hierro hem
TRANSCRIPT
Universidad de Buenos Aires Carrera de Licenciatura en Nutrición Cátedra de Nutrición Normal
REVISIÓN DE METODOLOGIAS DE CÁLCULO
DE LA ABSORCIÓN
DEL HIERRO
BRITO, Graciela Mabel
Tutora:
Dra. LOPEZ, Laura Beatriz
Buenos Aires, Julio 2006
2
I. INTRODUCCIÓN
La deficiencia de hierro es una de las deficiencias nutricionales más
frecuentes y de mayor significación en la Salud Publica. Hay que tener en cuenta
que la verdadera prevalencia de la misma en la población será mayor que la
deficiencia clínicamente observable. Esto se debe a que los individuos presentaran
una depleción de los depósitos de hierro durante un tiempo prolongado, antes de
que se produzca una caída detectable de los niveles de hemoglobina en sangre, que
es el indicador mas frecuentemente utilizado para diagnosticar la anemia producida
por deficiencia de hierro. Para que pueda haber un descenso de la hemoglobina
primero se debieron agotar las reservas de hierro del organismo pudiéndose medir
en sangre en este momento valores de ferritina sérica menores a 23 µg / l (1).
El déficit de hierro afecta negativamente el transporte de oxigeno a las
células, el funcionamiento de los músculos esqueléticos, el desarrollo y la función
cognitiva, la función de leucocitos e inmunidad de las células T, enzimas celulares y
la termorregulación. Este déficit en el embarazo se asocia a un incremento del riesgo
de nacimientos prematuros, bajo peso del neonato y aumento de la morbilidad
infantil (2).
La regulación de la absorción del hierro esta determinada básicamente por los
niveles de las reservas del organismo. El hierro se conserva y reutiliza en un
promedio de 90% diario, el resto se elimina por distintas vías de excreción. Para
mantener la homeostasis del hierro en el organismo humano se busca compensar
las pérdidas del organismo. Las pérdidas más importantes son a través del tubo
digestivo: descamación del enterocito, y productos de degradación del grupo hemo
3
en la bilis, pérdidas urinarias, piel y sudor. Estas perdidas basales corresponden a 1
mg / día en los hombres adultos y 1,3 a 2,1 mg /día en la mujer en edad fértil, este
aumento es consecuencia de las perdidas por los sangrados menstruales.
En situaciones de crecimiento hay que tener presente que siempre se da un
incremento de las necesidades, por lo que los grupos mas expuestos a la deficiencia
son niños menores de 3 años, adolescentes y mujeres en edad fértil especialmente
durante el embarazo y la lactancia (3).
Para cubrir con la alimentación las necesidades de hierro y evitar las
deficiencias no es suficiente establecer si la cantidad aportada es adecuada o no.
Hay que tener en cuenta la biodisponibilidad del mismo, es decir, la cantidad de
hierro que se absorbe a partir de los alimentos. Esa pequeña cantidad de hierro que
se absorbe depende de 3 factores:
�� Estado de los depósitos
�� Tipo de hierro.
�� Factores intraluminales
La absorción del hierro será modificada significativamente por el estado
nutricional de la persona para este nutriente. Así, un individuo en el que los
depósitos de hierro han disminuido, la intensidad de la absorción puede acelerarse
probablemente cinco o más veces hasta que los depósitos se saturan nuevamente
(1).
El hierro en forma inorgánica o no hemínico, lo podemos encontrar en
distintos estados de oxidación Fe3+, Fe2+ o bien metálico Fe0 y como hierro
hemínico.
El hierro hemínico forma parte de la hemoglobina, mioglobina, citocromos y
hemoproteínas que se encuentran principalmente en alimentos de origen animal. Por
4
lo que este tipo de hierro representa un gran porcentaje del hierro exógeno, y se
absorbe aproximadamente entre un 10 y un 25 %, dependiendo del estado de los
depósitos y la presencia de calcio en la comida (4).
En el hierro no hemínico que se encuentra en la mayoría de los alimentos de
origen vegetal y preparados farmacéuticos, la absorción se ve afectada por factores
intraluminales que dificultan la solubilidad en mayor o menor proporción.
Los factores intraluminales son endógenos relacionados con las secreciones
digestivas: pH estomacal, proteasas gástricas y pancreáticas que tienen por función
mantener la solubilidad del hierro colaborando en la estabilización del estado
ferroso(5).
Considerando que en una alimentación saludable el hierro no hemínico es
mayor que el hierro hemínico, debido al alto consumo de alimentos de origen vegetal
y a la importancia de asegurar un aporte adecuado de hierro, se planteó la
necesidad de analizar los algoritmos existentes para estimar la biodisponibilidad del
mismo. Estos últimos se realizaron partiendo del conocimiento de las cantidades de
hierro ingeridas tanto hemínico como no hemínico y de la presencia de factores
facilitadores e inhibidores de la absorción del hierro de la dieta.
En tal sentido Moonsen (1978) propone un algoritmo sencillo basado en la
cantidad de hierro hem y su biodisponibilidad y la cantidad de hierro no hem y su
biodisponibilidad influenciada por el contenido de ácido ascórbico y de carne (6).
Hallberg en estudios posteriores (2000) plantea la necesidad de considerar en
el cálculo de estimación del hierro absorbido los factores extrínsecos tanto
facilitadores como inhibidores que actúan sobre la biodisponibilidad de este
micronutriente (7).
5
En el año 2000 Cook presenton un algoritmo para estimar la absorción de
hierro en el cual contempla la influencia de factores facilitadores como la carne y el
ácido ascórbico e inhibidores como los fitatos y polifenoles. Este algoritmo si bien
contempla el estado de los depósitos está ajustado a una concentración de ferritina
sérica de 30 µg /l, pero no puede ser modificada por variaciones en la concentración
de la misma ya sea por aumento o disminución (8).
PROPÓSITO
El propósito de este trabajo es realizar el análisis de la literatura relacionada
con las metodologías que permiten calcular las modificaciones de la absorción del
hierro por la interacción de factores tanto inhibidores como facilitadores. Diseñar una
herramienta que permita estimar la biodisponibilidad del hierro en el diseño del plan
alimentación.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
�� Describir los mecanismos de acción de los factores facilitadores e
inhibidores de la absorción del hierro.
�� Revisar, sobre la base de los conocimientos científicos actuales, la
utilización de los algoritmos que determinan la biodisponibilidad del hierro.
�� Comparar la absorción del hierro estimada mediante la metodología
propuesta por Moonsen en 1978 y la propuesta por Hallberg en 2000.
�� Realizar el diseño preliminar de un programa de computación para la
aplicación de los algoritmos de cálculo de la absorción de hierro en forma sencilla y
rápida.
6
II. ABSORCION DEL HIERRO
La absorción y biodisponibilidad del hierro son muchas veces tomados como
sinónimos, sin embargo la segunda tiene relación con la capacidad del organismo de
aprovechar el hierro ingerido, mientras que la primera, que depende de la anterior
tiene relación con el proceso fisiológico que permitirá la utilización de este
micronutriente.
La absorción del hierro ocurre en el duodeno y yeyuno proximal. Sin embargo
el estómago contribuye a la absorción de este elemento a través de la secreción de
ácido clorhídrico y enzimas que ayudan no solo a liberar el hierro de la matriz
alimentaria sino también a solubilizarlo, ya que el ácido clorhídrico favorece la
reducción del hierro a la forma ferrosa. El mecanismo de absorción depende de dos
pools de hierro, los mismos corresponden a los dos tipos de hierro dietario: hierro
hemínico y no hemínico (9).
En la dieta son fuente de hierro hemínico la carne debido a la presencia de
hemoglobina y mioglobina. Por otro lado el hierro no hemínico o inorgánico proviene
mayoritariamente de los alimentos de origen vegetal como cereales, frutas, verduras,
productos fortificados y suplementos farmacéuticos (10).
El proceso de absorción se puede dividir en tres etapas secuenciales:
�� Captación.
�� Transporte y almacenamiento intra-enterocitico.
�� Transferencia al plasma. (5)
7
��Captación
En el lumen intestinal, el hierro de la alimentación, dependiendo de la forma
en la que fue ingerido, hemínico o no hemínico, va a ser transferido de la luz
intestinal al enterocito por distintos mecanismos.
El hierro no hemínico para absorberse debe encontrarse en forma soluble, ya
que de lo contrario precipita fácilmente y es eliminado por las heces. Para lograr su
forma soluble el hierro hemínico interacciona con las secreciones digestivas, el pH
estomacal disocia el hierro contenido en los alimentos, llegando al duodeno como
ferroso o férrico. Los iones ferrosos permanecen solubles hasta un pH menor o igual
a 7, mientras que los férricos, a pH mayores a 3 tienden a formar hidróxidos
hidratados altamente insolubles o complejos con otros componentes de la dieta. Por
lo tanto dependiendo de la afinidad y solubilidad de estos compuestos existen
facilitadores e inhibidores de la absorción.
La absorción del hierro no hemínico es un proceso activo. El hierro es captado
por una proteína transportadora (transferrina intestinal) que será reconocida por los
receptores del ribete en cepillo. Para ello es necesario que se encuentre en forma
iónica o de complejos cuya afinidad permita la transferencia al interior del enterocito.
El hierro hemínico, de mayor biodisponibilidad, permanece en forma de
complejo durante su trayecto por el tracto gastrointestinal por lo que la modificación
de la absorción por factores luminales es menor. La absorción es por un proceso
activo en el cual el complejo es reconocido por factores específicos que permiten su
endocitosis y por acción de una oxigenasa es liberado en el interior de la célula
intestinal y pasa a formar parte, junto al hierro no hemínico, del pool común de hierro
dentro del enterocito (5-9).
8
��Transporte y almacenamiento intra-enterocitico.
Una vez que el hierro se encuentra en el interior del enterocito, este se
encuentra unido a distintos ligandos, estos son proteínas que permitirán su
incorporación a los lisosomas que los transportan a la membrana basal del
enterocito para posteriormente ser cedido a la transferrina plasmática en un proceso
pasiv, dependiente de la tensión de oxigeno y del estado de los depósitos del
individuo. En el interior del citosol de la célula intestinal, la ceruloplasmina
(endoxidasa I) oxida el hierro ferroso (fe2+) que es como fue endocitado a férrico
(Fe3+) para que pueda ser captado por la apotransferrina, la cual se transforma en
transferían, forma en la que será transferida al plasma(10). El hierro no transportado
al plasma se acumula en el enterocito como ferritina y posteriormente se pierde por
materia fecal con la descamación de la célula intestinal.
En el caso del hierro hemínico que atraviesa la membrana celular como una
metaloproteína, una vez en el citosol celular la hemoxigenasa libera el hierro de la
estructura tetrapirrolica y pasa a la sangre como hierro inorgánico.
��Trasferencia al plasma.
El hierro que se absorbió es vehiculizado por la transferrina plasmática, esta
proteína es capaz de transportar 2 átomos de hierro por molécula, cumple su acción
con un porcentaje de saturación que oscila entre el 15 y 30 %. La transferrina es la
encargada de llevar a las células que tienen receptores para el mismo y cuya
síntesis es regulada dependiendo de las necesidades del organismo. Para que el
hierro de la ferritina del enterocito pueda ser cedido a la transferrina plasmática es
necesario que el mismo sea oxidado a su estado férrico, pero para su posterior
almacenamiento o utilización en las células debe ser re-oxidado a su forma ferrosa.
9
La falta de una ingesta adecuada de hierro absorbible acorde con las
demandas fisiológicas y/o metabólicas del organismo, puede provocar un estado
inicial de deficiencia de hierro, que de no ser corregida, puede llegar a producir
anemia por deficiencia de hierro.
En una primera etapa se produce la disminución del contenido de hierro de
los depósitos orgánicos, lo que se ve reflejado en la disminución de la concentración
sérica y/o plasmática de la ferritina (4-7).
En una segunda etapa, hay una disminución de la concentración plasmática
de hierro, conjuntamente con un aumento de la capacidad de fijación de hierro total y
una disminución en el porcentaje de saturación de la tranferrina. Sin embargo en
esta etapa aún no hay modificación de la concentración de la hemoglobina.
Finalmente en la tercera etapa, se produce la anemia por deficiencia de
hierro, que se caracteriza por una marcada disminución de la concentración de
hemoglobina y del hematocrito.
Para medir la biodisponibilidad absoluta del hierro es necesario tener en
cuenta una dosis de absorción de referencia, para ello se utiliza la biodisponibilidad
de sujetos borderline, es decir que presentan deficiencia de este micronutriente pero
no llegan a expresar la anemia. Esta dosis de absorción de referencia fue
establecida en 40% valor que corresponde a una ferritina sérica de 40 µg /l. Esta
dosis de referencia será la que permitirá calcular mediante fórmulas matemáticas la
absorción del hierro (7-11).
10
III. HIERRO HEMINICO
Las principales fuentes hierro hemínico son carnes vacuna, pollo,
pescados, mariscos y algunas vísceras como hígado riñón y corazón (12). Sin
embargo respecto a estas últimas diversos estudios han cuestionado su utilización,
refiriendo que el porcentaje de absorción varia entre 15 y 18 % a diferencias de las
carnes rojas que pueden alcanzar una absorción del 30%; se cree que esta
diferencia se debe a que la mayor parte de el hierro contenido en las vísceras
pertenece a hierro de deposito, es decir como ferritina. Sin embargo la utilización del
hierro hemínico dependerá mayoritariamente de la interacción con otros factores que
se detallarán a continuación (13).
Como fue mencionado con anterioridad, la absorción del hierro hemínico en la
mucosa intestinal es independiente de la absorción del hierro no hemínico. Teniendo
en cuenta esta diferencia en el mecanismo de absorción de ambos tipos de hierro es
razonable aceptar las variaciones en los porcentajes de hierro absorbidos. La mayor
eficiencia en la absorción del hierro hemínico tiene estricta relación con la menor
influencia que el mismo recibe por parte de los factores dietarios.
Los factores que pueden modificar la biodisponibilidad y por consiguiente la
absorción del hierro hemínico está restringido a tres: el estado de los depósitos
corporales de hierro, la concentración de calcio de la comida y la forma de
preparación de los alimentos (4).
��Estado de los depósitos corporales de hierro
La ferritina sérica es un indicador bioquímico sensible para evaluar el estado
de los depósitos de hierro, se encuentra en equilibrio con su forma intra-celular y es
11
un parámetro proporcional del contenido de hierro de los depósitos. Hay numerosos
factores que pueden originar valores elevados de ferritina sérica como por ejemplo:
infección aguda o crónica, déficit de vitamina B12 y ácido fólico, consumo excesivo
de alcohol, etcétera. Sin embargo, no se han detectado valores inferiores a 40 µg /l
de ferritina sérica como consecuencia de otros factores distintos a una depleción de
los depósitos de hierro (4-11).
Diversos estudios han demostrado que la concentración de ferritina sérica
guarda una relación inversamente proporcional con la absorción del hierro, es decir
que la absorción de hierro es mayor en estados de deficiencia y menor cuando los
depósitos de hierro están saturados (16).
Así mismo, aumenta la absorción cuando los requerimientos fisiológicos se
ven incrementados para poder mantener un balance neutro. El aumento de la
absorción es posible debido a una mayor síntesis de los receptores para el hierro
ubicados en el enterocito. Consecuentemente, hay más hierro libre disponible, el
mismo colaborara a mantener los depósitos en buen estado pese al recambio que
deben afrontar los mismos por el aumento de las necesidades corporales por el
crecimiento. De este modo se contribuye a prevenir la deficiencia de hierro (17).
Teniendo en cuenta lo antes expuesto, Hallberg propone para calcular el
porcentaje de absorción del hierro hemínico, ajustado al estado de los depósitos de
hierro del individuo la siguiente fórmula algorítmica (7):
Log absorción % = 1.9897 – 0.3092 x log FS
12
Donde: FS: ferritina sérica en µg /l.
Esta fórmula fue ajustada sobre la dosis basal de absorción de 40% es decir
con individuos que si bien pueden presentar depósitos de hierro deplecionados aún
no es posible hacer el diagnóstico de anemia.
Los efectos del calcio sobre la absorción del hierro son contemplados en el
algoritmo planteado para estimar la absorción del hierro no hemínico (7).
Otro algoritmo que se cree conveniente analizar por ser el método más usado
en la actualidad es el propuesto por Moonsen, quien en una publicación de 1978 ya
reconocía la necesidad de estimar la biodisponibilidad del hierro. En dicha
publicación considera que del total del hierro de la carne, pollo, pescado y productos
de mar solo un 40 % corresponde al hierro hem (5).
La estimación del hierro hemínico se realiza mediante la siguiente ecuación:
% Absorción Fe Hem = total de Fe Hem x F
Donde:
F: Factor que resulta de considerar el estado de las reservas de hierro.
Moonsen considera que el estado de las reservas de hierro modifica la absorción del
hierro hemínico; sin embargo, recomienda utilizar para el cálculo, un estado de los
depósitos igual a 500 mg de hierro el cual se considera que no refleja signo alguno
de deficiencia.
13
TABLA 1: Para estimar el factor F que corresponde al porcentaje de
absorción según los niveles de reserva de hierro (1).
RESERVAS DE HIERRO
MUJERES HOMBRES
0 mg 250 mg 500 mg 1000 mg % de absorción de hierro Hem
35 28 23 15
��Calcio
El calcio ejerce un efecto negativo sobre la absorción del hierro hemínico,
esta acción es dosis dependiente, es decir que con variaciones en la concentración
de calcio en la comida varia la absorción del hierro. El calcio ejerce una inhibición
competitiva sobre la absorción del hierro, debido a que el receptor en la mucosa
intestinal para estos nutrientes es análogo, es decir ambos sustratos compiten por la
unión con el receptor. La relación hierro/calcio describe una curva sigmoidea en la
cual se refleja que a mayor concentración de calcio, mayor será el efecto inhibitorio
que se ejercerá sobre la absorción del hierro; hasta alcanzar una concentración en la
que al aumentar la concentración de calcio no se modifica la absorción del hierro.
Los efectos del calcio comienzan a visualizarse con una cantidad, en la comida,
mayor a 40 mg y alcanza su máxima inhibición con 400 – 600 mg de calcio (4-14-
15).
14
��Formas de preparación de los alimentos.
En situaciones experimentales se ha podido observar modificaciones en la
estructura del hierro hemínico por la cocción. Si bien esto aun no fue demostrado en
los procedimientos y tiempos aplicados a una correcta cocción de los productos
carnicos, para no ejercer un efecto negativo sobre la absorción del mismo seria
conveniente seleccionar formas de preparación que no requieran de temperaturas
extremas durante tiempos prolongado que pudiesen propiciar que se desintegre la
estructura química del grupo hem y convertirse entonces en hierro no hemínico. Esto
modificaría la absorción ya que el hierro deberá ser absorbido por los mecanismos
del hierro no hem con la consiguiente influencia de los factores facilitadores e
inhibidores que afectan a este último (4-14).
IV. ABSORCION DEL HIERRO NO HEMINICO
Las mejores fuentes de hierro no hemínico en cuanto a cantidad de
nutriente son las leguminosas, verduras verdes, frutas secas, panes y cereales
fortificados, sales medicamentosas (12). El hierro no hemínico es la forma química
que predomina en la dieta y su absorción es modificada por factores fisiológicos y
dietarios. Los factores fisiológicos que mayor influencia ejercen son: el estado del
hierro en el individuo y el aumento de las necesidades por el crecimiento (4). Hay
mayor absorción de hierro cuanto mayor es la deficiencia y disminuye con la
repleción de los depósitos. Por otro lado los factores dietarios que modifican la
absorción pueden ser facilitadores o inhibidores.
15
I. Factores facilitadores de la absorción del hierro (7):
• Ácido ascórbico
• Carne
��Factores Inhibidores de la absorción(7):
• Fitatos
• Polifenoles
• Calcio
• Proteínas de soja
• Huevo
En este capitulo describiremos la influencia de cada uno de los factores antes
mencionados sobre la absorción del hierro.
Para determinar la absorción del hierro no hemínico es necesario estimar la
dosis de referencia, esta dosis resulta de la estandarización de la absorción
promedio obtenida de un grupo de sujetos. Esta dosis de referencia nos permite
medir la absorción de una comida modificada por la influencia de los factores
intrínsecos de la dieta, es decir que permite estimar la biodisponibilidad del hierro no
hemínico.
La biodisponibilidad del hierro no hemínico será determinada a partir de la
dosis de referencia calculada en 40%. Que como ya fue mencionado, tiene una
correlación estadísticamente significativa entre los niveles de ferritina sérica y la
absorción de la dosis de referencia, esto es una dosis de referencia del 40% se
correlaciona con un nivel de ferritina sérica de 40 µg / l (11).
Teniendo en cuenta esto, Hallberg estima a partir de una comida basal
constituida por agua y harina de trigo que la absorción del hierro no hemínico es de
16
22,1 ± 0.18%. Este porcentaje es el que sufre modificaciones por los factores de la
dieta (6).
I. FACTORES QUE MODIFICAN LA ABSORCIÓN
a) Fitatos
Los fitatos presentes en granos, semillas, vegetales, frutas y raíces como por
ejemplo: papa, batata químicamente son hexofosfatos de inositol que en la dieta
occidental en un 90% provienen de los cereales (ver tabla de composición química
anexo1).
Los fitatos inhiben fuertemente la absorción del hierro no hemínico, esta
acción es dosis dependiente y ante la adición de pequeñas cantidades del mismo
tienen un marcado efecto. El efecto de los fitatos es modificado por la adición de
ácido ascórbico quien puede inhibir la acción de estos últimos sobre la absorción del
hierro no hemínico. En el caso de los panificados los fitatos son inhibidos por la
adición de productos de fermentación, debido a que estos pueden degradar
completamente la estructura química de los fitatos (18-19 20).
Este efecto puede ser estimado por la ecuación planteada por Hallberg (7):
Log absorción % = -0.3 x log (1 + fitatos-P)
17
Donde:
Fitatos-P: hexofosfatos de inositol en mg, que es la forma en que
comúnmente se encuentra en los alimentos. Si no se cuenta con este dato se debe
aplicar el siguiente factor de conversión que nos permitirá utilizar la ecuación
propuesta: 1 mg de Fitatos-P =3.53 mg de ácido fítico = 5.56 mg µmol de ácido
fítico.
0.3 y 1: constantes que relacionan los efectos logarítmicos de los fitatos es
decir como se modifican la curva sigmoidea a distintas concentraciones de los
mismos.
Esta ecuación fue testeada con diferentes dosis que varían entre 2 y 250 mg
de Fitatos-P (18).
b) Polifenoles (taninos)
Los polifenoles son compuestos presentes en las plantas. Hay gran variedad
de estos compuestos, sin embargo los que mayor efecto tienen sobre la inhibición de
la absorción del hierro son los que tienen ácido gálico unido a grupos fosfatos que
conforman los taninos. Estos grupos se encuentran en concentraciones importantes
en el té, café y cacao (4). Dentro de los vegetales los que contienen considerables
cantidades de este compuesto son los vegetales de hoja verde como la espinaca,
hierbas y especias como el orégano.
Como ya fue mencionado el té y el café son los que mayor efecto tienen sobre
la absorción del hierro debido al alto contenido de polifenoles. Sin embargo cabe
mencionar que los efectos no son absolutos ya que las concentraciones de
18
polifenoles varían de un tipo de té y/o café a otro. Estas variaciones tienen relación
con la forma de preparación y con las variedades de los mismos (ver tabla de
composición química anexo1). Teniendo en cuenta los estudios realizados para
determinar las fórmulas que permiten estimar los efectos de los polifenoles sobre la
biodisponibilidad del hierro y contemplando lo mencionado se logro consensuar lo
siguiente:
1 taza de té = 30 mg de TA
1 taza de café = 15 mg de TA
Por lo que aproximadamente la ingesta de 1 taza de 200 ml de té disminuye la
absorción entre 75 y 80 % y 1 taza de café de 150 ml disminuye la absorción
aproximadamente en un 60% (22).
Otro factor que no podemos omitir por su importante contenido en polifenoles
es el vino, sobre todo el vino tinto, al igual que los antes mencionados influyen
negativamente sobre la absorción del hierro no hemínico. En estos también es difícil
determinar la concentración absoluta de los mismos debido a la gran variedad
existente en el mercado (23).
Si estas bebidas son servidas en una comida con 100 g de carne el efecto
inhibitorio de los polifenoles se reduce en un 50%(21). Este punto es desarrollado
con mayor detalle con los factores facilitadores de la absorción.
Los polifenoles inhiben la absorción del hierro no hemínico debido a que en la
luz intestinal forman complejos insolubles, es decir actúan como quelantes
impidiendo de esta forma que el hierro se encuentre biológicamente disponible para
ser absorbido (7). Sin embargo los estudios analizados indican que con la adición de
50 mg de ácido ascórbico la absorción aumenta en un 50% es decir, que reduce el
19
efecto de los taninos en un 25%; mientras que la adición de 100 mg de ácido
ascórbico anula la inhibición de los polifenoles.
Hallberg resume la acción inhibitoria de los polifenoles en la siguiente
ecuación (7):
Log Absorción % = 0.415 – 0.715 x log TA
Donde:
TA: Equivalentes de Ácido tánico en mg
El ácido tánico permite medir los efectos de los grupos de ácido gálico unido a
grupos fosfatos debido al alto contenido de estos en su estructura.
0.415: Punto en el que convergen las distintas concentraciones de Ácido
ascórbico.
-0.715: pendiente en la que convergen las pendientes de las distintas
concentraciones de ácido ascórbico y ácido tánico.
Los polifenoles disminuyen la absorción del hierro no hemínico en un 50% con
la presencia de 87.6 mg de taninos equivalentes; en concentraciones superiores si
bien hay disminución de la absorción, los efectos son leves con lo cual los cambios
no son estadísticamente significativos. Esto último hace referencia a la curva
sigmoidea que describe los cambios que se producen sobre la absorción del hierro
no hemínico tras las variaciones en la concentración de polifenoles de una comida.
Esto es: en una primera instancia y hasta alcanzar concentraciones de equivalentes
de ácido tánico iguales a 87.6 mg la disminución de la absorción es importante, de
20
ahí en más la adición de equivalentes de ácido tánico no producirá marcados
descensos de la absorción (21).
Otro factor que tiene efectos sobre la inhibición de los polifenoles es la carne,
con el agregado de aproximadamente 100 g de carne a una comida con alto
contenido en polifenoles se inhibe el efecto de estos últimos (1).
Hallberg muestra la acción del ácido ascórbico y la carne sobre los
polifenoles en la fórmula que sigue (7):
Absorción % = (1+ 0.01 x M ) x 10 0.415 – [[[[ 0.715 - 0.1825 x log (1+AA) x log (1+TA)]]]]
Donde:
TA: equivalente de ácido tánico en mg.
AA: ácido ascórbico en mg.
0.415: Punto de la función logarítmica en el que convergen las distintas
concentraciones de ácido ascórbico con el log de ácido tánico.
-0.715: pendiente que varia con las distintas concentraciones de ácido
ascórbico.
M: carne en g (peso neto crudo).
c) Calcio
El hierro y el calcio son nutrientes esenciales, ambos tienen requerimientos
altos en los mismos grupos etéreos: niños, adolescentes, mujeres en edad fértil,
embarazadas y lactantes; razón por la cual la inhibición de la absorción es
nutricionalmente muy importante para evitar estados de deficiencia.
21
Si bien los mecanismos de absorción de los dos pools de hierro son
independientes uno del otro, ambos comparten el mecanismo de transferencia de la
célula intestinal al plasma; razón por la cual el calcio ingerido interfiere
significativamente en la absorción de los dos tipos de hierro, hemínico y no
hemínico (14). En el caso del hierro no hemínico la absorción es inhibida por
mecanismos distintos a los observados con fitatos y polifenoles. Como ya fue
mencionado, la inhibición se produce por efecto competitivo del calcio y el hierro por
los receptores ubicados en la célula intestinal. Los estudios demuestran que la
inhibición del calcio sobre la absorción del hierro es posible cuando son consumidos
en la misma comida, pero si en el consumo de ambos hay una diferencia mínima de
una hora el efecto es anulado. Teniendo en cuenta esto, el efecto puede ser
minimizado y mejorar de esta forma la absorción de ambos nutrientes. Una forma
práctica de lograrlo es preferir para almuerzo y cena las fuentes de hierro y para
desayuno y merienda las fuentes de calcio fundamentalmente leche y quesos (14-
15-25).
El efecto del calcio fue estimado por Hallberg en la siguiente ecuación (7):
Absorción % = 0.4081 + {{{{0.6059/[[[[1+ 10 – [[[[ 2.022 - log (Ca + 1)]]]] x 2.919 ]]]]}}}}
Donde:
Ca: calcio en mg
Esta ecuación permite contemplar el efecto del calcio tanto sobre el hierro
hemínico como no hemínico. Cabe resaltar que la intensidad de la inhibición tiene
una correlación significativa con la dosis de calcio presente en la comida.
22
d) Proteína de Soja
La adición de proteínas de soja a la comida reduce la fracción de hierro
absorbido. Esta inhibición según han comprobado diversos estudios se ve
influenciada por el alto contenido de fitatos es dicho alimento.
Si se logra disminuir el contenido de fitatos mediante el uso de soluciones
ácidas o del agregado de enzimas desfitasas la acción inhibitoria disminuye. En
algunos estudios se pudo observar que la absorción podría aumentar tres veces la
alcanzada con la presencia de fitatos (13). Efectos similares pudieron observarse en
el análisis de la absorción del hierro en fórmulas para lactantes conteniendo aislado
de proteínas de soja (25).
Pese al aumento de la biodisponibilidad del hierro con la disminución de los
fitatos la proteína soja sigue considerándose inhibidor de la absorción del hierro no
hemínico. Los efectos sobre la absorción pueden ser estimados a través de la
siguiente ecuación (7):
Absorción % = 1- 0.022 x PS
Donde:
PS: proteína de soja en g
Esta ecuación fue validada para su utilización con cantidades superiores a 20 g de
proteína de soja.
23
e) Huevo
El huevo si bien no afecta la absorción del hierro hemínico, por su alto
contenido de fosfoproteínas ejerce un efecto inhibitorio sobre el hierro no hemínico
(26). La inhibición se desencadena por la unión del hierro con los grupos fosfatos en
la luz intestinal. De la unión resultan compuestos altamente insolubles que terminan
con la precipitación de los mismos (17). Sin embargo cabe mencionar la diferencia
que se hay entre la inhibición que ejerce el huevo entero y la ovoalbumina. El huevo
entero según los estudios realizados inhibe la absorción del hierro no hem en 22 %,
mientras que la ovoalbumina, proteína principal de la clara del huevo lo hace en
39% (27).
En estudios comparativos de la absorción del hierro no hemínico con el
agregado de huevo o sin él se pudo observar una disminución promedio del 27%.
Esta disminución en la absorción fue resumida por Hallberg en la siguiente ecuación
(7):
Absorción % = 1 – 0.27 x N°H
Donde:
N°H: número de huevos en g, considerándose 1 huevo = 60 g
Esta ecuación es válida si la cantidad de huevos por comida es menor a 3.
24
f) Ácido ascórbico
El ácido ascórbico es el más potente facilitador de la absorción del hierro no
hemínico. La vitamina C sintética aumenta la absorción del hierro hemínico en igual
magnitud que la contenida naturalmente en frutas, vegetales (28).
El ácido ascórbico tiene la propiedad de reducir el hierro y así evitar la
formación de sales insolubles que impidan la absorción. El aumento de las
concentraciones de ácido ascórbico guarda relación logarítmica con la absorción del
hierro no hemínico, es decir a mayor concentración de Vitamina C mayor será el
porcentaje de hierro absorbido (19). El incremento de la absorción del hierro no
hemínico puede observarse con la adición a la comida de pequeñas dosis de ácido
ascórbico, en los estudios realizados se observaron cambios significativos a partir de
la adición de 25 mg, reflejando un aumento lineal en los efectos, hechos que fueron
comprobados con 50,100, 250, 500 y 1000 mg (22-29-30). La acción del ácido
ascórbico se ve ejemplificada en presencia de fitatos y / o polifenoles, si bien
también actúa en ausencia de los mismos. (Ver polifenoles). Teniendo en cuenta
esto Hallberg propone para estimar la acción del ácido ascórbico la siguiente
ecuación (7):
Absorción % = 1+0.01 x AA + log ( 1 + Fitatos-P) x 0.01 x 100.8875 x log ( AA +1)
Donde:
AA: ácido ascórbico en mg
Fitatos-P: hexofosfatos de inositol en mg
25
1+ 0.01 x AA: expresa que el incremento de la absorción es dosis
dependiente.
Log (1 + Fitatos-P) x 0.01 x 100.8875 x log (AA +1): expresa las variaciones de la
absorción ante las modificaciones de las concentraciones de fitatos de 0 a 250 mg.
Esta ecuación fue testeada en diferentes comidas con y sin la presencia de
calcio carne. Esto permitió observar que los mecanismos de acción del ácido
ascórbico son independientes de la presencia de calcio y carne (7).
g) Carne
La carne vacuna, pollo, pescado y otros productos de mar actúan como
promotores de la absorción del hierro no hemínico. Si bien la estimulación de la
absorción del hierro hemínico por parte de la carne han sido demostrada
contundentemente, aún no se a podido determinar los mecanismos por los cuales
hace posible dicho efecto (31).
Hallberg estimo dicho efecto en las siguientes ecuaciones (7):
Absorción % = 1+ 0.00628 x M
Donde:
M: carne en g (peso neto crudo)
1,3 g de peso crudo = 1 g de peso cocido
Absorción % = 1+ 0.00628 x M x [[[[1+ 0.006 x fitatos-P]]]]
26
Donde:
Fitatos-P: hexofosfatos de inositol en mg
M: carne en g (peso neto crudo)
1,3 g de peso crudo = 1 g de peso cocido
La segunda fórmula contempla la acción de los fitatos sobre la pendiente de la
función (ver fitatos) (24).
h) Alcohol
Diferentes estudios demuestran que el alcohol incrementa la absorción del
hierro no heminico en su estado férrico (Fe3+). Este incremento ha sido atribuido a la
estimulación de la secreción gástrica. El alcohol ha sido testeado en diversos
estudios, lo que ha permitido observar un incremento estadísticamente significativo
en la absorción la cual corresponde al 23 %(7). Sin embargo este incremento es
relativo cuando el consumo es de vino. En este caso no podemos olvidar el efecto
inhibitorio de los polifenoles (22-31).
Teniendo en cuenta estas consideraciones, Hallberg usa el factor 1.25 para
estimar el efecto de del alcohol sobre la absorción del hierro. El efecto de los
polifenoles contenidos en el vino son estimados en la ecuación correspondiente.
i) Aderezos
Otro factor que no fue contemplado en los algoritmos son los aderezos, como por
ejemplo los aderezos de soja que tienen efecto estimulador de la absorción del
hierro (7).
27
j) Flavonoides
Los flavonoides por su estructura química conteniendo grupos de ácido gálico
unidos a fósforo similares a los grupos de los polifenoles, inhiben la absorción del
hierro (7).
Estos 2 últimos puntos no tienen un factor cuantificable comprobado por lo
que no serán tenidos en cuenta en la estimación del cálculo pero si en las
recomendaciones dietéticas a los pacientes.
Además de la metodología propuesta por Hallbreg cabe mencionar a
continuación el algoritmo propuesto por Moonsen para estimar la absorción del
hierro no heminico. Este algoritmo como ya fue mencionado, es el más utilizado en
la actualidad por ser el mas sencillo, en él se analiza el efecto de los factores
facilitadores sobre la absorción del hierro no hemínico (6).
Dentro de los factores facilitadores considera al ácido ascórbico y la carne,
para estimar el efecto de los mismos considera el estado de las reservas de hierro y
la cantidad de cada uno de ellos en la comida a analizar (ver tabla 2).
28
TABLA 2: Para estimar el factor F que corresponde al porcentaje de absorción según los niveles de reserva de hierro (1).
RESERVAS DE HIERRO
MUJERES HOMBRES 0 mg 250 mg 500 mg 1000 mg % de absorción de hierro no Hem A- Ingesta de baja disponibilidad Con menos de 30 g de carne o Con menos de 25 mg de Vitamina C
5
4
3
2
B- Ingesta con disponibilidad media Con 30 - 90 g de carne o Con 25 – 75 mg de Vitamina C
10
7
5
3
C- Ingesta disponibilidad Alta Con más de 90 g de carne o Con más de 75 mg de Vitamina C o Con 30 - 90 g de carne y Con 25 – 75 mg de Vitamina C
20
12
8
4
El porcentaje de absorción del hierro no hemínico responde a la siguiente
ecuación (6):
% de Absorción = Total de hierro no hem x F
Donde:
F: es el factor calculado para el hierro no hem según el estado de las reservas
de hierro y la cantidad de factores facilitadores. Estos últimos resultan de la
sumatoria de la cantidad total de los mismos en la comida, carne en g y ácido
ascórbico en mg.
29
El factor F se determina para un estado de los depósitos de hierro de 500 mg,
y con la presencia de una cantidad menor a 75 de factores facilitadores con la con la
siguiente fórmula (32):
ΣΣΣΣ FF <<<< 75: % Absorción = 3+ 8.93 x log n x [[[[(FF+100)/100]]]]
Para : ΣΣΣΣ FF >>>> 75 : % Absorción = 8
Hierro no hem: en mg
Como puede observarse este algoritmo no tiene en cuenta los factores
inhibidores de la absorción presentes en la dieta, con lo cual podría subestimarse el
efecto de los mismos sobre la biodisponibilidad del hierro.
30
V. CÁLCULO DE ABSORCIÓN DEL HIERRO TOTAL
Para estimar la absorción del hierro total de la alimentación se necesita
contemplar los distintos factores que influyen sobre la biodisponibilidad del nutriente.
Para ello hay que tener en cuenta en primer lugar la existencia de los dos pools de
hierro, hemínico y no hemínico, cada uno de los cuales tiene un mecanismo de
absorción independiente.
Para determinar el porcentaje de absorción Hallberg propone:
�� Determinar el porcentaje de absorción del hierro hem, calculado según
lo explicado en el capitulo III.
�� Determinar el porcentaje de absorción del hierro no hem. La fórmula
final resulta de multiplicar el factor 22,1 que corresponde a la absorción de este tipo
de hierro corregido por la absorción basal del 40% por los distintos factores
resultantes del cálculo de los distintos algoritmos (7).
Los algoritmos a utilizar dependerán de los componentes de la comida, tanto
inhibidores como facilitadores (7).
% de Absorción Fe no- hem = 22,1 x Fact. Facilitadores x fact. Inhibidores
Donde:
Factores Facilitadores: ácido ascórbico, carne, alcohol.
Factores Inhibidores: calcio, fitatos, polifenoles, huevo, proteína de soja.
31
En la estimación del factor de los polifenoles corresponde utilizar la fórmula
enunciada en primer lugar (ver página 19) ya que de considerar la siguiente se
estaría sobrestimando la acción de la carne y del asido ascórbico que serán
considerados en la fórmula correspondiente. La segunda fórmula será utilizada para
el cálculo de estimación del efecto de los polifenoles sobre la absorción del hierro en
forma aislada no de una comida o alimentación. En el caso de la carne utilizamos la
fórmula citada en segundo lugar (ver página 27) que contempla los cambios por la
presencia de fitatos, lo que no permite sobrestimar sus efectos.
�� Sumatoria de las cantidades de hierro hem y no hem determinadas
con anterioridad (7).
Absorción Fe total (mg)= Hierro Hem Abs. (mg) + Hierro no hem Abs. (mg)
En la metodología propuesta por Moonsen la determinación de la absorción
total corresponde a la sumatoria de las cantidades de hierro del hierro hem y no hem
(5):
Absorción Fe total (mg)= Hierro Hem Abs. (mg) + Hierro no hem Abs. (mg)
Las metodologías analizadas permiten estimar el porcentaje de absorción del
hierro, pero son limitadas a una comida y no a la alimentación de 1 o más días. Para
32
realizar la estimación diaria de la absorción de hierro de la dieta o de más de un día
se procederá a la suma de los valores estimados en cada comida.
33
VI. EJEMPLO PRÁCTICO DE LA ABSORCIÓN DEL HIERRO APLICANDO LAS
METODOLOGÍAS ANALIZADAS
El menú utilizado para el cálculo de la absorción por ambos métodos es:
• Ensalada de arroz, lentejas, carne, zanahoria, tomate y huevo
• Naranja
• Té
��Cálculo de la absorción del hierro según Moonsen
1) Determinar la cantidad total de hierro, hierro hem y no hem
2) Determinar la cantidad total de Vit C
3) Determinar la cantidad total de carne ingerida.
Alimento Cant (g)
Fe total (mg)
Fe hem (mg)
Fe no Hem (mg)
Vit C (mg)
Leche 150 0.795 - 0.795 - Queso 20 - - - -
Jamón Cocido 20 0.8 0.32 0.48 - Pan de Salvado 50 0.6 - 0.6 34
Cacao 10 - - - -
Totales 2.195 0.32 1.87 34
4) Determinar el hierro hem absorbido
Absorción Fe Hem = total de Fe Hem x F/100
= 0.32 x 23/100
= 0.073 mg
34
5) Determinar el total de FF
FF = 34 + 20 = 54}
6) Determinar el % de hierro no hem absorbido
Absorción Fe No Hem = total de Fe No Hem x F/100
= 1.87 x 6.86/ 100
= 0.128
Absorción Fe total (mg)= Hierro Hem Abs. (mg) + Hierro no hem Abs. (mg)
= 0.073 + 0.128
= 0.201 mg
% de hierro total absorbido = 9.15
��Cálculo de la absorción del hierro según Hallberg
1) Determinar la cantidad de: hierro total, hierro hem y no hem.
2) Determinar la cantidad de: calcio, vitamina C, fitatos, taninos, proteína
de soja, alcohol, huevo y carne total.
35
Alimento Cant. (g)
Fe total (mg)
Fe hem (mg)
Fe no Hem (mg)
Vit C ( mg)
Calcio (mg)
Fitatos (mg)
Taninos Equiv. (mg)
Leche 150 0.795 - 0.795 - 180 - - Queso 20 - - - - 153 - - Jamón Cocido
20 0.8 0.32 0.48 - 2.2 -
Pan de Salvado
50 0.6 - 0.6 34 - - -
Cacao 10 - - - - - 38.66 95.66
TOTAL 2.195 0.32 1.87 34 335.2 38.66 95.66
3) Aplicar los algoritmos. Fitatos
Log absorción % = -0.3 x log (1 + Fitatos-P) Log absorción % = -0.3 x log (1 +38.66) Log absorción % = - 0.3 x log 39.66 Log Absorción %= -0.479 Absorción % = 0.33
Fitatos-P 5: fitatos en mg Ácido Ascórbico (en presencia de fitatos)
Absorción % = 1+0.01 x AA + log (1 + Fitatos-P) x 0.01 x 100.8875 x log (AA +1)
Absorción % = 1+0.01 x 34+ log (1 +38.66) x 0.01 x 100.8875 x log (34+1)
Absorción % = 1+0.01 x 34+ log (39.66) x 0.01 x 100.8875 x log (35)
Absorción % = 1+0.34 + (1.598) x 0.01 x 100.8875 x 1.544
Absorción % = 1+0.34+ (1598) x 0.01 x 101.37
Absorción % = 1+0.34 + (1.598) x 0.01 x 23.442 Absorción % = 1.34+ 0.374 Absorción % = 1.714
AA: ácido ascórbico en mg Fitatos-P: fitatos en mg
Polifenoles
Log Absorción % = 0.415 – 0.715 x log TA Log Absorción % = 0.415 – 0.715 x log 95.66 Log Absorción % = 0.415 – 0.715 x 1.98
36
Log Absorción % = 0.415 – 1.416 Log Absorción % = -1.001 Absorción % = 0.099 TA: en mg Calcio
Absorción % = 0.4081 + {{{{[[[[0.6059/[[[[1+ 10 – [[[[ 2.022 - log (Ca + 1)]]]] x 2.919 ]]]]}}}} Absorción % = 0.4081 + {[0.6059/[1+ 10 – [ 2.022 - log (335.2+ 1)] x 2.919 ]} Absorción % = 0.4081 + {[0.6059/[1 + 10 – [ 2.022 - log (336.2)] x 2.919 ]} Absorción % = 0.4081 + {[0.6059 /[1+ 10 – [ 2.022 - 2.52] x 2.919 ]} Absorción % = 0.4081 + {[0.6059/[1 + 10 – [ 0.498] x 2.919 ]} Absorción % = 0.4081 + {[0.6059/[1 + 10 – [ -1.453]]} Absorción % = 0.4081 + {[0.6059/[1 + 28.38]} Absorción % = 0.4081 + {[0.6059/29.38} Absorción % = 0.4081 + {0.026} Absorción % = 0.4287
Calcio en mg
Carne
Absorción % = 1+ 0.00628 x M x [[[[1+ 0.006 x fitatos-P]]]] Absorción % = 1+ 0.00628 x 20 x [1+ 0.006 x 38.66] Absorción % = 1+0.00628 x 20 x [1.232] Absorción % = 1+ 0.155 Absorción % = 1.155 Fitatos-P: fitatos en mg M: carne en g (peso neto crudo) 1,3 g de peso crudo = 1 g de peso cocido Fe hem
Log absorción % = 1.9897 – 0.3092 x log FS Log absorción % = 1.9897 – 0.3092 x log 50 Log absorción % = 1.9897 – 0.3092 x 1.698 Log absorción % = 1.9897 – 0.525 Log absorción % = 1.4697 Absorción % = 29.49 FS: ferritina sérica en µg /l
37
4) Calcular el % de hierro no hem absorbido. % absorción Fe no Hem = 22.1 x 0.099x 0.4287 x 0.33 x 1.155 x 1.714 = 0.612
5) Calcular los mg de Fe absorbido. Absorción Fe no hem (mg) = 1.97 x 0.612/100 =0.012 Absorción Fe hem (mg) = 0.32 x 29.49/ 100 = 0.094
TOTAL Fe ABSORBIDO (mg) = 0.094 + 0.012
=0.106 % ABSORCIÓN Fe = 4.82 %
La metodología de Moonsen fue aplicada con reservas de 500 mg de hierro,
mientras que la propuesta por Hallberg fue estimada con un valor de ferritina sérica
de 50 µg / l. Ambos equivalentes de un adecuado estado de las reservas.
Con estos ejemplos se quiere mostrar la diferencia en los porcentajes de
absorción del hierro entre ambos métodos. Esta diferencia esta relacionada con la
inclusión de los factores inhibidores, que en la primera metodología no son
contemplados.
38
VII. DESARROLLO PRELIMINAR DEL PROGRAMA DE COMPUTACIÓN
PARA ESTIMAR LA ABSORCION DEL HIERRO
El programa fue diseñado con el objetivo de hacer posible la estimación de la
absorción del hierro con el algoritmo propuesto por Hallberg de manera práctica y
sencilla.
Este programa fue realizado en una planilla de cálculo de Excel. Para hacer
posible el diseño del programa se siguieron los siguientes pasos:
1) Se ingresaron las listas de alimentos que pudiesen se parte constitutiva de la
alimentación diaria.
2) Se ingresaron las composiciones químicas correspondientes a cada alimento.
Estas composiciones corresponden a calcio, hierro, vitamina C, polifenoles y
fitatos (ver anexo 1) (33-34-35).
3) Se ingresaron las fórmulas correspondientes al algoritmo propuesto por Hallberg
de modo que pudiesen conectar los datos antes mencionados y posteriormente
obtener la absorción de hierro estimada de la comida que se desee analizar.
El programa preliminar esta conformado por una estructura de siete partes:
��Absorción Total
��Desayuno
��Almuerzo
��Merienda
��Cena
��Colaciones
��Composición Química
39
��Absorción Total
Este punto corresponde a la hoja resumen, en ella se encuentran los
resultados de la absorción del hierro de una comida y/ o la alimentación de un día,
tanto para hierro total como hemínico y no hemínico, que luego permitirán analizar la
biodisponibilidad de este nutriente. Además en esta página se encuentran los ítems
para completar con los datos personales de un individuo. El dato que no se puede
obviar para permitir el cálculo de la absorción del hierro es el valor de la ferritina
sérica en µg / l.
��Desayuno, almuerzo, merienda, cena, colaciones.
En cada uno de estos ítems de podrá volcar la lista de alimentos que
componen la comida a analizar según corresponda a un momento del día específico.
En cada hoja se encontraran los resultados parciales del menú ingresado. Es
importante no omitir en ninguna hoja el ingreso de los datos de ferritina sérica.
��Composición Química
En este punto se cuentan con los datos de composición química que permitirán la
aplicación de las distintas fórmulas por Hallberg en el algoritmo desarrollado en el
presente trabajo.
Los datos que encontraremos son los correspondientes a hierro, ácido
ascórbico, calcio, polifenoles y fitatos (33-34-35)
Cabe resaltar que el diseño de este programa es preliminar, por lo que queda
sujeto a modificaciones que se realizaran con posterioridad, según las falencias que
pudiesen observarse luego de su aplicación práctica.
40
VIII. CONCLUSIÓN
Como fue mencionado en este trabajo, la anemia es una de las enfermedades
de mayor prevalencia a nivel mundial.
En general las enfermedades por carencia se consideran como efecto de una
falta de nutrientes en la dieta, sin embargo, la anemia por carencia de hierro no es
rara en personas cuyas dietas contienen cantidades de hierro cercanas a las cifras
recomendadas debido a las características de su biodisponibilidad. Teniendo en
cuenta esto cabe recordar que el hierro presente en la dieta se encuentra bajo dos
formas químicas diferentes el hierro hemínico y no hemínico. Los alimentos fuentes
de hierro hem son carne, pescado y mariscos mientras que el hierro no hemínico
corresponden a alimentos de origen vegetal como por ejemplo lentejas, frutas secas,
etc.
Estos dos tipos de hierro difieren en sus formas de absorción. Esta última
depende no solo de la estructura química del mineral sino también de los factores
facilitadores e inhibidores que la condicionan.
Por esta razón en este trabajo se realizó el análisis de 2 de las metodologías
existentes para estimar como influyen sobre la absorción del hierro, diversos
factores.
Ambas contemplan el estado de los depósitos de hierro y coinciden en
considerar que cuanto menor son las reservas de hierro mayor es la absorción
posible tanto del hierro hemínico como no hemínico. Sin embargo en este punto se
41
diferencian, debido a que la propuesta de Hallberg contempla el estado particular de
cada individuo, mientras la propuesta de Moonsen esta restringida a valores
específicos del estado de los depósitos.
En cuanto a los factores que modifican la absorción del hierro Hem Moonsen
solo contempla como ya mencionamos el estado de los depósitos de hierro, mientras
que Hallberg, además analiza el efecto inhibitorio que pueden ejercer el calcio y la
temperatura de cocción.
En cuanto al hierro no hemínico la diferencia se da porque el algoritmo
propuesto por Moonsen no incluye a los inhibidores y si a los factores facilitadores
de la absorción, carne y vitamina C. Hay que tener presente que con esta
metodología se podría estar subestimando la acción de los inhibidores.
Hallberg por su parte plantea el algoritmo considerando los dos tipos de
factores que influyen en la absorción, por un lado a los inhibidores presentes en la
dieta como polifenoles, calcio, fitatos, proteína de soja y el huevo y por otro a los
factores facilitadores de la absorción, carne y ácido ascórbico.
Luego del análisis de ambas metodologías se pudo realizar el diseño
preliminar de un programa de computación que permite la utilización del algoritmo
propuesto por Hallberg de manera más sencilla. Con esta herramienta se busca
estimar la cantidad de hierro que será absorbido, contemplando la influencia de los
diferentes factores que modifican la absorción.
42
IX. RESUMEN
Este trabajo es una revisión de las metodologías de cálculo para la absorción
del hierro. Las mismas contemplan el análisis de los distintos factores que influyen
sobre la absorción de este nutriente. Para realizar este análisis se tiene en cuenta
los mecanismos de absorción del hierro, tanto hemínico como no hemínico.
La metodología de Moonsen actualmente la más usada por su sencillez. En
ella se considera que ambos tipos de hierro modifican su absorción por los cambios
que se pudiesen dar en las reservas de este nutriente, cuanto menores son las
reservas mayor será la absorción lograda. Así mismo, considera que el hierro no
hemínico aumenta su absorción por la influencia de los factores facilitadores: carne y
ácido ascórbico.
Por otro lado el algoritmo propuesto por Hallberg considera, al igual que
Moonsen, que el hierro modifica su absorción según el estado de sus depósitos. El
hierro hemínico por su parte ve influenciada negativamente su absorción por el
calcio y la temperatura de cocción.
Asi mismo, la metodología propuesta por Hallberg contempla que el hierro
no hemínico es el que más modificaciones sufre por distintos componentes de la
dieta. Los factores facilitadores son la carne y el ácido ascórbico, mientras que los
inhibidores son: calcio, polifenoles, fitatos, proteína de soja y el huevo.
En este trabajo, se propone el diseño preliminar de un programa de
computación que permite la aplicación de las distintas fórmulas que fueron
planteadas por Hallberg para estimar la absorción del hierro. Este programa surge
para calcular la absorción del hierro de una manera sencilla y práctica.
43
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. Palma I, Farran A, Cantós D, Padró L. Estrategias docentes para transmitir a los
futuros dietistas la importancia de la biodisponibilidad de los nutrientes y la
necesidad de conocer cuales son las principales fuentes alimentarias: caso
práctico del hierro. Actividad dietetica 2006; 30: 19 –26.
2. Escott- Stump S, Nutrición diagnostico y tratamiento.5ª Edición.Mexico.2005:724
3. Report of a joint FAO/WHO Expert Consultation. Requirements of vitamin A, iron,
folate and vitamin B12. Rome: FAO, 1988. (Food and Nutrition Series 23.)
4. Report of a joint FAO/WHO Expert Consultation on Human Vitamin and mineral
Requeriments. Rome: FAO 2001
5. Boccio J, Salgueiro G, Lysionek A, Zubillaga M, Goldman C, Weill R, Caro R.
Metabolismo del hierro: conceptos actuales sobre un micronutriente esencial
.ALAN 2003; 53 (2): 119-132 Monsen ER, Hallberg L, Layrisse M, et al.
Estimation of available dietary iron. Am J Clin Nutr 1978; 31:134–41.
6. Hallberg L, Hulten L. Prediction of dietary iron absorption: an algorithm for
calculating absorption and bioavailability of dietary iron. J Clin Nutr 2000;
71:1147–60.
7. Reddy M, Richard F, Cook J. Estimation of nonheme-iron biovailability from meal
composition. Am J Clin Nutr 2000; 71:937-43.
8. Portela ML. Vitaminas y minerales en nutrición.1ª Edicion. Buenos Aires 1994:89-
95.
9. Forrellat Barrios M, Gautier du Défaix Gómez H, Fernández Delgado N.
Metabolismo del hierro. Revista Cubana Hemat Inmunol Hemoter (2000) 16(3):
149-60
44
10. Hallberg L. Bioavailability of dietary iron in man. Annu Rev Nutr 1981;1:123–47.
11. Mahan L, Escott Stump S, Nutrición y dietoterapia de Kausse. 10ª Edición.
Mexico 2001:136-143
12. Gleerup A, Rossander-Hulthén L, Gramatkovski E, Hallberg L. Iron absorption
from the whole diet: comparison of the effect of two different distributions of daily
calcium intake. Am J Clin Nutr 1995; 61:97–104.
13. Hallberg L, Rossander-Hulthén L, Brune M, Gleerup A. Inhibition of haem-iron
absorption in man by calcium. Br J Nutr 1992; 69:533–40.
14. Hallberg L, Brune M, Erlandsson M, Sandberg AS, Rossander-Hulthén L.
Calcium: effect of different amounts on nonheme- and heme-iron absorption in
man. Am J Clin Nutr 1991; 53:112–9.
15. Cook JD, Dassenko SA, Lynch SR. Assessment of the role of non heme-iron
availability in iron balance. Am J Clin Nutr 1991; 54:717–22
16. Hallberg L, Rossander L. Absorption of iron from Western-type lunch and dinner
meals. Am J Clin Nutr 1982; 35:502–9.
17. Hallberg L, Brune M, Rossander L. Iron absorption in man: ascorbic acid and
dose-dependent inhibition by phytate. Am J Clin Nutr 1989;49:140–4
18. Siegenberg D, Baynes RD, Bothwell TH, et al. Ascorbic acid prevents the dose-
dependent inhibitory effects of polyphenols and phytates on nonheme-iron
absorption. Am J Clin Nutr 1991;53:537–41
19. Reddy MB, Hurrell RF, Juillerat MA, Cook JD. The influence of different protein
sources on phytate inhibition of nonheme-iron absorption in humans. Am J Clin
Nutr 1996;63:203–7
45
20. Morck TA, Lynch SR, Cook JD. Inhibition of food iron absorption by coffee. Am J
Clin Nutr 1983; 37:416–20.
21. Cook JD, Reddy MR, Hurrell RF. The effect of red and white wines on nonheme-
iron absorption in humans. Am J Clin Nutr 1995; 61:800–4.
22. Hallberg L, Rossander L. Improvment of iron nutrition in developing countries:
comparison of adding meat, soy protein, ascorbic acid, citric acid, and ferrous
sulphate on iron absorption from a simple Latin American-type of meal. Am J Clin
Nutr 1984;39:577–83
23. Hurrell RF, Juillerat MA, Reddy MB, Lynch SR, Dassenko SA, Cook JD. Soy
protein, phytate, and iron absorption in humans. Am J Clin Nutr 1992;56:573–8.
24. Cook JD, Monsen ER. Food iron absorption in human subjects. III. Comparison of
the effect of animal proteins on nonheme iron absorption. Am J Clin Nutr 1976;
29:859–67.
25. Cook JD, Monsen ER. Vitamin C, the common cold, and iron absorption. Am J
Clin Nutr 1977;30:235–41
26. Hurrell RF, Lynch SR, Trinidad TP, Dassenko SA, Cook JD. Iron absorption in
humans: bovine serum albumin compared with beef muscle and egg white. Am J
Clin Nutr 1988; 47:102–7.
27. Reddy MB, Hurrell RF, Juillerat MA, Cook JD. The influence of different protein
sources on phytate inhibition of nonheme-iron absorption in humans. Am J Clin
Nutr 1996;63:203–7
28. Baech S, Hansen M, Bukhave K, Jensen M, Sorensen S, Kristensen L, Purslow
P. Nonheme- iron absorption from a phytate-rich meal is increased by the addition
of small amounts of pork meat. Am J Clin Nutr 2003;77:173–9
46
29. Reddy MB, Hurrell RF, Juillerat MA, Cook JD. The influence of different protein
sources on phytate inhibition of nonheme-iron absorption in humans. Am J Clin
Nutr 1996; 63:203–7.
30. Hurrell RF, Lynch SR, Trinidad TP, Dassenko SA, Cook JD. Iron absorption in
humans: bovine serum albumin compared with beef muscle and egg white. Am J
Clin Nutr 1988;47:102–
31. Monsen ER, Balintfy JL. Calculating dietary iron bioavailability, refinement and
computerization. J Am Diet Assoc 1982;80:307–11
32. Argenfood (http://www.unlu.edu.ar)
33. Hand BooK Nro 8 (http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/).
34. Brune M, Hallberg L, Skånberg A-B. Determination of iron-binding phenolic
groups in foods. J Food Sci 1991; 56:131–67.
47
XI. ANEXOS
48
ANEXO 1-TABLE A1- Phytate and iron binding polyphenols in vegetables, legumes, fruit, berries, beverages, spices, nuts, seeds, soy products, and cereal and cereal products Phytate Tannin Chlorogenic Total tannin phosphorus1 Equivalents acid equivalents
mg/100 g dry matter
Root, leaf, and stem vegetables, and legumes Aubergine, whole 3 7 51 31 Asparagus Green 2 — — — White 3 — — — Beans
Black 262 0 — 0 Brown 195 0 — 0 Green 15 — — —
Mung 188 140 — 140 Red 271 1 — 1
White 269 0 — 0 Beetroot 2 3 — 3 Broccoli 10 1 40 20 Brussels sprouts 1 10 — 0 Cabbage Chinese 2 — — —
White 1 0 — 0 Carrot 4 0 28 13 Cauliflower 3 0 — 0 Celeriac 5 0 — 0 Chicory 2 0 — 0 Corn 24 — — — Cucumber 1 0 0 0 Garden cress 7 — — — Garlic 4 0 7 3 Horseradish 13 — — — Kohlrabi 2 — — — Leek 4 0 11 5 Lentils Brown 142 190 — 190 Red 122 0 — 0 Lettuce, iceberg 0.5 — — — Mushrooms 13 1 — 1
49
Phytate Tannin Chlorogenic Total tannin phosphorus1 Equivalents acid equivalents
mg/100 g dry matter
Olives, black 3 — — — Onion Red 5 10 — 10 Yellow 16 6 — 6 Parsley leaves 8 — — — Parsnips 9 0 20 9.5 Peas Chickpeas 140 0 — 0 Green peas 175 0 0 0 Yellow peas 270 — — — Peppers Sweet green 2 0 — 0 Sweet red 0.5 0 — 0 Sweet yellow 1 0 — 0 Potato 7 0 0 0 Radish White 4 0 — 0 Black 1 — — — Rutabaga 1 0 — 0 Sauerkraut 1 0 — 0 Skorzonera — 0 — 0 (black salsify) Spinach 2 20 12 26 Squash, summer 3 — — — Tomato 2 0 — 0
Fruit and berries Apple 0.1 160 — 160 Apricot — 0 — 0 Avocado 1 0 — 0 Banana 0.4 40 — 40 Blackberry 4 390 — 390 Blueberry 6 80 — 80 Currant Black 78 — — — Red 55 — — — Dates — 5 — 5 Figs — 0 — 0
Kiwi 10 0 0 0
50
Phytate Tannin Chlorogenic Total tannin phosphorus1 Equivalents acid equivalents
mg/100 g dry matter
Cowberry 5 3 250 12 Mango 1 — — — Melon, honey 0.6 — — — Orange 2 0 — 0 Pears 0.2 4 70 37 Raspberry 4 70 61 99 Rhubarb 0.2 0 16 8 Strawberry 4 — — —
Beverages Coffee, brewed2 — 21 71 55 Tea English breakfast3 — 53 14 60 Green4 — 26 17 35 Herb — 18 — 18 Peppermint4 — 20 23 31 Cacao powder Marabou 504 4400 520 4648 De Zaan5 513 — — — De Zaan low fat 342 — — — Fazer6 481 — — — With sugar 93 380 69 413 Beer Light lager — 0.4 — 0.4 Strong — 0.1 — 0.1 Whiskey, Cutty Sark7 — 2.9 — 2.9 Wine White — 0 4 2 Red5,8 — 0.2 –2.3 20–40 10–21 Fruit syrup, sloe — 6.2 — 6.2 Spices9
Allspice — 0 — 0 Basil — 2.7 7.9 6.5 Black pepper — 2 — 2 Caraway — 2.8 6.4 5.8 Cardamom — 0.3 — 0.3 Chervel — 0.4 2 1.4 Chili pepper — 0.4 0.8 0.8 Cinnamon — 43 14.3 50
Clove — 95 — 95 Cumin — 2.8 6.4 5.8
51
Phytate Tannin Chlorogenic Total tannin phosphorus1 Equivalents acid equivalents
mg/100 g dry matter Lentil 3 — — — Maize 3 — — — Rice 1– 37 — — — Wheat 0 — — — Corn flakes 12 — — — Millet 217 — — — Oats, rolled 282 0 — 0 Semolina 19 — — — Sorghum Red 279 480 — 480 White 389 15 — 15 Spaghetti Buitoni13 6 — — — Barilla14 71 — — — Wheat germ 467 0 — 0
1See reference 2. 1 mg phytate phosphorus = 3.5 mg phytic acid = 5.56 µmol phytic acid. 23.3 g coffee/100 mL water. 31 g tea/100 mL water. 41.4 g tea/100 mL water. 5Droste, Harlem, Netherlands. 6Fazer AB, Solna, Sweden. 7Berry Brothers and Rudd, Edinburgh. 8Ranges given. 9Values are per 1 g. 10Kikkoman (s) PTE, Ltd, Singapore. 11Kung Markatta AB, Örebro, Sweden. 12CHE-BE Trading AB, Stockholm. 13Milano, Italy. 14Parma, Italy.
52
ANEXO 2-INSTRUCTIVO PARA LA UTILIZACION DEL PROGRAMA DE
CALCULO PARA LA ABSORCION DEL HIERRO
Para el correcto uso de este programa es necesario respetar el siguiente
instructivo:
1) Completar cada hoja con los datos personales de la persona a la cual se
le evaluara la biodisponibilidad del hierro. IMPORTANTE: NO
OLVIDARSE DE COMPLETAR EL ITEM CORRESPONDIENTE A LA
FERRITINA SÉRICA.
2) Completar con los datos de la comida a evaluar según corresponda al
momento del día que lleva su nombre (desayuno, almuerzo, merienda,
cena y/ o colaciones).
3) Una vez volcados todos los alimentos en las planillas volver a la hoja N°
1: ABSORCION TOTAL. En esta página se encontraran los resultados
finales de la absorción del hierro. Los datos son expresados en % y en mg
de hierro absorbido tanto de hierro total como hem y no hem de la/s
comidas ingresada
