metabolismo de los edulcorantes no calóricos - … · la cafeína de una taza de café = 30 mg de...
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Dr. Fernando Javier Lavalle González
Profesor de Endocrinología, Medicina Interna y Nutrición
Jefe de la Clínica de Diabetes Hospital Universitario “Dr. José E. González” UANL
Facultad de Medicina de la UANL
Director del Instituto de Bebidas para la Salud y el Bienestar “The CocaCola Company”
Ex Presidente de la Federación Mexicana de Diabetes A.C.
Metabolismo de los edulcorantes no calóricos, Seguridad en su Uso
Agenda
Edulcorantes no Calóricos
Metabolismo
Seguridad
Poblaciones especiales
¿Qué son los edulcorantes?
Los edulcorantes son aditivos alimentarios que
confieren sabor dulce a los alimentos.
A diferencia de los alimentos como la miel, o los
ingredientes como el azúcar común, la fructosa, la
glucosa, etc, que no se consideran edulcorantes ya
que tienen otras funciones en los alimentos, además
de la de edulcoración.
Los edulcorantes son aditivos alimentarios, y siguen las normas de legislación de estos productos:
Han de estar autorizados por la COFEPRIS en México, y las agencias reguladoras en la Unión Europea, que es quien fija los productos en los que se pueden aplicar, y las dosis para cada país.
La Unión Europea, para autorizarlos, los somete al estricto examen del Comité Científico para la Alimentación Humana (SCF), que es el organismo que dictamina si el producto se puede utilizar, y fija la Ingesta Diaria Admisible (IDA, o ADI en inglés).
Características de ENC
Edulcorante Sacarina Ciclamato Aspartame Acesulfame K Sucralosa
Descubierto 1879 1937 1965 1967 1976
Dulzor 300-500 veces 30-50 veces 200 veces 130-200 veces 600 veces
Substancia imida o-
sulfobenzoica
Ácido
ciclohexilsulfamato
Proteína Derivado de
sacarosa (Cl)
Metabolismo Se absorbe lento,
no se metaboliza,
se excreta riñón
Flora intestinal, se
absorbe y se
excreta sin alterar
En fenilalanina,
ácido aspártico,
metanol
No se metaboliza
se excreta riñón
No metabolizada
Inocuidad 1977 duda Ca.
Vejiga, no se
confirma es inocuo
Inocuo Inocuo , apto
para mujeres
embarazadas,
lactantes, niños y
personas con
diabetes, no apto
para
fenilcetonúricos
No reacciones
adversas
Apta para
consumo humano
Normativa
FAO/OMS
Aprobado 1993 Aprobado 1982 Aprobado 1981 Aprobado 1990 Aprobado 1990
IDA 5 mg /kg de peso 7-11 mg/kg de
peso
0-40 mg/kg de
peso
9-15 mg/kg de
peso
0-15 mg/kg de
peso
METABOLISMO ENC
Aspartame
Está elaborado a partir de un éster metilado de fenilalanina y ácido aspártico
Es metabolizado en intestino delgado por enterasas y peptidasas que lo hidrolizan a una molécula de ácido aspártico, una molécula de fenilalanina y una molécula de metanol
Su metabolismo oxidativo aporta 4 kcal/g, pero las calorías en una dieta regular serán menos de 1, debido a que es 160 a 220 veces más dulce que la sucarosa, siendo mínimas las cantidades ingeridas
Magnuson BA et al. Crit Rev Toxicol. 2007;378:629-727
Aspartame
Dosis altas, en bolo único produce cambios en algunos parámetros bioquímicos como aminoácidos en plasma, pero los estudios de seguridad realizados en ratones, ratas, cobayos, perros y humanos (incluyendo lactantes, niños, adolescentes, mujeres lactantes y adultos sanos), no muestran efectos adversos agudos, subagudos ni crónicos de estos aminoácidos ni de sus productos de descomposición.
Tampoco cambios en la fisiología corporal aún a dosis tan altas como 4,000 mg/k/día, y las concentraciones séricas de sus componentes metabólicos (fenilalanina, ácido aspártico y metanol), a dosis de 50 mg/k no exceden las encontradas después de una alimentación normal.
Moller SE. Effect of aspartame and protein, administered in phenylalanine-equivalent doses, on plasma
neutral amino acids, aspartate, insulin and glucose in man. Pharmacol Toxicol. 1991;68:408-412
Aspartame
Un estudio realizado sobre la regulación del apetito hace evidente que la administración de aspartame una hora antes de empezar a comer, produce una ingesta significativamente menor de alimentos que la observada en un grupo control o en dos grupos que también ingieren aspartame, pero uno inmediatamente antes y otro durante la alimentación.
Algunos autores sugerían que en pacientes con alteraciones en la actividad de la hidroxilasa L-aspartil-L-fenilalanina se podían presentar efectos secundarios, pero los estudios prospectivos demostraron que los niños con esta rara condición no presentaba modificaciones en el comportamiento, la atención, el rendimiento escolar ni la capacidad de aprendizaje en comparación con la población normal . No se recomienda su uso en homocigotos.
Rogers PJ, et al. Physiol Behav 1995;57:489-493
Schulpis KH, et al. Eur J Clin Nutr. 2006;60(5):593-7
Bebida dietética con aspartame 12 oz
90 72 18
Leche 12 oz 606 888 -
Platano mediano 58 146 21
Jugo naranja 12 oz 36 276 23
Jugo Tomate 12 oz 58 346 107
Fenilalanina* Ácido
Aspartico* Metanol
*aminoácidos Todas las cantidades en mg
Contenido de Ácido aspártico, Fenilalanina &
Metanol en alimentos comunes
EFSA Journal 2011;9(2):2089
Salminen y Hallikainen, 1990; Nutra Sweet, Co., 1987
Metabolismo del Metanol
Metanol
Formaldehido T½ = 1.5 min
Ácido Formico T½ = 3-6 hr
CO2 + H20
Nivel más bajo de metanol que se ha asociado a
toxicidad = 126 mg/dL
Conversión muy rápida
No acumulación
Acumulación de ácido
fórmico = toxicidad del
metanol
Alcohol deshidrogenasa
En Hígado
Tetrahidrofolato
intermediario
Kostic and Dart, 2003
Formaldehído
Es un componente de muchos alimentos
Se produce durante el metabolismo de los alimentos y muchas drogas La cafeína de una taza de café = 30 mg de formaldehído
Es esencial en el pool del metabolismo de un carbono. El ácido fórmico utilizado en la síntesis de nucleótidos de ADN
Se calcula que se produce y metaboliza > 50.000 mg de formaldehído a diario en un humano adulto
El hígado humano adulto puede metabolizar 22 mg de formaldehído por minuto - por un metabolismo muy rápido
También tiene un rápido metabolismo en los seres humanos jóvenes
Clary and Sullivan, 1999
Efecto del aspartame en metanol y
ácido fórmico sanguíneos
Stegink et al., 1981,
1983, 1989
Sujetos Dosis (mg/kg) Metanol y ácido fórmico (mg/dL)
Adultos sanos
(ingesta de
alimento/bebida
Promedio= 5
Alto = 15 mg/kg
34 mg/kg
100 mg/kg
150 mg/kg
200 mg/kg
metanol – no detectable (ND)
metanol nivel pico 1.27, ND at 8 hr
metanol nivel pico2.14, ND at 24 hr
metanol nivel pico2.58, ND at 24 hr
No cambio niveles ácido fórmico
Infantes sanos 34 mg/kg
50 mg/kg
100 mg/kg
metanol – no detectable
metanol – no detectable
metanol pico = 1.02
No cambio niveles ácido fórmico
Toxicidad por Metanol > 126.0 mg/dL; con acumulación ácido fórmico
Aspartame NO CAUSA envenenamiento por metanol
Acesulfame-Potásico
Se trata de un endulzante no calórico sintético cuya
fórmula es 5,6-dimetil-1,2,3-oxatizaina-4(3H)-ona-
2,2-dióxido que su uso más frecuente es combinado
con otros edulcorantes para intensificar su grado de
dulzor y disminuir su sabor amargo.
Se absorbe en el intestino delgado y es excretado
por vía renal sin ser metabolizado, por lo que no
produce energía oxidativa.
Acesulfame-Potásico
Los estudios epidemiológicos incluidos los estudios retrospectivos y los de casos y controles prospectivos, no muestran evidencia de que exista asociación entre su consumo y la generación de cáncer en ningún tejido, alteraciones metabólicas, neurotoxicidad, cefalea, convulsiones, alteraciones del comportamiento, cambios ni alteraciones en la capacidad de aprendizaje, cambios ni alteraciones en el humor ni la conducta
Sucralosa
Se elabora sustituyendo los tres grupos hidroxilo de la sacarosa por tres moléculas de cloro, obteniendo una molécula estable que no puede ser absorbida fácilmente por el tubo digestivo (85% de la sucralosa ingerida es eliminada con las heces), y el 15% que se absorbe de manera pasiva no pudiendo ser metabolizada con fines energéticos.
Al ser altamente soluble en agua y no ligarse a las proteínas plasmáticas es eliminada por vía renal sin decloración en 24 horas a su consumo sin efecto osmótico alguno.
McNeil Nutritionals. Sucralosa Safety Assessment.
Food Chem Toxicol 2000;38(suppl 2):S1-S129
Sucralosa
Los tres cloros permiten que la sucralosa sea resistente al calor, por lo que se pueden cocer, asar y hornear alimentos que la contienen sin que se pierda su característica edulcorante.
El consumo de cloro que se produce con la ingesta de alimentos adicionados de sucralosa es inferior al que se observa al tomar agua clorada (potable), lechuga, jitomate, champiñones, melón, crema de cacahuate y sal de mesa.
McNeil Nutritionals. Sucralosa Safety Assessment.
Food Chem Toxicol 2000;38(suppl 2):S1-S129
Sacarina
Fue el primer edulcorante no calórico sintetizado o
por lo menos comercializado, en 1879.
Se absorbe a nivel intestinal pero no es
metabolizado en humanos, y su excreción de
produce por vía renal.
No se le conocen efectos metabólicos ni tóxicos a
los niveles de seguridad recomendados.
Taumantina
Es una de las 6 proteínas con sabor intensamente dulce que contienen de manera natural las plantas.
La taumatina se aísla de la planta del oeste africano Thaumatococcus daniellii y se ha aprobado para su uso en la elaboración de chicles, pastillas refrescantes del aliento, intensificadores de sabor.
De manera similar a cualquier otra proteína, la taumatina es digerida a nivel intestinal, y sus aminoácidos constituyentes son absorbidos como los de cualquier otra proteína.
Ciclamatos
Los ciclamatos consisten en tres formas químicas relacionadas: ácido ciclámico, ciclamato y ciclamato de sodio.
En general se utilizan en combinación con otro edulcorante para mejorar su aceptación al disminuir el sabor ligeramente amargo que producen, y la forma más común es una mezcla de 10 partes de ciclamato por 1 parte de sacarina.
Los estudios del metabolismo de ciclamato no muestran alteraciones en procesos metabólicos tanto en animales como en seres humanos.
Stevia
La hierba stevia (Stevia rebaundiana) se ha usado tradicional como un endulzante natural en Sudamérica, y desde hace más de 20 años en Japón, preparándose a partir de la cocción y machacamiento de las hojas que permite obtener un extracto que contiene glucósidos de steviol (stervósidos).
Al ingerirse los stervósidos, un porcentaje es degrado en el intestino a steviol y el resto es metabolizado por la flora intestinal, sin que se hayan demostrado efectos secundarios adversos, por lo que su uso como edulcorante no calórico no tiene contraindicación alguno.
Edulcorantes no Calóricos, se ha
Descartado Causa Efecto:
Neurotoxicidad, cefalea,
convulsiones
Cambios metabólicos (glucosa,
insulina ni glucagon post, HbA1c,
TG,CT, úrico)
Alteraciones afectivas y
psicológicas
Generación de tumores (SNC y
otros)
Alteraciones escolares y
aprendizaje
Alteraciones dentales
Reacciones alérgicas
En humanos se ha descartado causa-efecto relevante con:
Control del apetito *
Cantidad de comida consumida*
Ingesta de proteínas
Control y balance hidro-electrolítico
Termogénesis
Composición corporal con mismo peso
Teratogénesis
*Alguna evidencia es controversial
Efectos de los ENC
Sacarina Ciclamatos Aspartame Sucralosa Acesulfame
Afectan hambre o saciedad NO NO NO NO NO
Modifica la ingesta de alimento NO NO NO NO NO
Modifica la ingesta de agua NO NO NO NO NO
Generación de cáncer NO NO NO NO NO
Neurotoxicidad NO NO NO NO NO
Cefalea o Migraña NO NO NO NO NO
Crisis convulsivas NO NO NO NO NO
Capacidad de aprendizaje NO NO NO NO NO
Reacciones alérgicas NO NO NO NO NO
Teratogénesis NO NO NO NO NO
Afectan la termogénesis NO NO NO NO NO
Alteran conducta NO NO NO NO NO
Alteraciones metabólicas NO NO NO NO NO
Modifican control glucemia NO NO NO NO NO
Modifican lípidos plasmáticos NO NO NO NO NO
Uso en embarazo NO NO SI SI SI
Ayudan a controlar peso en el
contexto de un plan de sustitución
se azúcares
SI SI SI SI SI
Grupo de Análisis Global Ad-Hoc (25)
Federación Mexicana de Diabetes
Asociación Mexicana de Nutriología
Sociedad Mexicana de Nutrición y Endocrinología, A.C
Asociación Mexicana Facultades y Escuelas de Nutrición
Facultad de Salud Publica y Nutrición. UANL.
Hospital General de México
Centro Nacional de Programas Preventivos y Control de Enfermedades. Secretaría de Salud
Asociación Nacional de Cardiólogos de México
Grupo de Análisis Global Ad-Hoc (25)
Hospital Universitario de Monterrey
Federación Mexicana de Colegios de Obstetricia y Ginecología
Centro Médico Nacional Siglo XXI. IMSS
Instituto de Bebidas para la Salud y el Bienestar
Ma. del Pilar Olguín López. Asociación Mexicana de Pediatría, A.C
José Luis García Galaviz. Confederación Nacional de Pediatría en México
Pedro Gutiérrez-Castrellón. Instituto Nacional de Pediatria & Instituto Nacional de Perinatología.
Grupo de Análisis Pediátrico
Edulcorantes no Caloricos y Ganancia
Ponderal
Edulcorantes No Caloricos y Ganancia Ponderal
(Recomendaciones)
Centro de Análisis de la Evidencia Cochrane INPer 2012
Ludwig 2001 (Obs)
Reducción BMI Incremento BMI
Forshee 2003 (Obs)
Striegel-Moore 2006 (Obs)
Ebbeling 2006 (RCT)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
Edulcorantes No Caloricos y Ganancia Ponderal
Grupo Mexicano de Análisis de los Edulcorantes no Calóricos
Recommendation GRADE
Quality The majority of observational studies show a positive association between artificial sweetener consumption and body weight (body weight reduction)
Randomized controlled trials of artificial sweeteners in children have not shown that artificial sweeteners cause weight gain.
Edulcorantes no Caloricos y Otras Condiciones
(Cancer, epilepsia, trastornos conductuales)
James G. Gurney. Journal of the National Cancer Institute 1997;89:1072-74
Magnuson 2007. Crit Rev Toxicol. 2007;37(8):629-727
Edulcorantes y Riesgo de Cancer
James G. Gurney. Journal of the National Cancer Institute 1997;89:1072-74
Magnuson 2007. Crit Rev Toxicol. 2007;37(8):629-727
Edulcorantes y Riesgo de Cancer
Edulcorantes No Calóricos y
Neurociencias
Estudios de comportamiento en modelos animales
Evidencia en niños normales, hiperactivos, con PKU,
Adultos sanos, en riesgo profesional (pilotos),
Parkinson
Solo un estudio (1973) en adultos, mayor puntaje
en Inventario de Beck (depresión).
No vuelto a replicar
Magnuson 2007. Crit Rev Toxicol. 2007;37(8):629-727
Edulcorantes No Calóricos y Epilepsia
Modelos Animales sobre efecto Convulsivante
Daily 1991: Riesgo 2.2 (1.8 a 3.2); ratas predispuestas
geneticamente
Dosis hasta 1,000mg/Kg/dia: sin efecto
Modelos clínicos
Niños sanos y con epilepsia; y Adultos
Dosis 34-50mg/Kg/dia
Sin efecto
Magnuson 2007. Crit Rev Toxicol. 2007;37(8):629-727
Conclusiones….
Los Edulcorantes no Calóricos son aditivos que añaden un sabor dulce a los alimentos y bebidas
Están aprobados para su uso en distintas poblaciones porque cubren los requisitos de seguridad para su ingesta diaria sin aportar un riesgo para la salud
Debe seguirse estudiando la seguridad a largo plazo todo el tiempo
Los ENC son una alternativa tecnológica que se adapta la las circunstancias actuales para tener alimentos y bebidas que satisfagan las necesidades de un población cambiante
Aplicaciones de los ENC Edulcorante Sacarina Ciclamato Aspartame Acesulfame K Sucralosa
Dulzor 300-500 veces 30-50 veces 200 veces 130-200 veces 600 veces
Aplicaciones edulcorantes de mesa,
bebidas instantáneas,
refrescos con gas,
zumos, té helado,
productos lácteos,
mermeladas y
confituras, productos
de confitería,
caramelos,
sidra, encurtidos,
salsas,
conservas de pescados
y frutas,
goma de mascar,
suplementos
multivitamínicos,
Helado,
pudines y gelatinas,
Chocolate,
pasta de dientes,
enjuagues bucales
edulcorantes de mesa,
bebidas instantáneas
Refrescos,
Batidos,
té helado,
bebidas isotónicas,
cereales para
desayuno,
productos lácteos,
pasteles y productos
horneados, conservas
de frutas, mermeladas
y confituras, pudines,
flanes, gelatinas,
galletas, chocolate,
aliños, productos
farmacéuticos
refrescos con gas,
zumos, pudines,
rellenos, gelatinas,
cereales de desayuno,
postres y cobertura,
edulcorantes de mesa
(comprimidos y en
polvo), refrescos, en
polvo para preparar
goma de mascar,
conservas de frutas,
postres helados,
productos lácteos,
mermeladas y
productos para untar,
productos de
confitería, bebidas
calientes
chocolateadas,
suplementos
multivitamínicos,
pastillas de menta
para el aliento,
productos
farmacéuticos
bebidas con gas,
bebidas sin gas,
néctares de frutas,
concentrados para
bebidas,
bebidas alcohólicas,
edulcorantes de mesa,
productos lácteos,
helados, postres,
gelatinas, conservas de
frutas y verduras,
mermeladas y
confituras,
alimentos horneados,
productos de
confitería,
goma de mascar,
encurtidos, salsas,
aliños, condimentos,
pescado en escabeche,
pasta de dientes y
enjuagues bucales,
productos
farmacéuticos
edulcorantes de mesa,
fruta procesada,
bebidas con gas,
bebidas sin gas,
goma de mascar,
productos horneados,
productos a base de
mezclas en polvo seco,
productos de frutas
para untar,
productos lácteos,
postres helados.
IDA 5 mg /kg de peso 7-11 mg/kg de peso 0-40 mg/kg de peso 9-15 mg/kg de peso 0-15 mg/kg de peso