LAS FIBRAS DIETETICAS VISCOSAS NO AFECTAN LA BIODISPONIBILIDAD DE LOS AMINOACIDOS DE LA DIETA

Conclusión breve
La goma guar, así como otros polisacáridos fibrosos, se agregan a los alimentos para darles mayor consistencia y estabilizarlos. Estas fibras viscosas solubles tienen la propiedad de mejorar la tolerancia a la glucosa, y no modifican la absorción y biodisponibilidad de los aminoácidos dietéticos.

Resumen

Las fibras viscosas solubles (FVS), como la goma guar, son ampliamente utilizadas en la industria alimentaria como agentes espesantes y estabilizantes. Las FVS son conocidas por afectar la cinética de los hidratos de carbono gastrointestinales y, de esta manera, mejorar la tolerancia a la glucosa. Dado que es muy poco lo que se sabe en relación con el impacto que las FVS tienen sobre la disponibilidad de los aminoácidos de la dieta, hemos publicado recientemente los resultados de un estudio clínico realizado en seres humanos, cuyo objetivo fue precisamente investigar este efecto mediante proteínas dietarias uniforme e intrínsecamente marcadas con ¹⁵N, asociado con un método estable de ensayo isotópico (glicina marcada con ¹³C) en aire espirado para el monitoreo del vaciamiento gástrico.¹³Hemos demostrado que cuando se agrega goma guar a una comida proteica líquida, la cinética del vaciamiento gástrico prácticamente no es modificada. La cinética del catabolismo del nitrógeno de los aminoácidos (en plasma y urea urinaria) tampoco resultó afectada por la goma guar, lo cual revela que el guar no tenía efectos sobre la biodisponibilidad y utilización de los aminoácidos dietéticos. Sin embargo, y debido a que hemos demostrado que existe reducción aguda y transitoria en la producción aparente de urea derivada del nitrógeno endógeno luego de la ingestión de las comidas más viscosas, propusimos como explicación que este fenómeno podría ser marcador de un importante incremento, temprano y transitorio, de la eliminación de urea hacia la luz gastrointestinal; esto sería mediado por aumento de la secreción de líquidos hacia el lumen gastrointestinal, que rápidamente neutraliza la viscosidad inducida por el guar.

Palabras clave
Goma guar, fibras viscosas solubles, vaciamiento gástrico, biodisponibilidad de aminoácidos

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Especialidades

Principal: Nutrición,

Relacionadas: Endocrinología y Metabolismo, Medicina Interna, Nutrición,

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François Mariotti, M.Eng PhD. UMR INRA-INAPG de Physiologie de la Nutrition et du Comportement Alimentaire, INAPG, 16 rue Claude Bernard, 75005 París, Francia

DIETARY VISCOUS FIBER DOES NOT AFFECT THE BIOAVAILABILITY OF DIETARY AMINOACIDS

Abstract
Viscous soluble fibers such as guar gum are extensively used by the food industry as thickening and stabilizing agents. Viscous soluble fibers are known to affect gastrointestinal carbohydrates kinetics, thereby improving glucose tolerance. Because very little is known about the impact of soluble viscous fibers on dietary amino acid availability, we have recently reported the result of clinical studies in humans that aimed to investigate this effect using a dietary protein uniformly and intrinsically labeled with 15N, coupled with a stable isotope breath test method (13C-glycine) for gastric emptying monitoring (Mariotti at al., Am. J. Clin. Nutr., 2001). When guar is added to a liquid protein meal, we showed that the kinetics of gastric emptying were hardly modified. The kinetics of the catabolism of dietary amino acid nitrogen (in plasma and urinary urea) was markedly unaffected by guar, showing that guar had no effect on the bioavailability and utilization of dietary amino acids. However, because we showed that there is an acute, transient reduction in the apparent production of urea derived from endogenous nitrogen after the ingestion of the more viscous meal, we proposed that this phenomenon may be the marker of a very early, transient, important increase in urea disposal towards the gastro-intestinal area that is mediated by an increase secretion of fluid towards gastrointestinal lumen, which rapidly counteract guar-induced viscosity.

Key words
Goma guar, fibras viscosas solubles, vaciamiento gástrico, biodisponibilidad de aminoácidos

LAS FIBRAS DIETETICAS VISCOSAS NO AFECTAN LA BIODISPONIBILIDAD DE LOS AMINOACIDOS DE LA DIETA

(especial para SIIC © Derechos reservados)

Artículo completo
Introducción
Algunas fibras solubles dietéticas, tales como la goma guar, han sido ampliamente estudiadas desde que descubrieron que pueden disminuir la respuesta glucémica.⁹ Esta característica, que es bien conocida por sus consecuencias para la prevención y manejo de la diabetes tipo 2, está vinculada con el hecho que las gomas viscosas incrementan la viscosidad de las comidas.^5,9 El guar es una de las fibras solubles más eficientes en limitar el incremento de la glucosa plasmática posprandial, tal vez porque es altamente viscosa, especialmente después de su ingestión.⁵Tres hipótesis han sido planteadas para explicar de qué manera la goma guar mejora la tolerancia a la glucosa. En primer lugar, la viscosidad incrementada por la goma guar podría demorar el vaciado gástrico,^10,16 si bien los datos resultan muy conflictivos (por ejemplo, algunas publicaciones del mismo año o el siguiente^2,18). En segundo lugar, la viscosidad puede enlentecer la digestión mediante debilitamiento de la acción enzimática.¹⁰ En tercer lugar, la mayor viscosidad del contenido intestinal puede retardar la difusión de nutrientes hacia la mucosa, o demorar la mezcla mediante resistencia al efecto convector de la contracción intestinal.^1,3,6Sin embargo, los numerosos estudios realizados para investigar estas hipótesis han producido resultados discrepantes, y el efecto de la goma guar sobre el vaciado gástrico y la biodisponibilidad de los nutrientes sigue sin aclararse. En este contexto, el efecto de la goma guar sobre la biodisponibilidad de los aminoácidos dietéticos resulta particularmente incierto. Un retardo en el vaciado gástrico, o un deterioro de los procesos digestivos y de absorción, puede afectar tanto a la cinética como al equilibrio de la biodisponibilidad de los aminoácidos de la dieta y, en consecuencia, la capacidad de la proteína dietaria de promover ganancia proteica posprandial.^4,12En realidad, hay muy pocos datos disponibles para comprobar el efecto de la goma guar sobre la disponibilidad de los aminoácidos de la dieta. Los datos accesibles provienen de estudios de largo plazo sobre la digestibilidad del nitrógeno. Sin embargo, un incremento de largo plazo de la ingesta de fibra fermentable afecta profundamente la actividad bacteriana y puede también promover pérdidas endógenas de nitrógeno. En este contexto, los estudios clásicos de digestibilidad no son de utilidad en cuanto a disponibilidad de los aminoácidos dietéticos. Además, el impacto de la goma guar sobre la utilización de los aminoácidos y el metabolismo proteico resultan complicados por el hecho de que la excreción de nitrógeno se desplaza de la ruta urinaria a la fecal. Este contexto dificulta la evaluación de la potencial alteración de la biodisponibilidad o utilización del nitrógeno de la dieta. Finalmente, el efecto potencial de la goma guar en la utilización del nitrógeno dietético es difícil de comprobar en una comida mixta, porque la goma guar, conocida por modificar la glucosa plasmática y la insulina posprandiales, debería ejercer una influencia indirecta importante en el metabolismo aminoácido. Pocos estudios han investigado la biodisponibilidad de los aminoácidos ingeridos luego del agregado selectivo de guar, a pesar que las gomas viscosas son ampliamente utilizadas en la industria alimentaria como agentes espesantes y estabilizantes. Por lo tanto, existe la necesidad de examinar si la goma guar deteriora la disponibilidad o utilización de nitrógeno dietético y obtener una mejor perspectiva del mecanismo potencial.Esta publicación informa los principales resultados de un reciente estudio de nuestro grupo, que tuvo como objetivo investigar los efectos agudos del agregado de la goma guar sobre la biodisponibilidad de aminoácidos ingeridos, por medio de una comida proteica marcada con ¹⁵N, durante la fase posprandial en seres humanos.Material y métodos (abreviado)
El lector debería consultar la publicación original¹³ u otra similar de nuestro grupo¹⁴ para una descripción completa de los métodos.Brevemente, el estudio realizado en seres humanos sanos, con un diseño aleatorizado cruzado, comparó la biodisponibilidad y utilización de aminoácidos dietéticos y la cinética de la urea derivada, ya sea de la dieta o endógena.Los sujetos ingirieron una dieta líquida de 500 ml, constituida por 30 g de proteína de soja intrínseca y uniformemente marcada con ¹⁵N, con el agregado, o sin él, de 5 g de goma guar. Durante las 8 horas siguientes a la ingestión estudiamos los efectos sobre la biodisponibilidad, utilizando una prueba de glicina marcada con ¹³C en aire espirado (para evaluar el vaciado gástrico) y la aparición de aminoácido dietético en plasma (como marcador de la biodisponibilidad del aminoácido sistémico). Para investigar el efecto de la utilización de nitrógeno dietético y el metabolismo de la urea endógena, medimos la cinética de la urea endógena y dietética en plasma y en orina.Resultados
Vaciado gástrico y biodisponibilidad de aminoácidos dietéticos. El vaciado gástrico de la fase líquida de la comida, tal como fue monitoreado por la excreción respiratoria de ¹³C proveniente de la glicina marcada con la comida de prueba, demoró moderadamente la cinética del vaciado gástrico (figura 1). Las mayores diferencias aparecieron en la fase temprana del vaciado gástrico. El efecto, sin embargo fue leve, dado que el tiempo de excreción medio del trazador no difirió significativamente entre comidas.El seguimiento del ¹⁵N, en contraste, permitió observar que no hubo diferencias en la aparición de aminoácidos dietéticos en plasma, indicando de esta manera la inexistencia de efectos sobre la biodisponibilidad sistémica de los aminoácidos dietéticos (figura 1).

Figura 1. A. Promedio (DE) de CO₂ marcado con ¹³C excretado en aire espirado, como porcentaje de la dosis de ¹³C ingerido en la forma de glicina marcada con ¹³C, luego de la ingesta de una comida proteica liquida sin guar (O) y con guar (•), n = 7. Hubo efecto significativo de la comida en el tiempo, p < 0.05, pero no hubo efecto significativo de la comida o diferencia entre comidas en cada punto del tiempo. B. Promedio (DE) de aminoácidos plasmáticos dietéticos como porcentaje del contenido total de aminoácidos, luego de la ingesta de una comida proteica líquida sin guar (O) o con guar (•), n=7. No hubo efecto significativo de la comida o de la comida en función del tiempo. Reproducido con autorización de American Journal of Clinical Nutrition. © Am J Clin Nutr. American Society for Clinical Nutrition.

Catabolismo del nitrógeno de los aminoácidos dietéticos. La cinética del nitrógeno dietético, derivado en urea plasmática y urinaria no estuvo afectada por la naturaleza de la comida.Cinética de la urea endógena. Mientras que la urea plasmática endógena no mostró diferencias significativas entre comidas, la excreción urinaria de urea endógena estaba significativamente reducida 2 horas después de la ingestión de la comida que contenía goma guar.Discusión
Esta es la primera publicación dónde se demuestra que la presencia de guar en la comida (que incrementó la viscosidad de manera importante) careció de efectos tanto sobre la biodisponibilidad como sobre la utilización metabólica de los aminoácidos dietéticos. Este resultado está en discrepancia con los pocos informes disponibles sobre el tema. Por un lado, la diferencia con los estudios que informaron que la goma guar disminuyó la concentración sérica posprandial de aminoácidos agregados a una comida de prueba^7,17 podría explicarse en parte por el hecho de que nosotros elegimos realizar el seguimiento de todos los aminoácidos y proteínas de la dieta, para describir mejor una situación fisiológica compleja pero real. Por otro lado, los experimentos de largo plazo han fracasado en obtener una visión precisa sobre los efectos de las gomas viscosas con respecto a la biodisponibilidad y utilización del nitrógeno dietético. Hay dos razones para esto. La primera, es un efecto a largo plazo ya conocido de la goma guar, consistente en redistribuir la cinética de la urea dentro del organismo desviando parte de la excreción del nitrógeno de la vía urinaria a la fecal. Esto genera cierta tendencia a subestimar la digestibilidad de la proteína y sobreestimar el valor biológico de la proteína de la dieta. Algunas de las conclusiones extraídas después de estudios del balance de nitrógeno realizados con fuentes de proteína no purificadas, que son ricas en fibras solubles, ahora deberían reconsiderarse (por ejemplo, lupinas¹⁵). Por lo tanto, el efecto real de la goma guar sobre la disponibilidad del nitrógeno dietético o su utilización no puede inferirse de los estudios clásicos de largo plazo. En segundo lugar, en los experimentos de largo plazo, el ya bien conocido efecto de las gomas viscosas sobre la cinética de la glucosa y la insulina posprandiales con seguridad afecta al metabolismo de las proteínas y aminoácidos, y no es posible distinguir entre el efecto (directo) del guar sobre la biodisponibilidad de los nutrientes y su efecto (indirecto) sobre la utilización de aminoácidos, mediado para ello por la glucosa posprandial. Por lo tanto, el estudio permite obtener la clara conclusión de que el incremento de la viscosidad de una comida proteica líquida con goma guar no afecta la biodisponibilidad de los aminoácidos dietéticos.Otro resultado de este estudio es que revela un efecto transitorio de la goma guar sobre la secreción endógena de urea. Dado que la producción de urea originada a partir de los aminoácidos dietéticos no estaba afectada por el guar, es improbable una modificación de la producción total de urea. Además, ha sido publicado que los polisacáridos viscosos incrementan el contenido intestinal de agua. Por ejemplo, la salida de agua en los ileostomas se duplica, según lo publicado, luego de la adición de 5 g de goma guar a la comida.⁸ Finalmente, pudo comprobarse recientemente que una alta viscosidad en el estómago es rápidamente neutralizada por la activación de la secreción gástrica.¹¹11 Por las razones enumeradas, hemos llegado a la siguiente línea de razonamiento. Así, propusimos que existe estimulación de la secreción de fluidos en la parte superior del tracto gastrointestinal (y quizás también en las partes inferiores), como resultado de la viscosidad del contenido gástrico que puede rápidamente: 1) contrarrestar la demora inicial en el vaciado gástrico, 2) reducir la viscosidad en la luz intestinal, permitiendo, por lo tanto, la digestión normal y una tasa de absorción normal de las proteínas de la dieta, y 3) inducir un incremento transitorio y de corto plazo de la eliminación de urea endógena, que es desplazado desde el organismo hacia la luz intestinal.Parecería que la goma guar no afecta la biodisponibilidad de los aminoácidos, y el mecanismo subyacente podría favorecer la excreción extrarrenal de nitrógeno, a expensas de la vía renal, cuando adicionan gomas viscosas a la dieta.¹⁹ Esto podría tener importantes consecuencias para el manejo nutricional de la enfermedad renal.

Bibliografía del artículo

Anderson, B.W., Kneip, J.M., Levine, A.S. & Levitt, M.D. (1989) Influence of infusate viscosity on intestinal absorption in the rat. An explanation of previous discrepant results. Gastroenterology 97, 938-943.
Bianchi, M. & Capurso, L. (2002) Effects of guar gum, ispaghula and microcrystalline cellulose on abdominal symptoms, gastric emptying, orocaecal transit time and gas production in healthy volunteers. Dig Liver Dis. 34 Suppl 2, S129-133.
Blackburn, N.A., Redfern, J.S., Jarjis, H., Holgate, A.M., Hanning, I., Scarpello, J.H., Johnson, I.T. & Read, N.W. (1984) The mechanism of action of guar gum in improving glucose tolerance in man. Clin. Sci. 66, 329-336.
Dangin, M., Boirie, Y., Garcia-Rodenas, C., Gachon, P., Fauquant, J., Callier, P., Ballevre, O. & Beaufrère, B. (2001) The digestion rate of protein is an independent regulating factor of postprandial protein retention. Am. J. Physiol. 280, E340-348.
Edwards, C.A., Blackburn, N.A., Craigen, L., Davison, P., Tomlin, J., Sugden, K., Johnson, I.T. & Read, N.W. (1987) Viscosity of food gums determined in vitro related to their hypoglycemic actions. Am. J. Clin. Nutr. 46, 72-77.
Edwards, C.A., Johnson, I.T. & Read, N.W. (1988) Do viscous polysaccharides slow absorption by inhibiting diffusion or convection Eur. J. Clin. Nutr. 42, 307-312.
Gulliford, M.C., Bicknell, E.J. & Scarpello, J.H. (1988) Effect of guar on amino acid absorption and the blood glucose, insulin, C-peptide and glucagon responses to jejunal amino acid and glucose perfusion in man. Eur. J. Clin. Nutr. 42, 871-876.
Higham, S.E. & Read, N.W. (1992) The effect of ingestion of guar gum on ileostomy effluent. Br. J. Nutr. 67, 115-122.
Jenkins, D.J., Wolever, T.M., Leeds, A.R., Gassull, M.A., Haisman, P., Dilawari, J., Goff, D.V., Metz, G.L. & Alberti, K.G. (1978) Dietary fibres, fibre analogues, and glucose tolerance: importance of viscosity. Br. Med. J. 1, 1392-1394.
Leclere, C.J., Champ, M., Boillot, J., Guille, G., Lecannu, G., Molis, C., Bornet, F., Krempf, M., Delort-Laval, J. & Galmiche, J.P. (1994) Role of viscous guar gums in lowering the glycemic response after a solid meal. Am. J. Clin. Nutr. 59, 914-921.
Marciani, L., Gowland, P.A., Spiller, R.C., Manoj, P., Moore, R.J., Young, P., Al-Sahab, S., Bush, D., Wright, J. & Fillery-Travis, A.J. (2000) Gastric response to increased meal viscosity assessed by echo-planar magnetic resonance imaging in humans. J. Nutr. 130, 122-127.
Mariotti, F., Huneau, J.F., Mahé, S. & Tomé, D. (2000) Protein metabolism and the gut. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care 3, 45-50.
Mariotti, F., Pueyo, M.E., Tome, D., Benamouzig, R. & Mahe, S. (2001a) Guar gum does not impair the absorption and utilization of dietary nitrogen but affects early endogenous urea kinetics in humans. Am. J. Clin. Nutr. 74, 487-493.
Mariotti, F., Pueyo, M.E., Tomé, D., Bérot, S., Benamouzig, R. & Mahé, S. (2001b) The influence of the albumin fraction on the bioavailability and postprandial utilization of pea protein given selectively to humans. J. Nutr. 131, 1706-1713.
Mariotti, F., Pueyo, M.E., Tomé, D. & Mahé, S. (2002) The bioavailability and postprandial utilisation of sweet lupin (Lupinus albus)-flour protein is similar to that of purified soybean protein in human subjects: a study using intrinsically 15N-labelled proteins. Br. J. Nutr. 87, 315-323.
Russell, J. & Bass, P. (1984) Method for the quantitation of gastric emptying time of gel test meals. Am. J. Clin. Nutr. 40, 647-653.
Torsdottir, I., Alpsten, M., Andersson, H. & Einarsson, S. (1989) Dietary guar gum effects on postprandial blood glucose, insulin and hydroxyproline in humans. J. Nutr. 119, 1925-1931.
van Nieuwenhoven, M.A., Kovacs, E.M., Brummer, R.J., Westerterp-Plantenga, M.S. & Brouns, F. (2001) The effect of different dosages of guar gum on gastric emptying and small intestinal transit of a consumed semisolid meal. J. Am. Coll. Nutr. 20, 87-91.
Younes, H., Alphonse, J.C., Behr, S.R., Demigné, C. & Rémésy, C. (1999) Role of fermentable carbohydrate supplements with a low-protein diet in the course of chronic renal failure: experimental bases. Am. J. Kidney Dis. 33, 633-646.