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AF 01 Concepto y composicion fibra dietetica copia.pdf 1 27/09/11 14:17 Fibra dietética y salud Concepto y composición de la fibra dietética. Los alimentos como fuente de fibra. Esperanza Torija Isasa Alimentando el conocimiento C M Y CM MY CY CMY K ado Este estudio ha sido elaborado por Kellogg Company y está dirigido exclusivamente a profesionales de la salud con el propósito de apoyarlos en su práctica diaria. apo AF 01 Concepto y composicion fibra dietetica copia.pdf 3 27/09/11 14:17 Fibra dietética y salud Concepto y composición de la fibra dietética. Los alimentos como fuente de fibra. Concept and composition of dietary fiber. Food as source of fiber. Dra. Esperanza Torija Isasa Dpto. Nutrición y Bromatología II. Facultad de Farmacia - UCM C M Y CM MY RESUMEN ABSTRACT La alimentación sufre cambios constantes y en las distintas épocas se han valorado los más diversos alimentos por su influencia en el organismo. Actualmente, los consumidores tienen en cuenta la importante relación entre alimentación y salud y se preocupan por conocer los alimentos y su papel en este sentido. Por otro lado, los investigadores trabajan profundizando en el conocimiento de los distintos componentes, tanto desde el punto de vista de sus propiedades físico-químicas como de su repercusión fisiológica. Dentro de los componentes de los alimentos, el conjunto de los que constituyen la fibra es motivo de numerosos estudios, con especial interés en sus efectos en el organismo humano como factor preventivo de numerosos trastornos. Feeding is constantly changing and along different times have been rated a great variety of food a cause of its influence in the body. Nowadays, consumers have to consider the important relation between food and health and they care about knowing food and their role in this sense. On the other hand, researchers work deepening in the knowledge of different components from the point of view of their physical-chemical properties as its physiological impact. Within food components, the ones that constitute the fiber group is a source of numerous studies, with emphasis in its effects on the human body as a preventive factor for many disorders. CY CMY K El concepto de fibra y los compuestos que la conforman han ido variando, especialmente desde los años setenta del pasado siglo, y es preciso aclarar los términos. Entre ellos, los más utilizados en la actualidad son los de fibra dietética, fibra soluble y fibra insoluble. Nos detenemos en cuáles de los componentes de los alimentos forman parte de cada uno de los tipos de fibra, según diferentes investigadores. Por último, se incluyen y comentan algunos datos, a modo de ejemplo, sobre los alimentos más importantes por su aporte de fibra, haciendo especial hincapié en la diferencia entre alimentos frescos o procesados. Fiber concept and its components changed, specially since the seventies of last century, and it is necessary to clarify the terms, including the most currently used as dietary fiber, soluble fiber and insoluble fiber. We stop in which food components are part of each kind of fiber, according different researchers. Lastly, some data are included and commented, for example, the most important foods for their fiber intake, with particular emphasis on the difference between fresh and processed food. KEY WORDS: dietary fiber, soluble fiber, insoluble fiber, fiber in food. PALABRAS CLAVE: fibra dietética, fibra soluble, fibra insoluble, fibra en alimentos. Dra. Esperanza Torija Isasa 01 AF 01 Concepto y composicion fibra dietetica copia.pdf C M Y CM MY CY CMY K 4 27/09/11 14:17 El consumo de alimentos vegetales, fuente de fibra, se ha considerado importante a lo largo de los siglos, aun cuando no se supiera a qué se debían sus propiedades. mundo; tanto es así que en cualquier país se pueden encontrar productos alimenticios procedentes de las regiones más lejanas. En Egipto, en el Papiro de Ebers (Siglo XVI a. C.), se recomendaba una dieta rica en hortalizas y frutas y entre los alimentos más consumidos incluían cereales, en forma de pan u otros derivados, legumbres, cebollas, granadas, dátiles… Además, consideraban el poder beneficioso para la salud de los más variados productos alimenticios, entre ellos, los citados.1,2 Muchos de los alimentos que consumimos actualmente son productos industrializados que tienen la ventaja de su mayor tiempo de conservación, están más controlados y se puede disponer de ellos durante todo el año, gracias a la avanzada tecnología de los alimentos. Esta diversidad de productos hace que los habitantes de las sociedades occidentales puedan tener acceso a los alimentos que constituyen una dieta bien equilibrada. Algunas de las variables que han ido modificando el comportamiento alimentario las recoge Gracia4, entre otros autores, y son: el fenómeno de la urbanización con el éxodo de la población rural, la modificación del tiempo de trabajo, el aumento del nivel de vida, la tecnología aplicada a la producción alimentaria y la difusión de modelos alimentarios a través de la publicidad. En la Grecia clásica, la Dietética se estableció como un modo de vida en el que se incluían las recomendaciones alimentarias. Pitágoras indicaba una dieta básicamente vegetariana. Hipócrates, en su Medicina, consideraba algunos alimentos con propiedades terapéuticas. Así, ajo, cebolla, melón, sandía, puerros… eran considerados diuréticos y las legumbres, las tisanas de cereales y la cerveza se valoraban como alimentos dietéticos. La Medicina hipocrática se basaba en la teoría de los humores y para mantener y restablecer el equilibrio del organismo se debían consumir los alimentos teniendo en cuenta sus propiedades en este sentido. De esta forma, las frutas y las legumbres se consideraban frías y húmedas y eran beneficiosas a las personas de temperamento caliente, así como en el verano, época en la que domina el calor, eran recomendados los alimentos fríos y húmedos como el melón, la ciruela o la cereza. Se indicaba que las peras bien maduras eran laxantes y cuando estaban verdes, astringentes. En Roma, por su parte, destacaba el consumo de cereales y sus derivados a través de los más variados productos, entre ellos panes muy distintos. Uno de ellos era el denominado Confusaneo, que sería lo que hoy llamamos pan integral y que se recomendaba a los deportistas porque era beneficioso para el intestino. Para la preparación de dichos panes se usaban trigos de variedades primitivas y otros cereales como mijo, cebada o avena, que podían mezclarse con legumbres. Entre las hortalizas, destaca el uso de la col, considerada “Panacea” por Catón, quien indicaba que servía contra el estreñimiento, la embriaguez e incluso contra las úlceras. El cambio del nivel de vida en los países desarrollados da origen a una mayor disponibilidad de alimentos y a un cambio en la elección de los mismos, que puede traducirse en una variación del aporte nutritivo. Cada vez más, un número importante de personas empiezan a elegir sus alimentos en función de su composición nutricional y de los efectos que tienen sobre el organismo ciertos componentes, ya que existe una mayor preocupación por los temas que relacionan alimentación y salud. Al consumidor le interesa que los alimentos le aporten no sólo nutrientes sino además otros compuestos beneficiosos; entre estos componentes de los alimentos se da cada vez mayor importancia a un grupo de ellos que constituyen lo que denominamos fibra. El propio consumidor conoce el término y lo utiliza y sabe los beneficios que le reporta su consumo. Conoce la relación entre un bajo consumo de fibra y diversas enfermedades que afectan tanto al sistema digestivo como de otro tipo. Entre ellas, la ausencia de fibra o un bajo consumo pueden originar estreñimiento, hemorroides, diverticulosis, cáncer de colon, apendicitis o bien cardiopatías, arteriosclerosis, hipercolesterolemia, obesidad, diabetes…3,5-8 Uno de los mayores debates en los últimos años se centra en conocer a qué corresponde exactamente el término fibra, concepto y denominación que debemos aclarar. En la antigüedad clásica y en el transcurrir del tiempo se han seguido considerando los alimentos ricos en fibra, productos alimenticios de gran interés, aún sin conocer a qué se debía su efecto. Se comprobó, en circunstancias especiales en que la necesidad exigía que se usara salvado o pan de harina integral, que el resultado era sorprendente y que disminuían ciertas enfermedades a la vez que mejoraba la función gastrointestinal. En algunas ocasiones, como en embarcaciones con escasez a bordo de frutas y hortalizas frescas, se prescribía la ingestión de salvado contra la pereza intestinal y otros trastornos similares.3 Ya en 1980, Martínez y Torija3 recogieron la inquietud por aclarar el concepto de fibra y hacían referencia a las diferentes propuestas en que se contemplaba la fibra, desde el punto de vista botánico, fisiológico o químico, en función de las publicaciones de la época. Así, comentaban que el término más general era, en principio, el de fibra bruta, indicando que en ella se agrupaba todo el material procedente de las células vegetales que resistía el ataque de ácidos y álcalis. En los últimos tiempos hemos asistido a una serie de modificaciones sustanciales en nuestra alimentación y podemos decir que una de las circunstancias más acusadas es el consumo de alimentos refinados en los países del mundo occidental. Estos alimentos presentan una menor cantidad de fibra. Los hábitos alimentarios se han ido modificando, como decimos, a través del tiempo. La cultura alimentaria, fuertemente arraigada, se ha ido transformando en una alimentación más globalizada en que los sabores y las comidas típicas de distintas regiones se consumen en todo el Además, ya recogían la idea, comentada después por otros autores9-11 de que la fibra alimentaria (actualmente fibra dietética), no es una entidad química sino un conjunto de algunos tipos de polisacáridos y lignina combinados, la mayoría, en una compleja estructura física: la pared celular vegetal. Indicaban que su composición y propiedades físicas varían de unos alimentos a otros y dentro de un mismo vegetal, depende del estado de madurez y de las condiciones en las que se ha desarrollado. Esta idea se expone en la frase recogida por Heaton11: “la fibra no es una sustancia, sino un 02 Alimentando el conocimiento AF 01 Concepto y composicion fibra dietetica copia.pdf 5 27/09/11 concepto. Más aun, una serie de conceptos diferentes en la mente del botánico, fisiólogo, nutricionista o gastroenterólogo”. En los años setenta del siglo pasado se empieza a trabajar en mayor profundidad en el conocimiento de cuáles de los componentes de los alimentos se pueden englobar en el término fibra. Distintos investigadores le fueron dando nombre y contenido, aunque ya había propuestas previas como la de Hispsley12, en 1953. Ya en los primeros años de cambio en el concepto, los distintos autores presentaban diferentes clasificaciones de los componentes que la integran, exponiendo sus características físico-químicas y buscando explicar el por qué de su papel en la prevención de determinadas enfermedades, esto es, asociando a los componentes de la fibra un papel fisiológico.13-18 Trowell16, investigador fundamental en el desarrollo del nombre y concepto de la fibra, considera que está formada por constituyentes que forman parte de la pared celular de los vegetales que se incluyen en la dieta humana y que resisten la acción de las secreciones del tracto gastrointestinal. El mismo autor19, en 1976, dice que la fibra es la suma de polisacáridos y lignina, que resisten la hidrólisis de las enzimas endógenas del tracto digestivo humano. C M Y CM MY CY CMY El término fibra ha ido variando con el tiempo, desde que se consideraba como el residuo vegetal no digerible. Una de las ideas de mayor interés es que no todos los componentes que se incluyen en la fibra forman fibras, lo que sí ocurre, por ejemplo, con algunos de sus componentes como la celulosa. El término correcto, por tanto, es fibra en singular, fibra de distintos orígenes. Sería incorrecto decir fibras solubles o fibras insolubles, en plural, ya que como ya hemos comentado es un conjunto de componentes, un concepto global considerado desde distintas perspectivas. Lo correcto, entonces, sería hablar de fibra de diferentes tipos: componentes de la fibra soluble o componentes de la fibra insoluble. K Se acuñaron y utilizaron distintos términos para definir la fibra, algunos de los cuales todavía se utilizan. A la vez, la inclusión de los diferentes componentes ha ido variando con el tiempo, así como los métodos de determinación que permitían conocer el contenido en los alimentos y en muchas ocasiones el nombre deriva precisamente del método analítico. 14:17 La mayoría de los compuestos que constituyen la fibra, son materiales procedentes de la pared celular: celulosa, hemicelulosa, pectinas, lignina; otros, no proceden de dicha pared: almidón resistente, oligosacáridos no digeribles. Existe además material atrapado físicamente: almidón resistente, azúcares, proteínas y minerales. De ellos, la fibra soluble está integrada por pectinas, hemicelulosas, β-glucanos, gomas, derivados de algas, mucílagos y la fibra insoluble por celulosa, hemicelulosas y lignina, principalmente. La pared celular es una membrana más o menos rígida que rodea el protoplasma de una célula y diferencia a las células vegetales de las animales. La pared primaria es la primera membrana que desarrollan las células jóvenes y en algunas es la única que poseen en toda su vida. Contiene celulosa, hemicelulosa y alguna pectina. La pared secundaria sigue a la pared primaria en orden de aparición y consta principalmente de celulosa, modificada por la acumulación de lignina y otros componentes. La lignina es un grupo de compuestos polifenólicos, no es un hidrato de carbono, es un derivado del fenilpropano que da rigidez y dureza a la pared celular. La fibra soluble o fermentable contiene, principalmente, polisacáridos no celulósicos tales como pectinas, gomas, mucílagos y algunas hemicelulosas y se encuentra sobre todo en las frutas y algunas algas. La fibra insoluble, escasamente fermentable, por su parte, está constituida por celulosa, hemicelulosas y lignina. Las fuentes de este tipo de fibra son cereales, leguminosas, frutos secos y algunas hortalizas y frutas. No obstante, en todos los alimentos que citamos existe fibra de ambos tipos.22,23 En general, la fibra de tipo soluble tiene la capacidad de formar geles viscosos, retrasa el tiempo de tránsito en el estómago y en el intestino delgado, los compuestos son rápidamente fermentados por las bacterias del colon y no tienen efecto laxante. La de tipo insoluble se caracteriza porque los componentes que la forman dan origen a un aumento del volumen de las heces por retener agua, tienen efecto laxante y no son fermentadas o lo son muy escasamente. Independientemente de las consideraciones de los distintos autores que trabajan sobre la fibra, el Codex Alimentarius24,25 dice lo siguiente: Así, se han utilizado los nombres de fibra bruta o fibra cruda, Fibra Ácido Detergente (FAD) o Fibra Neutro Detergente (FND)20 y fibra alimentaria.3,21 Fibra Dietética (FD) es el término más habitual. Los nombres más extendidos en la actualidad son, además del de Fibra Dietética, Fibra Soluble (FS) y Fibra Insoluble (FI), que tienen en cuentan sus propiedades físico-químicas y su papel fisiológico, lo que está relacionado con su capacidad de fermentar o no, que les confiere diferentes propiedades fisiológicas. Se entenderá por fibra dietética los polímeros de hidratos de carbono, con tres o más unidades monoméricas, que no son hidrolizados por las enzimas endógenas del intestino delgado humano y que pertenecen a las categorías siguientes. La Fibra Dietética (FD) está formada mayoritariamente por celulosa, hemicelulosas, lignina, carragenanos, alginatos y gomas. Asociados a ella se encuentran otros compuestos tales como proteínas de la pared celular, polifenoles, ácido fítico, almidón resistente y elementos minerales, algunos de los cuales hoy en día se incluyen dentro del conjunto fibra.22 - Polímeros de carbohidratos obtenidos de materia prima alimentaria por diferentes métodos y para los que se haya demostrado que tienen un efecto fisiológico beneficioso para la salud mediante pruebas científicas. Dra. Esperanza Torija Isasa - Polímeros de carbohidratos comestibles que se encuentran naturalmente en los alimentos en la forma en que se consumen. - Polímeros de carbohidratos sintéticos, para los que también es preciso que se haya demostrado que tienen un 03 AF 01 Concepto y composicion fibra dietetica copia.pdf 6 27/09/11 efecto fisiológico beneficioso para la salud mediante pruebas científicas. El Codex Alimentarius añade que la fibra dietética, si es de origen vegetal, puede incluir fracciones de lignina y/u otros compuestos asociados a los polisacáridos de las paredes celulares vegetales. Estos compuestos también pueden cuantificarse mediante cierto(s) método(s) analítico(s) para la determinación de la fibra dietética. Sin embargo, dichos compuestos no pueden ser definidos como fibra dietética si se extraen y se reintroducen en un alimento.24 Los alimentos como fuente de fibra De modo general vamos a indicar en qué alimentos se encuentran las diferentes fracciones o componentes de la fibra. La celulosa se encuentra principalmente en la cubierta de los granos de cereales (salvado), en los tegumentos de las legumbres y, en menor concentración, en muchas verduras y hortalizas (acelgas, col, zanahoria, lechuga y otras). Las hemicelulosas se encuentran en los mismos alimentos que la celulosa, así como en distintas frutas. La lignina forma la parte más fibrosa de distintas verduras y hortalizas y también de ciertas frutas como la piña. Las pectinas las hallamos en muchas frutas, como manzanas, naranjas, limones. En los C Figura 1. - Fibra en alimentos y sus componentes M Y CM MY CY CMY K Figura 2. - Fibra soluble e insoluble en alimentos 04 Alimentando el conocimiento 14:17 cítricos abunda precisamente en la capa blanquecina existente entre la cáscara y el interior comestible. Tienen amplia aplicación a nivel industrial por su capacidad de gelificación. Las gomas y mucílagos se encuentran fundamentalmente en frutas, legumbres, en la cebada y la avena, en el lino, así como en algas, de las que se extraen los componentes para su utilización en la industria. Asociados a la fibra se encuentran también otros compuestos en pequeña cantidad.23,26,27,28,29 Además de los componentes que acabamos de indicar, existen otros, algunos de los cuales todavía son motivo de debate. Entre ellos podemos citar almidón resistente (AR), término producido por Englyst,30 polifenoles solubles y oligosacáridos resistentes (OS, FOS, GOS, XOS), con un importante papel prebiótico. Algunos componentes constituyentes de la fibra se encuentran en alimentos de origen animal, como pueden ser algunos oligosacáridos (galacto-oligosacáridos, GOS) de la leche, que tienen efecto prebiótico.31 Otro ejemplo sería la quitina de crustáceos, insectos y hongos superiores.32-34 Los principales compuestos que se incluyen en los tipos de fibra soluble e insoluble, o fermentable total o parcialmente, se recogen en el diagrama de García Peris35 (Figura 1), que se ve modificado en la Figura 2. AF 01 Concepto y composicion fibra dietetica copia.pdf 7 27/09/11 En el grupo de componentes que fermentan en el colon (FS) se incluyen prebióticos a los que actualmente se está dando una gran importancia y que son muy estudiados por distintos autores. Un compuesto prebiótico, según Gibson y Roberforid,36 es un “ingrediente no digerible que afecta beneficiosamente al huésped mediante la estimulación selectiva del crecimiento y/o actividad de una o un número limitado de bacterias del colon, mejorando la salud del huésped”. Algunos de estos componentes que se encuentran en hortalizas y frutas son derivados de la fructosa, los fructanos, FOS e inulina, principalmente. Diferentes 14:17 autores trabajan sobre ellos y, en el caso de la inulina y sus productos, uno de los mayores intereses es su utilización en la industria alimentaria, para la preparación de alimentos funcionales a los que se añade por su papel prebiótico.37-39 Sánchez-Mata40 recoge algunos datos sobre el contenido de fructanos en hortalizas y frutas, compuestos de enorme interés en el mantenimiento de la flora intestinal (Figura 3). Como ejemplo de estudios sobre este componente se encuentran los trabajos de Roberfroid y Van Loo y basado en uno de ellos37, de 1998, en la Figura 4 se recoge la importante repercusión de la ingesta de este Figura 3. - Fructanos y FOS en algunas hortalizas y frutas C M Y CM MY CY CMY K Figura 4. - Efecto bifidogénico de la inulina Dra. Esperanza Torija Isasa 05 AF 01 Concepto y composicion fibra dietetica copia.pdf 8 27/09/11 compuesto en la proliferación de bifidobacterias. Si pensamos en cuáles son los alimentos más o menos ricos en fibra dietética, sin detallar de qué tipo, vamos a citar algunos ejemplos. Alimentos con alto contenido serían la alcachofa (rica en inulina), otras hortalizas como apio, brócoli, coles de Bruselas, coliflor, pimiento, puerro, cebolla, zanahoria y frutas como albaricoque, ciruelas, higo, manzana, membrillo, mora, naranja y plátano, las legumbres, el arroz integral y las pastas integrales. Alimentos con bajo contenido de fibra, pero 14:17 también de interés, son acelgas, berros, espárragos, espinacas, lechuga, calabacín, tomate, melocotón, melón y uvas.41 En las Tablas 1 a 3 se incluyen algunos datos de distintos autores referentes a fibra soluble e insoluble en alimentos presentados de diversas formas, como frutas enteras o peladas, el zumo obtenido de ellas o el alimento sometido a tratamiento culinario o tecnológico. Destaca el interés del consumo de las frutas peladas Tabla 1.- Fibra soluble e insoluble en diferentes alimentos C M Y (Fuente, Pak42) CM MY CY CMY K Tabla 2.- Fibra soluble e insoluble en frutas enteras o derivados Tabla 3.- Fibra soluble e insoluble en diferentes alimentos naturales o procesados (Fuente, Matos-Chamorro y Chambilla-Mamani8) (Fuente, Rayas y Romero43) 06 Alimentando el conocimiento AF 01 Concepto y composicion fibra dietetica copia.pdf 9 27/09/11 14:17 Figura 5.- Fibra en diferentes hortalizas Figura 6.- Fibra en diferentes frutas Figura 7.- Fibra en derivados de cereales Figura 8.- Fibra en frutos secos y frutas desecadas o sin pelar, o en forma de zumo, dada la diferencia del aporte de fibra. contenido de fibra en distintos alimentos. La Figura 9 se ha elaborado con datos de Sastre.45 En estos gráficos se pueden apreciar diferencias entre alimentos, tanto en lo que se refiere a la fibra total como a fibra soluble e insoluble. Destaca, por ejemplo, en la Figura 7 la diferencia entre pan blanco e integral o distintos cereales de desayuno. C M Y CM MY CY CMY K En la Tabla 3 se han recogido también algunos datos de otros alimentos derivados de cereales, patatas, alguna legumbre y determinadas frutas en gramos/ración, incluyendo lo que corresponde a la misma, según los autores. Alfonzo 44, hace referencia a la influencia del tratamiento térmico en el contenido de fibra en legumbres como lentejas o judías, indicando que las variaciones no son muy acusadas. En las Figuras 5 a 9, que se han elaborado con datos de diferentes fuentes, se representan otros ejemplos del Dra. Esperanza Torija Isasa Cabe destacar en las figuras 5 y 7 la aparición de diferentes datos en el contenido en fibra para la acelga, el pan blanco y las galletas tipo maría. Esto se debe a la utilización de diferentes fuentes bibliográficas en la recopilación de los datos. En el caso del pan blanco y galletas tipo maría es importante resaltar que los valores presentados son bajos e inferiores a los del mismo alimento sin refinar. 07 AF 01 Concepto y composicion fibra dietetica copia.pdf 10 27/09/11 14:17 Figura 9.- Fibra soluble e insoluble en alimentos C M Y CM MY CY CMY K A modo de conclusión Para finalizar exponemos las ideas concretas en relación al tema que nos ocupa. La Fibra Dietética hace referencia a una serie de componentes de los alimentos vegetales incluidos en diferentes grupos químicos que se deben considerar como un todo, si bien la cantidad de cada uno de ellos le va a conferir distintas propiedades. Los distintos alimentos vegetales nos proporcionan fibra soluble e insoluble, en mayor o menor proporción, y se encuentran habitualmente de Bibliografía 1.- Nunn, J.F. La Medicina en el Antiguo Egipto, Fondo de Cultura Económica. México. 2002. 2.- Torija, Mª. E. y Matallana, Mª. C. 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