ACTUALIZACIÓN Y REVISIÓN

Harina de aleurona: un nuevo ingrediente del trigo rico en fibra fermentable, micronutrientes y ácido fólico biodisponible

Aleurone flour: a novel wheat ingredient rich in fermentable fiber, micronutrients and bioavailable folate

 

Giraudo Miguel¹, Ugarte Mariana², Scollo Daniel³

¹ Doctor de la Facultad de Ciencias Exactas, UNLP. ² Magister Tecnología de Alimentos UNLa-UTN. ³ Licenciado en C y T de Alimentos, UNLa. ^1,2,3 Universidad Nacional de Lanús
Correspondencia: mgiraudo@unla.edu.ar

Recibido: 05/12/2012.
Aceptado en su versión corregida: 02/07/2013.

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Resumen

La harina de aleurona tiene un fuerte potencial como importante ingrediente de los alimentos funcionales en la industria farinácea por su gran densidad de micronutrientes y también por su alto contenido en fibra fermentable. La biodisponibilidad y bioeficacia de los nutrientes presentes en la harina de aleurona debe ser considerada realmente como un factor beneficioso para la salud. Es fundamental seguir estudiando la obtención de aleurona a partir de otros granos.

Palabras clave: Harina de aleurona de trigo; Fibra; Micronutrientes; Ácido fólico.

Abstract

Aleurone flour has a strong potential as an important functional food ingredient within the farinaceous industry for its high density of micronutrients and also for its high content of fermentable fiber. The bioavailabitity and bioefficacy of the nutrients present in the aleurone flour should be considered as a factor that is beneficial to health. It is essential to continue studying how to obtain aleurone from other grains.

Keywords: Wheat Aleurone flour; Fiber; Micronutrient; Folate.

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Introducción

La harina de la aleurona del trigo (HAT) es un nuevo producto o ingrediente hecho de las células de la capa de aleurona pertenecientes al grano de trigo (Figura 1)

Figura 1. Diagrama mostrando la estructura de un grano de trigo y una ampliación de la capa de aleurona perteneciente a la zona bajo ubicada debajo del pericarpio que envuelve al endosperma feculento.
Fuente: Fenech M. et al ⁽²⁾.

La HAT tiene el potencial de contribuir a la nutrición óptima ya que contiene una serie de importantes componentes tales como minerales, fibra dietaria, proteína, compuestos fenólicos antioxidantes y vitaminas varias (Tablas 1 y 2) ^(1-4).

Tabla 1. Composición del salvado de trigo (Souci-Fachmann-Kraut, 2008, Food composition and nutrition tables, Medpharm, Hoboken) expresado por 100 gramos de alimento.

Tabla 2 Comparación entre la harina de salvado y la harina de aleurona (de Fenech et al. ⁽²⁾)

Las células presentes en la aleurona, conjuntamente con las del germen, contienen los nutrientes esenciales requeridos para el crecimiento y el desarrollo del embrión ^(4,5). Ya que la fracción del salvado contiene la capa de aleurona, los fitoquímicos, vitaminas, minerales, fibra y proteína de la aleurona se pierde cuando el grano de trigo es pulido (refinado) al obtener harinas blancas. En consecuencia, hace pocos años se ha observado el interés de aplicar nuevas tecnologías de molienda para purificar la fracción aleurona en el grano total de trigo y hacerlo apto para el consumo humano. El único proceso comercial fue desarrollado inicialmente por Goodman Fielder Pty. Ltd en Australia, pero el mismo no permite el aislamiento de la capa de aleurona y simultáneamente divide las paredes celulares liberando su contenido ^(6,7). Buhler AG ha desarrollado una metodología para extraer la capa de aleurona (patente WO 02/ 15711) que se muestra en la figura 2.

Figura 2. Diagrama esquemático mostrando las etapas centrales del aislamiento del salvado y la obtención de la harina de aleurona. Fenech M. et al ⁽²⁾.

HAT está disponible comercialmente a nivel internacional desde mediados de los años 90 y se vende ampliamente ya sea como uno de los ingredientes del pan y de otros subproductos como los fideos secos.

Funcionalidad, beneficios fisiológicos y aplicaciones a los alimentos

A pesar del alto valor nutricional de la HAT, solo la contribución del folato que existe en la misma, ha sido estudiada ampliamente en la alimentación humana con relación a la biodisponibilidad y bioeficacia del mismo. Se presenta a continuación los resultados in vitro de sus propiedades antioxidantes y el estudio sobre la fermentación y la prevención del cáncer de colon.

Estudios in vitro e in vivo en ratas

Zhou et al. ⁽⁸⁾ compararon el grano de trigo rojo, el salvado, la aleurona y la última micronizada midiendo la capacidad de reaccionar con el radical ABTS*+ y el radical peróxido 0⁽²⁾* al determinar la capacidad de absorción del radical de oxígeno como así también su capacidad quelante, el contenido de fenoles totales y, finalmente, la composición de ácidos fenólicos. Dichos resultados muestran que la aleurona micronizada tuvo una de las mayores actividades antioxidantes por su alto contenido en compuestos fenólicos biodisponibles (ácido p-hidroxibenzoico, ácido vaníllico, ácido siríngico, ácido cumárico y ácido ferúlico). La aleurona es particularmente rica en ácido ferúlico llegando a concentraciones de 373 ppm. Dicho ácido fue encontrado como un excelente protector contra el cáncer de colon y la colitis ulcerosa en trabajos con ratas ^(9,10). Cheng et al. ⁽¹¹⁾ estudió, en ratas, el efecto provocado por el uso de dietas ricas en salvado de trigo (con aleurona y pericarpio), y lo correlacionó con la concentración de los ácidos grasos volátiles en materia fecal. En este estudio, las ratas machos adultas fueron alimentadas con dietas conteniendo 100 gramos de fibra dietaría/ kg comparativamente usando alfa-celulosa o salvado de trigo o de pericarpio o aleurona preparada a partir de salvado obtenido por molienda secuencial y elutriación por aire y separación electrostática. Después de 10 días, la concentración de ácidos grasos volátiles en los fluidos cecales fue muy diferente entre los grupos con dieta de aleurona a los que les siguieron el salvado de trigo, pericarpio y finalmente celulosa (en orden decreciente). Este ranking reflejó la facilidad de fermentación de los polisacáridos de la fibra por las bacterias del colon y también se observó una mayor masa bacteriana fecal presente en el grupo alimentado con aleurona. Los animales con dieta de aleurona dieron una mayor proporción de propionato pero en ambos (pericarpio y salvado) la contribución del butirato estuvo aumentada. La concentración de ácidos grasos volátiles en el plasma venoso hepático fue proporcional a la concentración cecálica pero con valores mayores (hasta 3 mM) en el grupo alimentado con aleurona. McIntosh et al. ⁽¹²⁾ describen en un estudio que la harina de aleurona de trigo aumenta las concentraciones de butirato y reduce la carga de adenoma de colon en ratas Sprague- Dawley cuando se usa azoximetano. La HAT a concentraciones de 33 % en la dieta aumentan el volumen de las heces y producen una mayor concentración de butirato en el cecum (esto no ocurre cuando la concentración es del orden del 10 %). Los pH cecal y fecal fueron significativamente menores en los tratamientos con HAT cuando se la controló con tratamientos que no tenían fibra: se llegó hasta un 43 % menos de adenomas en el colon.

Los resultados anteriores sugieren que la HAT tiene potencial para modificar la fermentación en las proximidades del intestino y ello podría ser interesante para prevenir el cáncer de colon. También es posible que dichos efectos puedan ser parcialmente debidos a la presencia de los compuestos fenólicos tales como el ácido ferúlico por su efecto antioxidante y antinflamatorio ^(9,10). De todos modos, estos estudios deben aún ser verificados en humanos.

Biodisponibilidad y bioeficacia del folato a partir de la harina de aleurona: estudios en humanos.

Uno de los componentes "notables" de la HAT es el alto nivel de folato presente en concentraciones que van desde 3,4 a 5,15 ppm expresados en peso húmedo ^(1,2). Estos valores son mayores a los observados en el salvado, frutas y hortalizas (usualmente entre 0,2 a 2 ppm) ^(13,14), y son comparables a los niveles de ácido fólico de las harinas fortificadas y a los cereales que entregan hasta el 50% del valor de ingesta diaria por porción (se asume una ingesta diaria de 400 microgramos y un tamaño de porción de 40 gramos de peso húmedo) ⁽¹⁵⁾.

El folato juega un rol importante en la prevención de los defectos de la columna en el feto ^(16,17). Hay cada vez más evidencias que una ingesta promedio mayor de folato puede ayudar a reducir la homocisteína plasmática, un factor de riesgo para enfermedades cardiovasculares ^(18,19) y daño del ADN, un factor de riesgo para el cáncer ^(20,21). Se llega a la conclusión que ingiriendo alimentos ricos en folato previenen la "espina bífida" ⁽²²⁾. Por lo tanto es importante identificar nuevas fuentes naturales de folato y chequear estrategias dietarias basadas en dichos alimentos para la población en general.

Para asegurar el potencial de la HAT como fuente de folato es necesario primeramente medir la biodisponibilidad (controlar su presencia en sangre). Para ello se puede comparar los cambios en el folato después de haber ingerido a) un cereal hecho con HAT; b) un cereal hecho con salvado de trigo y c)un comprimido conteniendo 0,5 mg de ácido fólico que pueda ingerirse con el salvado ⁽¹⁾.

Los resultados del folato presente en el plasma se observan en el Figura 3.

Figura 3. Cambios en la concentración de folato plasmático al ingerir Salvado de cereal (SC), HAT y 0,5 mg de ácido fólico con el cereal de salvado. Los resultados muestran los valores medios para n= 16 (8 hombres y 8 mujeres). Los valores de ANOVA P para los cambios en el folato plasmático con respecto al tiempo fueron 0,1139 (salvado de cereal), < 0,0001 para HAT y < 0,0001 para el ácido fólico conjuntamente con el salvado.
Fuente: Bailey L ⁽¹³⁾

La concentración plasmática de folato durante el ensayo con salvado muestra un incremento mínimo del nivel de la vitamina durante el experimento, siendo significativo solamente en el grupo de hombres. Al contrario, la acción de los comprimidos de folato de 0,5 mg con el salvado del cereal aumenta significativamente en hombres y mujeres: se observa un fuerte incremento durante las 2 primeras horas que pasa de 13,4 nmol/L a 23 nmol/L a las 2 horas, llegando finalmente al valor inicial a las 5 horas.

El aumento del folato plasmático producido al ingerir harina de aleurona fue también estadísticamente significativo en hombres y mujeres y pareciera acercarse al caso de la ingesta de folato con salvado: hay un incremento a las 2 horas que pasa de 13,9 nmol/L a 23,5 nmol/ L. A las 7 horas ha declinado significativamente.

Los resultados de este estudio hechos con harina de copos de cereales muestra claramente que esta fuente natural de folato hacen una diferencia significativa de la concentración de folato sanguíneo. De principal interés fue (a) la más y mayor capacidad del cereal de HAT comparativamente con el cereal de salvado para aumentar los niveles plasmáticos de folato y (b) el incremento de folato plasmático seguido por la ingestión de 100 gramos de HAT que el mismo observado cuando la dieta contenía 500 microgramos de ácido fólico sintético con 100 gramos de cereal de salvado. Estos resultados sugieren que la inclusión de alimentos hechos con HAT en la dieta puede ser considerada como una estrategia alternativa para aumentar la ingesta de folato en la población. Todos estos análisis se han hecho durante cortos periodos de tiempo y por lo tanto es necesario ampliarlos a mayores periodos para poder certificar que la HAT puede reducir la homocisteína plasmática (un biomarcador de bioeficacia) y aumentar los niveles de folato en los hematíes a los que se los considera como los mejores biomarcadores de reserva de folato tisular y biodisponibilidad.

También se han realizado estudios durante 16 semanas para (a) verificar el efecto incremental de la ingestión de HAT sobre la concentración plasmática de folato; (b) determinar si dosis moderadas de HAT pueden incrementar sustancialmente el aumento del folato en los hematíes y reducir la homocisteína plasmática hasta una cantidad cercana al máximo efecto producido al incorporar suplemento de ácido fólico mayores de 500 microgramos/ día ⁽²⁾

Seguridad y toxicidad

Hasta el momento no se han registrado casos adversos cuando se consume HAT. Los estudios con folato, los únicos publicados en humanos con HAT, involucran 16 adultos en ensayos cortos y 80 para periodos de 16 semanas con ingresos diarios de harina de aleurona equivalente a 90 y 67 gramos de HAT, respectivamente. En ninguno de estos casos hubo evidencias de toxicidad.

Conclusión

La harina de aleurona tiene un fuerte potencial como importante ingrediente de los alimentos funcionales en la industria farinácea por su gran densidad de micronutrientes y también por su alto contenido en fibra fermentable. La biodisponibilidad y bioeficacia de los nutrientes presentes en la harina de aleurona debe ser considerada realmente como un factor beneficioso para la salud. Es fundamental seguir estudiando la obtención de aleurona a partir de otros granos.

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