El procesamiento de alimentos cambia la estructura de la fibra dietética y, por lo tanto, afecta el valor nutricional de los alimentos

Phys.org publica un trabajo de Quadram Institute que explica cómo la estructura física de la fibra dietética explica sus beneficios para la salud

 

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Comer suficiente fibra dietética es importante para la salud intestinal y se asocia con un menor riesgo de enfermedad cardíaca, diabetes tipo 2 y accidente cerebrovascular. La mayoría de los adultos del Reino Unido necesitan consumir más fibra dietética para alcanzar la ingesta objetivo de 30 g por día.

La fibra dietética se encuentra en alimentos de origen vegetal, incluidas las verduras, los cereales, los cereales y las legumbres, donde la pared celular de las plantas es la principal fuente de fibra dietética. La mayoría de los adultos del Reino Unido obtienen gran parte de su fibra dietética de alimentos procesados que también contienen mucho almidón, que se puede digerir fácilmente como glucosa. Comer demasiado almidón de alta digestibilidad provoca grandes picos en los niveles de azúcar en sangre (glucosa) y se asocia con un mayor riesgo de diabetes tipo 2, obesidad y otras enfermedades.

La incorporación de alimentos en la dieta que liberan almidón mucho más lentamente tiene más probabilidades de ayudar a mantener la salud y reducir el riesgo de enfermedades.

Investigadores del Quadram Institute y King’s han llevado a cabo un estudio detallado de cómo se digieren las diferentes fuentes de almidón cuando forman parte de tejidos vegetales complejos.

Los investigadores compararon tejidos de garbanzos y trigo duro, plantas que representan dos métodos diferentes de almacenar reservas de almidón en sus semillas o granos. En el trigo, el tejido llamado endospermo proporciona la nutrición para la planta en germinación. En el garbanzo, una leguminosa, el almidón se almacena en una estructura de hoja llamada cotiledón. Las paredes celulares de los garbanzos están estructuradas de manera diferente y también son más gruesas y, por lo tanto, contienen más fibra dietética que el trigo.

En su estudio, publicado en la revista Nature Food, el equipo combinó técnicas de microscopía con modelos avanzados de digestión humana para rastrear los efectos del procesamiento de alimentos en las diferentes estructuras de la pared celular y evaluar cómo cambió su digestibilidad.

Descubrieron que el trigo y los garbanzos tenían perfiles de digestión marcadamente diferentes. Esto se debió principalmente a las diferencias en la estructura de la pared celular. Las paredes de las células del trigo eran permeables a la alfa-amilasa, la principal enzima responsable de digerir el almidón. Pero en los garbanzos, el almidón dentro de las células no se digirió, excepto en las células cercanas a los bordes del tejido que se habían dañado durante la molienda.

Las técnicas de procesamiento de alimentos que preservan las paredes celulares conducen a una «barrera de pared celular» que reduce en gran medida la accesibilidad del almidón a la digestión. Esto se confirmó en estudios adicionales que analizaron la digestibilidad de las papillas hechas con polvos de garbanzo preparados de manera diferente. La molienda por congelación, que dañó las paredes celulares, provocó que el almidón se descompusiera más rápidamente que en la papilla. En esta última las células de garbanzo se mantuvieron intactas, conservando así la pared celular como barrera.

Los estudios de digestibilidad se realizaron utilizando simulaciones avanzadas de las condiciones para el procesamiento oral, gástrico y del intestino delgado. Para la etapa de digestión gástrica, se utilizó un modelo gástrico dinámico de última generación, que no solo imita la forma en que el estómago usa las enzimas para descomponer los alimentos, sino que también simula de manera realista los procesos físicos que mezclan y manipulan los alimentos. Esto significa que los investigadores confían en que los cambios en la digestibilidad del almidón observados en estos experimentos serían de relevancia fisiológica en los seres humanos.

Estos conocimientos proporcionan una base racional para el desarrollo de nuevos ingredientes o técnicas de procesamiento de alimentos que brindan más beneficios de los alimentos ricos en fibra. En un estudio separado, el equipo ha desarrollado PulseON®, un nuevo ingrediente elaborado a partir de garbanzos mediante diferentes tipos de procesos de molienda y secado que, a diferencia de la molienda de harina normal, conserva la estructura celular y, por lo tanto, la resistencia del almidón a la digestión.

Los resultados de un ensayo en humanos publicado recientemente mostraron que reemplazar parcialmente la harina de trigo, hecha de carbohidratos refinados, con PulseON® en alimentos básicos como el pan blanco, redujo la respuesta de la glucosa en sangre en un 40%.

Este último estudio de la estructura de la fibra dietética destaca una deficiencia grave cuando las conclusiones se basan sólo en el análisis químico para caracterizar diferentes tipos de fibra. El estado físico es crucial para determinar los efectos de encapsulación o «barrera de la pared celular» de la fibra. Esto es de particular importancia para los nutricionistas y para interpretar los resultados de experimentos mecánicos o estudios en humanos.

El estudio también plantea preguntas sobre la eficacia de los suplementos de fibra, ya que parte de la actividad de la fibra puede perderse si no se conserva la integridad estructural de las paredes celulares después del procesamiento de alimentos y durante la digestión.

La autora principal, la Dra. Cathrina Edwards del Quadram Institute, dijo: «Hemos demostrado cómo una mejor comprensión de la estructura de la fibra puede ayudar a diseñar ingredientes y productos alimenticios ricos en fibra que probablemente sean mucho más efectivos para ayudar a controlar la glucosa en sangre, y mantener así la salud y reducir el riesgo de enfermedades como la diabetes tipo 2».

 

Fotografía, Imagen al microscopio que muestra diferentes estructuras de fibra dietética en el endospermo del trigo y el cotiledón de garbanzo.
Crédito: Cathrina Edwards, Quadram Institute

Fuente Phys.org, Uncovering how physical structure of dietary fiber underpins its benefits to health

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