HIDRATOS DE CARBONO
Los hidratos de carbono, también denominados glúcidos o azúcares, tienen gran importancia biológica pues desempeñan muy diversas funciones: proporcionan energía a animales y plantas, forman parte de estructuras de sostén en vertebrados, del exoesqueleto de algunos invertebrados y de la pared bacteriana, sirven de soporte y dan rigidez a las plantas, contribuyen a la estructura de algunas proteínas lípidos complejos.
Químicamente se caracterizan por poseer en su molécula dos o más
grupos alcohólicos y un grupo aldehído o cetona.
grupos alcohólicos y un grupo aldehído o cetona.
Los hidratos de carbono se hallan ampliamente distribuidos tanto en el reino animal como en el vegetal, en su mayor proporción como nutriente de reserva. Es la fuente energética más importante con la que ha contado el hombre en todas las épocas, en especial a partir del cultivo de los cereales desde hace ya más de 10.000 años, y proporcionan 4 Kcal/gr.
Los glúcidos alimentarios de origen animal están representados por la lactosa y el ácido cítrico de la leche y el glucógeno (hígado y músculo).
Los glúcidos alimentarios de origen animal son más importantes en abundancia y variedad, en los granos de cereales representan el 70 – 75% de materia orgánica, en las frutas, 15%.
Pueden dividirse en:
MONOSACARIDOS
Son las unidades de glúcidos más sencillas y se clasifican según el número de carbonos en la molécula.
Triosas: Están formados por 3 átomos de carbono. El gliceraldehido y dihidroxiacetona son importantes pues sus ésteres fosfóricos aparecen como intermediarios en el metabolismo de los glúcidos.
Pentosas: desde el punto de vista alimenticio no presentan gran importancia, hallándose presentes sólo en pequeñas cantidades tanto en células animales como en vegetales, y son en general de difícil absorción. La D-ribosa y D-2 desoxiribosa, componentes de los ácidos nucleicos, son sintetizados en el organismo a partir da la glucosa.
Las pentosas mas comunes presentes en los alimentos son la L-arabinosa y la D-xilosa que se hallan en numerosos tipos de frutas y tubérculos, y no desempeñan ninguna función fisiológica en animales.
Por reducción de la xilosa, se obtiene el xilitol, que se usa en reemplazo de la glucosa, siendo bien tolerado hasta cantidades de 50 o más gramos diarios. Su poder edulcorante es similar al de la sacarosa, siendo su absorción intestinal lenta.
En el organismo animal es metabolizado en el hígado, donde en parte se transforma en glucosa.
Hexosas: Son los monosacáridos de mayor importancia en la nutrición. La glucosa, constituye el hidrato de carbono mas importante presente en el organismo, donde puede hallarse al estado libre, en forma de disacárido en la leche (lactosa) o como glucógeno. Es la forma de glúcido en la que se transforman por último los otros glúcidos para su transporte en la sangre y utilización por los tejidos corporales.
En los alimentos se la encuentra en estado libre: en frutas, en especial en la uva, en la miel y en pequeñas proporciones en otros vegetales.
El sorbitol resulta de la hidrogenación del grupo aldehídico de la glucosa y se encuentra naturalmente en pequeñas cantidades en algunos frutos y otros vegetales. Por su poder edulcorante y por la lentitud d su absorción, se lo emplea en reemplazo del azúcar en alimentos especiales para diabéticos.
Debido a su efecto osmótico en el intestino, posee propiedades laxantes cuando se ingiere en cantidades de 30 a 50 gramos, lo cual limita su empleo dietético.
La galactosa no se encuentra naturalmente al estado libre; la forma D (+) forma parte de la lactosa (azúcar de leche) y de algunos polisacáridos vegetales, como las gomas. La galactosa absorbida es rápidamente convertida a glucosa en el hígado.
Existe un trastorno grave metabólico llamado galactosemia que consiste en la acumulación en la sangre de la galactosa con consecuencias gravísimas como ictericia, ataques hipoglucémicos, cataratas y deficiencia mental.
La eliminación de la leche humana y bovina resulta imprescindible para el tratamiento de este trastorno genético.
La fructosa es aportada en la dieta al estado libre por las frutas, jugos, vegetales y miel. Forma también parte de la molécula de sacarosa que la origina, en su desdoblamiento en el intestino, y de la inulina, polímero de fructosa presente en las alcachofas y otros vegetales. Actualmente se producen jarabes con un alto contenido en fructosa, obtenidos de la hidrólisis del almidón de maíz y un posterior tratamiento enzimático especial; estos jarabes encuentran usos en los productos sacarinos (dulces, caramelos, etc) en reemplazo de la sacarosa o de la glucosa. Debido a esta razón, el consumo de fructosa ha aumentado en los países donde ese proceso ya se ha desarrollado.
Desde el punto de vista nutricional, la fructosa se absorbe mas lentamente que la glucosa en el tracto gastrointestinal, por lo cual su efecto sobre la curva de glucemia es menos pronunciada que la de esta. Además, una buena parte de la fructosa absorbida se convierte en glucosa y ácido láctico en el epitelio intestinal previamente a su pasaje a la vena porta. La fructosa que pasa a la vía sistémica es metabolizada únicamente en el hígado, donde es transformada por una enzima específica en fructosa 1 fosfato, que luego por la acción de otra enzima origina gliceraldehído, el cual se introduce en el ciclo de la glicólisis.
Este proceso no es dependiente de la insulina, por lo cual se ha preconizado el uso de la fructosa en reemplazo de la glucosa en los diabéticos. Sin embargo, debe recordarse que la fructosa, ya sea en el intestino o aún en el hígado por otra vía metabólica origina glucosa, por lo cual no existirían ventajas clínicas en el reemplazo de glucosa por fructosa, en estos estados, tanto en el oral como en el parenteral.
También existe una intolerancia genética para la fructosa por ausencia de una enzima (aldolasa), que origina su acumulación. Esto a su vez impide la liberación de la glucosa por el hígado, aunque existan reservas de glucógeno, provocándose la consiguiente hipoglucemia.
La manosa tiene muy poca importancia alimenticia, forma parte de ciertos polisacáridos vegetales (los mananos), que son complejos no absorbibles.
El ácido manurónico es componente del ácido algínico obtenido de las algas marinas y utilizado en la industria alimentaria como agente espesante.
El manitol es obtenido por hidrogenación de la manosa. Al igual que el sorbitol, se absorbe tan lentamente que no afecta el nivel de glucosa sanguínea por lo cual tiene el mismo uso que aquel, aunque mas limitado, puesto que su acción laxante se observa con una ingestión de 10 a 20 gr. Tanto el manitol como el sorbitol por su capacidad para absorber agua se usan en la industria alimentaria.
Inositol: Se lo encuentra en muchas formas moleculares, una de ellas, el ácido fítico distribuido en vegetales como cereales y legumbres.
La importancia nutricional del ácido fítico se debe a su capacidad de quelar varios elementos minerales especialmente Calcio, Manganeso, Magnesio, Cinc, Cobre y Hierro, reduciendo la disponibilidad de los mismos en el tracto gastrointestinal.
Se presenta en las semillas como sales de Sodio o Potasio (soluble en agua). Durante el procesado se transforman en sales de Calcio, Hierro o Magnesio. (insolubles en agua).
Los fitatos también forman complejos con proteínas, haciéndolas menos solubles. Hay evidencias que los complejos Fitato – Proteína están menos sujetos a la digestión proteolítica que la misma proteína sola, dependiendo del pH.
El fitato tiene efecto inhibitorio sobre la digestión péptica de ovoalbúmina y elastina. Se cree que este efecto esta relacionado a la capacidad de formar combinaciones insolubles con proteínas en medio acido y en un rango de pH que corresponde precisamente al óptimo para la acción de la pepsina (enzima proteolítica).
El exceso de fitatos en la dieta baja la disponibilidad de algunos minerales incluyendo el hierro, provocando deficiencias. El efecto del ácido fítico sobre la disponibilidad mineral está influenciado por muchos factores tales como la composición en minerales de alimentos así como su asociación con la proteína de la dieta, tratamiento calórico, y la presencia de otros componentes que reducen la biodisponibilidad de minerales tal como la fibra, oxalatos, fenoles, taninos e histidina, que son capaces de unirse o interactuar con minerales o ácido fítico en diferentes proporciones.
La acción enzimatica durante el procesado del pan o la germinación de las semillas, la diálisis y la ultracentrifugación para separar el ácido fítico y la proteína, usando las diferencias entre tamaño molecular, son formas útiles para reducir el contenido en ácido fítico.
DISACARIDOS
Son los azúcares que incluyen dos unidades de hexosas, los mas distribuidos en los alimentos son la sacarosa, la lactosa y la maltosa.
La sacarosa o azúcar de caña o de remolacha, constituye el azúcar común usado en la alimentación, además se la encuentra también en frutas (ananá, banana, manzana, etc) y raíces comestibles (zanahoria).
Posee también un intenso poder edulcorante por lo cual resulta un componente fundamental de los alimentos del grupo de los sacarinos (dulces, caramelos, etc.)
La lactosa o azúcar de la leche es el hidrato de carbono componente de la leche de los mamíferos, es sintetizada en la glándula mamaria durante la lactancia y esta compuesta por una molécula de glucosa y una de galactosa. La leche humana contiene un 7% de lactosa, por esto es más dulce que la de la vaca que tiene un 4,5 %.
Es conocido el hecho de que la lactosa posee un efecto estimulante en la absorción del calcio. Sin embargo, el mecanismo responsable de dicho efecto no esta bien aclarado. Por otra parte, también ejerce un efecto similar sobre el estroncio, que a su vez interfiere con la absorción del calcio. El estroncio puede aparecer en la dieta al estado radioactivo con un efecto tóxico sobre el organismo como resultado de la contaminación ambiental.
También se ha observado un efecto favorable sobre la absorción del hierro y de las proteínas de la dieta, además en varias especies de animales su efecto estimulante sobre el desarrollo de una flora intestinal acidófila, favorece la síntesis de varias vitaminas como la biotina, riboflavina, ácido fólico y la piridoxina, además, este tipo de flora inhibe el desarrollo de otros microorganismos que pueden interferir con el proceso digestivo, o aún producir trastornos más severos, todo lo cual representa otras tantas características ventajosas de la lactosa.
La lactosa es considerada por algunos autores un disacárido esencial para los chicos por su aporte en galactosa, sin embargo, como la glucosa puede interconvertirse con la galactosa en el organismo, en estricto sentido no corresponde incluir a la lactosa entre los nutrientes indispensable so esenciales.
La maltosa se origina en la hidrólisis del almidón y resulta de la unión de dos moléculas de glucosa.
La lactulosa, resulta de la unión de la galactosa y la fructosa. Se encuentran pequeñas proporciones en la miel. Es producida por síntesis y por sus propiedades laxantes encuentra aplicación en terapéutica.
La trehalosa resulta de la unión de dos moléculas de glucosa, se la halla en hongos comestibles.
OLIGOSACARIDOS
La rafinosa es un trisacárido que se encuentra en pequeñas proporciones en la caña de azúcar. Junto con la estaquiosa (tetrasacárido) y la verbascosa, un pentasacárido, se halla presente además en la semilla de la soja y otras leguminosas.
Estos oligosacáridos son sólo parcialmente digeribles por el organismo humano, razón por la cual son responsables en gran parte de trastornos digestivos.
La melizitosa es un trisacárido presente en la miel, que por hidrólisis da origen a dos moléculas de glucosa y una de fructosa.
POLISACARIDOS
Homopolisacáridos:
El almidón es el polisacárido más importante desde el punto de vista alimenticio, se encuentra en cereales, tubérculos, legumbres y otros vegetales. Constituye el 50 al 75% del extracto seco de los cereales y alrededor del 75% del de la papa.
El almidón resulta de la condensación de muchas moléculas de glucosa (monosacárido).
Las Dextrinas son un grupo de sustancias originadas por el desdoblamiento parcial del almidón gracias a un proceso enzimático, calor o presencia de ácidos. Son más solubles y digeribles que el almidón.
El glucógeno es el polisacárido natural presente en los tejidos animales, donde desempeña el mismo papel de reserva que el almidón en los vegetales. Se encuentra en una proporción de 0,7% en el tejido muscular y de 6% en el hígado.
A diferencia del almidón es fácilmente soluble en agua y se colorea de rojo con el yodo. En la carne muscular de los animales desaparece casi totalmente al ser éstos sacrificados durante el período post mortem, transformándose en ácido láctico.
La celulosa es otro polímero de la glucosa. No es atacada por los fermentos digestivos pero sí por la flora de los rumiantes.
Se halla asociada a otros heteropolisacáridos como las hemicelulosas, constituyendo el material de estructura de las paredes celulares de los vegetales; son componentes de la fibra.
Heteropolisacáridos
Las hemicelulosas comprenden un grupo de compuestos algo menos resistentes que la celulosa, formados por pentosas y también por hexosas, no sólo forman parte de las paredes celulares de los vegetales sino también se encuentran a veces acumulados como reservas alimenticias. Sus productos finales de hidrólisis son xilosa, ácido urónico, ácido acético y pequeñas cantidades de glucosa y manosa.
Pectinas o ácido péctico: Son polisacáridos complejos formados por la unión de ácido galacturónico esterificado con alcohol metílico, se encuentra en la pulpa de frutas cítricas, manzanas, membrillos y se utilizan en la elaboración de jaleas y mermeladas.
Mucilagos y gomas: Los primeros se encuentran en el endosperma de las semillas y las gomas en la superficie de los vegetales.
Como estos hidratos de carbono no son digeribles, no aportan energía al organismo, por lo cual son usados también en la preparación de alimentos dietéticos de bajo contenido calórico.
La leche humana contiene una serie de hidratos de carbono nitrogenados, tanto oligo como polisacáridos, en una proporción de alrededor de 0,75%, los cuales se hallan en cantidad muy inferior en la leche de vaca. Estos compuestos se agrupan con el nombre de “factor bifidus”, el cual resultaría esencial para el desarrollo del “Bifidobacterium bifidus” en la microflora intestinal del lactante.
Digestión
Aspectos generales
Los únicos hidratos de carbono absorbibles directamente en el intestino son los monosacáridos; los disacáridos y los polisacáridos presentes en los alimentos para poder ser utilizados por el organismo deben ser previamente desdoblados por hidrólisis. El proceso de digestión de los hidratos de carbono comprende un conjunto de acciones mecánicas, fisicoquímicas y enzimáticas conducentes a aquella finalidad.
El estado en el que se encuentran los hidratos de carbono en los alimentos es muy diverso: algunos son insolubles en agua, como el almidón y la celulosa, otros, en cambio son muy solubles, como los mono y disacáridos. Algunos se localizan en los tejidos vegetales, y así son consumidos; otros como las harinas, por el contrario se utilizan luego de ser extraídos de los tejidos que los contienen.
Las preparaciones culinarias favorecen, en general, la solubilización y digestibilidad de los hidratos de carbono: el calentamiento húmedo produce el hinchamiento de los gránulos de almidón y la posterior ruptura de las membranas celulósicas, que facilita luego el ataque de aquél por las enzimas digestivas.
La masticación facilita también la extracción de los hidratos de carbono y su exposición subsiguiente a los jugos digestivos; es bien conocido que algunos alimentos vegetales, de no ser adecuadamente masticados, no serán totalmente digeridos ocasionando trastornos en la digestión de distinta índole (cólicos, diarreas, etc).
Los alimentos ricos en pectinas (naranjas) pueden coalescer en el estómago y formar un bolo capaz de producir una obstrucción intestinal.
La fibra alimenticia si bien es poco digerible, desempeña un papel importante en el proceso digestivo.
FRUCTOSA Y POLIALCOHOLES
La fructosa es un importante componente de la dieta debido al alto uso de la sacarosa como edulcorante. La fructosa libre es consumida en cantidades apreciables en frutas comestibles, vegetales y miel; la miel contiene un 37% de fructosa libre, las frutillas, peras, bananas, manzanas y naranjas un 2-3%.
La fructosa se absorbe más lentamente que la glucosa en el tracto gastrointestinal pero es utilizada más rápidamente por los tejidos; en el hombre, hay una mínima conversión de la fructosa a ácido láctico y glucosa durante la absorción en las células de la mucosa intestinal.
El metabolismo de la fructosa tiene un papel importante en la provisión de energía para la movilidad de los espermatozoides, existiendo una correlación significativa entre la velocidad del consumo de la fructosa y la cantidad de espermatozoides móviles. La concentración de fructosa seminal es un indicador del tamaño y de la capacidad secretoria de la vesícula seminal.
Fructosa y caries
Numerosas investigaciones han demostrado a la sacarosa como el azúcar más cariogénico (productor de caries). Existe una variedad de hidratos de carbono que si sustituye a la sacarosa pueden proveer un ecosistema que reduce la formación de la placa bacteriana y caries dentales en animales y en el hombre. También se demostró en otros experimentos que la glucosa y la fructosa eran claramente menos cariogénicas que la sacarosa.
Fructosa y diabetes
Durante décadas, estudios experimentales y clínicos han señalado a la fructosa así como al xilitol y sorbitol como substancias beneficiosas en la dieta para el paciente diabético. Los que apoyan esto lo hacen de diferentes puntos de vista:
1 – El transporte y la distribución de la fructosa, sorbitol y xilitol en los pasos iniciales del metabolismo son independientes de la insulina.
2 – La absorción de la fructosa, sorbitol y xilitol administrados por vía oral es mucho más lenta (20 – 30%) que la glucosa y por lo tanto esto, provoca un aumento mínimo y transitorio de la glucosa plasmática (en sangre).
3 – Tanto en animales diabéticos como en el hombre diabético hay una adecuada actividad en la síntesis de glucógeno después de la administración de fructosa y polialcoholes, siendo la formación de glucógeno independiente de los niveles de glucosa sanguínea.
4- Existe un efecto anticetogénico, (disminuye la formación de cuerpos cetónicos, sustancias perjudiciales cuando estás en exceso) de estos azúcares sustituidos.
SORBITOL
Su poder edulcorante es de 35-60% con respecto al de la sacarosa.
El sorbitol ha sido usado como aditivo alimentario, como materia prima en la producción de ácido ascórbico, como humectante, agente saborizante. Esta ampliamente distribuido en plantas y animales, siendo su velocidad de absorción aproximadamente la tercera parte de la glucosa. Este es en definitiva el factor que determina el efecto laxante provocado por dosis excesivas en el hombre y en animales de experimentación. El consumo excesivo de goma de mascar que contiene sorbitol induce diarrea.
MANITOL
Es un polialcohol relacionado con la manosa. Esta ampliamente distribuida en la naturaleza y esta presente en los exudados de muchas plantas. Tiene sabor dulce, siendo su poder edulcorante 45-57% del de la sacarosa. Se presupone que este azúcar no es absorbido.
Por lo tanto es generalmente aceptado que esta sustancia no es metabolizada.
En general el mayor uso del manitol es como diurético osmótico; este es eliminado por el riñón en forma semejante a la insulina.
Es agregado también a alimentos principalmente en la manufactura de confituras y goma de mascar y otros en los cuales su sabor dulce es útil. Es metabolizado por la placa dental y es tan cariogénico como el sorbitol o la sacarosa.
XILITOL
Es un polialcohol de 5 átomos de carbono. Las soluciones isotónicas de xilitol y sacarosa tienen aproximadamente igual poder edulcorante.
Estudios demostraron que casi el 90% del xilitol puede ser asimilado. Esto señala una utilización neta igual entre la glucosa y el xilitol. También se demostró que el consumo de este no provoca aumentos significativos del peso corporal.
A diferencia de la glucosa el xilitol es absorbido por la mucosa intestinal a través de difusión pasiva o facilitada; por lo tanto su velocidad de absorción es mucho más lenta que la de la glucosa. Aunque no se conoce con exactitud la velocidad de absorción, 20 gramos o menos de xilitol administrado como única dosis oral puede ser absorbido completamente por el hombre adulto sano. Un incremento más lento en la ingesta diaria puede ayudar a la tolerancia intestinal. En algunos individuos, se observó que pueden ser dados en forma oral hasta 400 g/día sin presentar efectos colaterales; la adaptación, una vez establecida, puede mantenerse aún con ingestas discontinuas de xilitol.
El hígado es el sitio principal de remoción el xilitol oral o intravenoso y parece ser el responsable del 50 – 80% de su metabolismo, en condiciones normales.
Xilitol y caries dentales:
El interés primordial del xilitol, en años recientes, está centralizado en su poder para prevenir caries dentales. Los resultados hallados por distintos laboratorios han sugerido entre otras cosas que:
El consumo de dieta con xilitol se asocia con un aumento en la concentración de aminoácidos básicos en la saliva.
El xilitol reduce las interacciones del S. mutans (bacteria), aumentando la proporción de polisacáridos solubles en placa.
El xilitol aumenta la velocidad de flujo salival y mantiene un pH más alto y más ventajoso (7,2 – 7,8).
Xilitol y Diabetes:
Ha sido sugerido y probado en el tratamiento clínico de la cetoacidosis diabética. Además de su potencial utilidad en el tratamiento de la diabetes, el xilitol ha sido investigado en pacientes con enfermedades del conducto biliar, de hígado y riñón, con cetonemia y tuberculosis pulmonar así como su posible aplicación en nutrición parenteral durante y después de la cirugía.
Diabetes:
La dieta ha sido reconocida como de fundamental importancia en la terapia de la diabetes mellitas desde que la enfermedad fue descripta; antes de la era de la insulina la dieta terapéutica usualmente consistía en bajas calorías, pero el contenido en glúcidos era alto o bajo. Después del hallazgo de la insulina la controversia acerca de si el contenido de glúcidos debía ser alto o bajo continuaba, pero las dietas restringidas parecían prevalecer y las dietas con bajo contenido en hidratos de carbono eran ampliamente usadas. A partir del año 1970 la tendencia se revirtió y la Asociación Americana de Diabetes recomendó que el contenido de hidratos de carbono en la dieta del diabético debía ser liberada.
Esta posición, motivada por el deseo de reducir el contenido de los lípidos totales y saturados cuyos niveles se creen asociados a riesgo de enfermedades coronarias, fue apoyada por observaciones en que altas ingestas de azúcares llevaban a un mejoramiento en la tolerancia a la glucosa y en la sensibilidad a la insulina.
Generalmente, la mayoría de los expertos sugiere que los hidratos de carbono deben comprender del 50 al 60% de las calorías totales; pero el punto más importante se relaciona con el tipo de azúcar utilizado. De acuerdo a la posición tradicional, los azúcares simples debían limitarse y la ingesta glucídica debía provenir principalmente de glúcidos complejos o almidones; se partía de la base de que los hidratos de carbono complejos son digeridos y absorbidos mucho más lentamente que los azúcares simples y que por lo tanto ellos provocan un aumento leve en la glucosa sanguínea, considerándose que todos los glúcidos complejos tenían respuestas similares sobre la glucemia e insulina.
No obstante, estudios recientes demuestran que la glucosa sanguínea y la insulina responden de diferente manera a los diferentes tipos de hidratos de carbono simples y complejos. Es quizás este hecho inesperado el que conduce a las distintas opiniones acerca de la adecuada cantidad total de hidratos de carbono en la dieta del diabético. La cantidad y tipo de hidratos de carbono en la dieta del diabético es sólo uno de los aspectos a tener en cuenta en el manejo del paciente, siendo la continuidad en la dieta, la actividad física y la terapia con insulina en los insulina dependientes y el control calórico en los no dependientes de insulina factores de primordial importancia.
Respuesta de la glucemia a diferentes alimentos
Estudios iniciales con 4 alimentos diferentes (papa horneada, arroz blanco hervido, granos de maíz y pan blanco) mostraron que el arroz usado provocaba la curva de glucemia chata (no se elevaba el nivel de azúcar en sangre) mientras que la papa horneada ejercía sobre la glucosa sanguínea un efecto no diferente al de una cantidad equivalente de glucosa. Las diferencias entre estos dos alimentos eran mayores cuando se estudiaban sobre individuos diabéticos.
Estudios realizados con diferentes hidratos de carbono simples también demostraron una amplia gama de variaciones en la respuesta de la glucemia.
La ingesta de fructosa provocaba una marcada respuesta chata si se comparaba con glucosa o sacarosa, cuando éstas eran administradas solas o en comidas de pruebas a individuos sanos, con tolerancia baja a la glucosa o diabéticos. Cuando la sacarosa y la fructosa eran incorporadas a tortas y helados, los productos con fructosa provocaban menor respuesta de la glucemia que los productos que contenían sacarosa, aunque en forma sorprendente, en ambos casos los helados ejercían respuestas atenuadas en relación a las tortas.
Factores que afectan la curva de glucemia
Alimentos:
Varios y recientes estudios de investigación demuestran la importancia de la forma de los alimentos en la respuesta de la glucemia. La evaluación del efecto que ejercen los granos de arroz integral y blanco, por ejemplo, han demostrado que no hay diferencia significativa en la respuesta de la glucemia entre ambos, ellos producen una curva chata.
No obstante, las harinas de dichas variedades provocan respuestas mucho más altas, siendo importante señalar que el contenido de fibra es el mismo. Resultados similares fueron observados en lentejas enteras y en la harina.
Cuando el jugo de naranja (desprovisto de fibra) es ingerido, la respuesta de la glucemia de éste no es diferente a la producida por la naranja entera.
No se observa diferencia significativa en la respuesta entre el pan integral (alto contenido en fibra) y en pan blanco (bajo contenido en fibra) o entre spaghetti blanco o integral, pero cuando la harina blanca es dada en forma de spaghetti los niveles de glucosa en sangre aumentan mucho menos que cuando la misma cantidad de harina blanca es administrada en forma de pan; esto sugiere que la forma del alimento es importante en la respuesta de la glucemia (nivel de glucosa en sangre). En el caso de los granos enteros y harinas de arroz, esto podría deberse a la baja relación de la superficie a los almidones que limitan el acceso de las enzimas hidrolíticas intestinales. De todos modos, la mayor respuesta glucémica observada después de la ingesta de pan blanco de trigo comparada con la pasta de trigo debe ser debido a la forma de presentación del alimento. Se ha sugerido que la naturaleza compacta del almidón en pasta reduce el acceso hacia éste de las enzimas digestivas.
Otra posibilidad podría ser la longitud de los almidones individuales o la cantidad de amilasa versus amilopectina, componentes del almidón.
La forma física del alimento parece ser el principal determinante de la velocidad a la cual el almidón es hidrolizado. La fibra en algunos alimentos podría afectar la velocidad de hidrólisis formando una barrera física a las enzimas hidrolíticas, pero la fibra debe estar en su forma natural para ser efectiva.
Velocidad de ingesta del alimento
Cuando se ingieren lentamente alimentos con hidratos de carbono que provocan alta glucemia, la glucosa va fluyendo lentamente, mimetizando el cuadro visto cuando se administra azúcares que provocan baja glucemia. Es decir que el consumo de pan en forma continua a una cierta velocidad provoca un cuadro de glucosa en sangre similar al de las lentejas administradas en un período de 15 – 20 minutos.
Cocción
La sola cocción puede alterar la respuesta de la glucemia. Diferentes estudios demuestran que la ingesta de almidones crudos, como almidón de maíz, provocan curvas de glucemia y respuestas más chatas cuando se comparan con las formas cocidas de esos almidones. Un aumento en el porcentaje de alimentos crudos en la dieta fue propuesto en el pasado como ayuda para el control de la glucosa sanguínea y para de esta manera reducir las necesidades de insulina.
Probablemente, durante el masticado no se rompan completamente las paredes celulares de los alimentos, disminuyendo de esta forma el acceso de las enzimas digestivas hacia el almidón contenido en la célula; la cocción hace al alimento potencialmente más disponible para su digestión. Además, algunos alimentos contienen inhibidores naturales de la amilasa que pueden inactivarse por la cocción y otros procesos utilizados en la preparación de los alimentos.
En estudios de alimentación, se observó que las legumbres hervidas, mezcladas y secadas por 12 hs. provocan mayores aumentos de glucemia que aquellas legumbres que son sólo hervidas por 20 minutos; y mezcladas o hervidas por 1 hora.
Por lo tanto si el máximo beneficio se obtiene a partir de alimentos que provocan baja glucemia, la atención debe ponerse en la cantidad de calor y en el caso particular de las lentejas, en la cantidad de calor seco usado en su preparación.
Sin embargo, hay un estudio que señala que la cocción no siempre aumenta la digestibilidad ya que las glucemias post prandiales (luego de ingestas) de porotos cocidos o crudos no son significativamente diferentes, en contraste con las respuestas observadas en las papas o crudas.
Efecto de una comida sobre las subsiguientes
Se ha demostrado que cuando los hidratos de carbono son administrados en forma muy lenta, no solo la respuesta de la glucosa disminuye sino que la tolerancia a los hidratos de carbono de las comidas subsiguientes está también mejorada.
Anti – nutrientes
Un análisis comprensivo de los antinutrientes tales como inhibidores enzimáticos naturales, lectinas, fitatos, taninos, interacciones almidón/proteína y almidón/lípidos, aún está faltando. Sin embargo las semillas de leguminosas, las cuales ejercen muy baja respuesta glucémica son también una de las fuentes más ricas de tales antinutrientes. Algunos de los antinutrientes reducen la velocidad de digestión y absorción de los hidratos de carbono.
Otros factores
Por ejemplo, la ingesta de un azúcar con la parte líquida de una comida provoca una respuesta metabólica diferente a la que se produce cuando éste es ingerido con la parte sólida de una comida; esto podría deberse a que cuando los líquidos se ingieren solos con comidas sólidas, ellos pasan más rápidamente del estómago al intestino delgado.
La presencia de grasa y proteína en un alimento o comida puede también afectar la glucemia. Mientras las grasas están asociadas con una disminución en el tiempo del vaciado gástrico, la adición de grasa a una medida de hidratos de carbono no necesariamente altera el efecto glucémico. Algunos sugieren que la grasa no tiene impacto sobre la glucemia; otros demostraron que hay una reducción en la glucemia post – prandial cuando es ingerida grasa saturada con hidratos de carbono, sin la correspondiente disminución en la respuesta de la insulina. La adición de proteína a una medida de hidratos de carbono, puede disminuir su efecto glucémico. La adición de proteína y grasa para testar hidratos de carbono provocó disminución en las respuestas glucémicas y aumento en la de insulina, pero estos efectos pueden ser enteramente consecuencia del agregado de proteínas. No obstante, el hecho de agregar proteínas y grasas a fuentes aisladas de hidratos de carbono (generalmente administrados en forma líquida) puede ser bastante diferente a las interacciones de proteínas, grasas e hidratos de carbono observadas en un alimento intacto.
Efectos metabólicos de la fibra
La fibra ejerce su efecto, cuando está presente en forma natural, creando una barrera física que limita el acceso de las enzimas hidrolíticas al almidón. Los estudios han demostrado que las fibras insolubles en agua tales como aquellas encontradas en pan entero o arroz integral, en general no tienen u impacto significativo sobre la glucemia post – prandial provocada por la carga de hidratos de carbono. Sin embargo, las fibras insolubles en agua pueden contribuir a un largo control de la glucosa sanguínea a través de algún otro mecanismo diferente al de la regulación aguda del nivel de glucosa en sangre.
Por otra parte, las fibras solubles aisladas, viscosas tal como el agar y algunas pectinas encontradas en frutas frescas y vegetales, tienen una gran influencia sobre la velocidad de absorción de la glucosa en Vivo y son las fibras que predominan en la familia de las legumbres que provocan respuestas glucémicas excepcionalmente bajas.
Se ha demostrado que las dietas con alto contenido en hidratos de carbono y en fibra, mejoran el control diabético y permiten reducir la dosis de insulina o hipoglucemiantes orales. Aunque ha sido difícil cuantificar la contribución de la fibra a los resultados de la glucemia.
Funciones de los hidratos de carbono
1 Influencia sobre el metabolismo hídrico y mineral
Los hidratos de carbono en el organismo tienen la propiedad de conservar agua y electrolitos aunque su aporte dietético sea sólo de 100 g diarios; dietas que proveen únicamente proteínas y grasas producen un balance de sodio negativo que es de igual magnitud al que se produce por el ayuno y que se acompaña con pérdida de agua y de una excreción también aumentada de potasio; todos estos cambios son acompañados por fatiga, que ya se hace manifiesta a los 2 días de consumir dietas de ese tipo
2 Efecto anticetogénico
El efecto anticetogénico de los hidratos de carbono es bien conocido y se relaciona con el metabolismo de los ácidos grasos.
3 Efectos sobre los niveles de lípidos en plasma
Esta demostrado que la ingesta excesiva de hidratos de carbono en la dieta produce hiperlipemia (alta concentración de lípidos en sangre), cuya relación con la ateroesclerosis y enfermedad coronaria es conocida. Sin embargo, debe señalarse que en las personas que consumen del 65% al 85% de su energía total en forma de hidratos de carbono complejos (almidón) la incidencia de aquellas enfermedades es baja.
La hiperlipemia inducida, tanto en los animales como en el hombre por consumo de hidratos de carbono, sólo es importante al pasar bruscamente de una ingesta de grasas a una de hidratos de carbono, y es sólo transitoria, por lo cual no se observa en las personas que habitualmente consumen cantidades elevadas de almidón
La sacarosa ha sido implicada en forma especial en su relación con la enfermedad coronaria, sobre la base fundamental de experiencias epidemiológicas. Las evidencias experimentales y clínicas, demuestran a su vez que la fructosa, componente de aquella, es convertida en el hígado en ácidos grasos una mayor velocidad que la glucosa
4 Acción de ahorro sobre las proteínas
El hígado usa las proteínas para formar glucosa y reponer sus depósitos de glucógeno cuando éstos están deplecionados (disminuidos) por ayuno o carencia de glúcidos en la dieta. Esta utilización es perjudicial porque: La destrucción de las proteínas y conversión de una parte de sus aminoácidos en glucógeno es un proceso que usa más energía de la que libera. Por otra parte, la destrucción de proteínas puede causar pérdidas titulares. Por lo tanto, es conveniente que la dieta tenga suficientes carbohidratos como para evitar el efecto del gasto de la proteína ingerida meramente como fuente de energía y permitir que sea utilizada para mantener las estructuras nitrogenadas del organismo.
Ingesta recomendada de Hidratos de carbono
La ingesta energética total debe ajustarse para mantener un peso óptimo. El consumo debe cubrir aproximadamente el 55% del requerimiento energético, debiendo utilizar preferentemente productos naturales y disminuir al máximo el consumo de azúcar común (sacarosa).
Dietas con bajo contenido e hidratos de carbono
Este tipo de dietas se ha preconizado en los últimos años para el tratamiento de la obesidad, sobre la base de que con esas dietas, cualquiera sea su contenido en lípidos, se generan cantidades importantes de cuerpos cetónicos que al ser eliminados como tales por la orina, representan una cantidad importante de energía desperdiciada, que es suficiente, que es de suficiente magnitud como para producir una pérdida de peso, aún con una elevada ingesta calórica (Dieta de Atkins).
Sin embargo, si se tiene en cuenta que con esas dietas se eliminan como máximo 20 g de cuerpos cetónicos pro día, la cantidad de energía desperdiciada no alcanza a superar las 100 kcal diarias, cantidad que no puede computarse como importante para explicar los resultados que se adjudican a estas dietas.
Las experiencias clínicas demuestran que las personas obesas que pasan en forma abrupta a una dieta que no contiene hidratos de carbono y que posee un alto contenido lipídico (hasta el 90% total de las calorías), pierden más rápidamente peso que aquellas que consumen dietas hipocalóricas pero que contienen normales de hidratos de carbono. Es en base a estos resultados que los preconizadores de esta dieta pretenden promover su uso.
Sin embargo, estudios de mayor duración demuestran que esa disminución de peso se observa los primeros 8 a 10 días del consumo de la dieta, pero que luego de 18 días a 24 días, la disminución de peso es similar para ambas dietas.
La pérdida temporal de peso, puede ser explicada en base a los cambios en el metabolismo hídrico – salino, ya que como se ha visto la excreción de agua y sodio es inhibida por los hidratos de carbono.
Además, si la dieta contiene una elevada cantidad de proteínas se produce una carga extra de solutos en los riñones que obliga a una mayor excreción de agua. Por esta razón es que, este tipo de dieta, de no adoptarse adecuadas precauciones, puede llevar a un estado de deshidratación.
Otros estudios demuestran que la pérdida de peso a largo plazo con estas dietas, no es más que una consecuencia de una menor ingesta global de calorías, ya que resulta sumamente difícil compensar el aporte calórico que realizan los hidratos de carbono en las dietas habituales ( más del 50% del total energético) sólo con grasas o proteínas.
Si las personas obesas consumen una dieta sin hidratos de carbono pero que contenga suficiente cantidad de proteínas y grasas para compensar las calorías que no aportan los hidratos de carbono, no existe ninguna razón para suponer que disminuirán de peso.
Efectos adversos
La mayoría de las dietas que por exceso de grasas producen cetosis como es el caso de la que estamos considerando, origina paralelamente fatiga, anorexia y en algunos casos náuseas y vómitos, además de la deshidratación ya comentada.
Además estas dietas invariablemente producen hiperlipidemia con porcentajes elevados de colesterol y ácidos grasos libres, promoviendo así el desarrollo de la ateroesclerosis; además, las dietas cetogénicas favorecen la producción de ácido úrico en el organismo de modo tal, que en algunos individuos se puede producir hiperuricemia o aún gota.
Finalmente, debe señalarse que en las mujeres embarazadas la cetosis crónica puede afectar en forma adversa el feto.
En conclusión, puede afirmarse que este tipo de dietas, si bien pueden ser efectivas en algunos pacientes, carecen de fundamento científico, y no sólo son desequilibradas, sino también peligrosas.
Fibra
Con esta denominación se incluye a los componentes de los alimentos vegetales que son resistentes a la digestión en el tracto gastrointestinal humano, por no disponer de las enzimas necesarias. Todos los alimentos vegetales contienen fibra en cantidades variables, constituyendo los granos y cereales enteros la principal fuente. La fibra de los cereales presenta una composición distinta a la de otros vegetales, por lo que sus propiedades físico químicas varían, destacándose una mayor resistencia a la degradación bacteriana; el salvado de los cereales contiene entre 9 y 12% o aún más de fibra. La fibra está formada esencialmente por cuatro clases de compuestos:
a- Celulosa: Representa el 25% del contenido de fibra en numerosos granos vegetales y frutas.
b- Hemicelulosas y pectinas: Como la celulosa son componentes de las paredes celulares, la primera constituye aproximadamente del 50 al 70% de la fibra de granos y vegetales y las pectinas aproximadamente el 40% de las fibras de diversas frutas.
c- Mucílagos y Gomas.
d- Ligninas: Polímeros complejos de unidades de fenil propano, de alto peso molecular. Su contenido es variable, aproximadamente el 10% del total de la fibra.
Generalmente las fibras pueden ser clasificadas en 2 tipos:
Insolubles: Como la celulosa, hemicelulosa y lignina han sido siempre relacionadas con el funcionamiento de los intestinos y su evacuación.
Solubles: Es el caso de las gomas y las pectinas. Tienen importantes efectos en el metabolismo de lípidos, glucosa y otros nutrientes.
La fibra total o fibra alimenticia no es sinónimo de fibra cruda.
Efectos fisiológicos:
1- Retención de agua: El agua es retenida en la superficie y en los espacios intersticiales (las verduras y frutas absorben 20 – 25 veces mas su peso en agua).
2- Adsorción de sustancias orgánicas: Se adsorben ácidos biliares y productos de degradación. La lignina es la que tiene mayor capacidad de adsorción.
3- Intercambio catiónico: Al aumentar la ingesta de fibra, aumenta la eliminación de ciertos minerales por vía fecal, entre ellos Sodio, Calcio, Potasio, Magnesio, Cinc.
4- Modificaciones del tiempo del tránsito intestinal y fermentabilidad: Los alimentos ricos en fibras no son solubles y requieren menos tiempo para el pasaje a través del estómago, intestino delgado y colon. La flora bacteriana del
colon puede atacar y modificar los componentes de la fibra con producción de ácidos grasos volátiles, agua, dióxido de carbono y metano. La mayor cantidad de estos productos está constituido por ácidos grasos de cadena corta. En el colon ejercen un efecto osmótico que estimula la peristalsis, con lo cual contribuyen también a acelerar el trámite intestinal.
5- Por la propiedad de retener agua (especialmente hemicelulosa) la fibra aumenta
el peso y el volumen de las heces, lo cual exige una menor presión de las paredes del colon para su expulsión y provoca una reducción en el tiempo del tránsito intestinal. La celulosa no es tan efectiva en este aspecto y la lignina es constipante.
En años recientes se ha clarificado el rol de la fibra la nutrición humana y sus posibles valores en la prevención de enfermedades crónicas. Los beneficios y daños de la fibra resultan de una compleja interacción física química con el lumen del tracto digestivo.
El efecto de aumento de volumen de la fibra tiene varias ventajas, por un lado permite la sensación de saciedad sin agregar calorías, habiéndose observado que prolonga la absorción de la glucosa y de otros nutrientes.
Otra importante acción es la unión con los ácidos biliares y esteroides; esta unión interrumpe su circulación intrahepática y aumenta su secreción por las heces. La fibra también reduce la síntesis hepática del colesterol.
En la etiología del carcinoma de colon han sido implicados numerosos factores del ambiente y algunas evidencias sugieren que la dieta pobre en fibra puede ser uno de ellos.
Respecto a la diabetes mellitas hay trabajos que demuestran que el agregado de fibra en la dieta disminuye los requerimientos de insulina y de hipoglucemiantes orales.
De todo esto queda demostrado que la incorporación de fibra a la dieta cumple un rol terapéutico y preventivo.
La forma más practica de administrar la fibra es con el salvado (12-14 g de salvado de trigo equivalen a 2g de fibra) adicionado a alimentos como yogurt, infusiones, caldo. Se ha visto que la ingesta de 10 a 15 g de fibra en la dieta diaria puede modificar los hábitos intestinales. Es aconsejable dar dosis menores e ir aumentando progresivamente según la tolerancia.
En los últimos años se ha demostrado la importancia de las fibras vegetales sobre la fisiología gastrointestinal y la absorción de muchos nutrientes, estando muchas afecciones de la sociedad occidental vinculadas a la ingestión de dietas con bajo contenido de fibras, entre ellas; constipación, hemorroides, colitis ulcerosa, pólipos y cáncer de clon, todas ellas referidas a las fibras insolubles; cuando la ausencia se refiere a las fibras solubles el vínculo se establece con la arteriosclerosis, la isquemia cardiaca y aún con la diabetes mellitas.
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