.7 4.1 ±

39.4 -5.1 ±

37.2 0.38


Impacto de fortificación de harina de trigo en zinc sérico (China)

Mes del estudio

Grupos Fe EDTA Grupos Fe Elemental

Control Fe EDTA+ zinc

Control Fe Elem + zinc

0 0.73+0.25 0.75+0.27 0.73+0.16 0.72+0.17

12 0.72+0.24 0.75+0.28 0.72+0.14 0.74+0.18

24 0.72+0.19 0.78+0.16 0.74+0.13 0.76+0.12

36 0.71+0.19 0.79+0.16 0.75+0.13 0.78+0.11

* Trigo fortificado con 25 mg/kg harina como oxido de zinc (Huo Junsheng, China CDC, unpublished)

Fortificación a nivel del hogar

(“Sprinkles” o “Chispitas”)

Fortificación a nivel del hogar (“Sprinkles” o “Chispitas”)

La mayoría de estudios determinando efecto de “Chispitas” se han enfocado en el impacto en anemia y deficiencia de hierro.Poco sobre efecto en estado de zincZlotkin et al (2003)– “chispitas” con o sin zinc en niños de Ghana– No hubo efecto en zinc plasmático o antropometría– Estudio duró 2 m y Fe = 80 mg/d

Giovannini et al (2006)– “chispitas” con Fe + AF + Zn, Fe + AF o placebo en

lactantes de Cambodia– No hubo efecto en parametros antropometricos

Diversificación/Modificación

Alimentaria

Modificación/diversificación de la dieta para mejorar la nutrición de zinc

1) Estrategias para aumentar la producción de alimentos ricos en zinc

– Programas de agricultura y políticas para aumentar producción comercial

– Programas que promueven producción de alimentos (“home-gardens”), animales y/o piscigranjas a nivel del hogar/comunidad

2) Estrategias para aumentar el consumo de alimentos ricos en zinc

– Educación, comunicación y mercadeo para guiar al consumidor y para aumentar la demanda de alimentos

– Programas educacionales para promover la lactancia y una alimentación complementaria optima


3) Estrategias para aumentar la biodisponibilidad de zinc

– Hidrólisis enzimática de ácido fítico (fitato)• Endógena: Germinación, fermentación, remojo


Degradación de fitato por remojo

Hotz and Gibson. J Agric Food Chem 2001; 49: 692 -698.

Degradación de fitato por fermentación

050

100150200250300350400450

0 30 60 90 120

Time (min)

mg

IP p

er 1

00 g

bre

ad IP1IP2IP3IP4IP5IP6

Nayini and Markakis. J Food Sci 1983; 48: 262-63

4) Estrategias de tecnología de plantas– Aumentar la concentración de zinc– Reducir la cantidad de inhibidores

• Maíz lpa


Fuente: Adams, et al. AJCN 2002; 76: 556-9.

Absorción de zinc del maíz lpa

Conclusiones de la presentación

Suplementación con Zn beneficioso para la salud (↑crecimiento, ↓ morbilidad, ↓ mortalidad)Alimentos fortificados con Zn son aceptables, Zn es absorbibleBeneficio de fortificación de alimentos con Zn en salud (impacto en indicadores bioquímicos y/o funcionales) aun no comprobado; se necesitan más estudios de eficaciaExisten varias estrategias de modificación y/o diversificación alimentaria para aumentar la ingesta de zinc

Gracias!

Grabado en Placa de Zinc

www.izincg.org

brittmarie sandström

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