Efecto de la ingesta de un pan integral formulado con goma de Hymenaea courbaril, en las concentraciones de lípidos sanguíneos de pacientes con dislipidemia leve-moderada. 

Dina Abed El Kader ¹, Gladys León de Pinto ¹, Maritza Martínez ¹, Clímaco Cano-Ponce ², Nadia Reyna ² y Marvelys Larrazaval ¹. 

¹ Centro de Investigaciones en Química de los Productos Naturales, Facultad de Humanidades y Educación.

²  Centro Endocrino-Metabólico “Dr. Félix Gómez”, Facultad de Medicina, Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela.

Autor de correspondencia: Dina Abed El Kader. Departamento de Química, Escuela de Bioanálisis, Facultad de Medicina, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. Correo electrónico: mscdinak@cantv.net. 

Resumen.

Hymenaea courbaril (Caesalpiniace), especie ampliamente diseminada en Venezuela, produce una goma clara y soluble en la semilla. El contenido de fibra dietética de la goma (60,7%) se usó como criterio para la formulación de un pan integral en la dieta para pacientes con dislipidemia. Se determinó la composición proximal del pan integral. La aceptabilidad del producto se evaluó por una prueba de comparación y por una escala hedónica. El diseño experimental, se hizo con una muestra de 30 voluntarios masculinos que presentaban dislipidemia. Se dividieron en dos grupos: el grupo A, se alimentó con una modificación de la dieta, que contenía un pan preparado con goma de H. courbaril, y el grupo B, recibió la dieta, sin la goma, con base en las recomendaciones de la Asociación Americana de Dietética (Control). Ambos grupos se mantuvieron en sus respectivas dietas durante 6 semanas. El perfil lipídico, se determinó en cada paciente, antes de iniciar la dieta y después del período señalado. El pan formulado, contenía 17,60% de proteínas; 1,19% de grasa y 0,97% de fibra cruda, de conformidad con lo establecido por las normas COVENIN. El Test de par de preferencia, demostró la mayor aceptación por el pan preparado con una concentración de goma al 7,0%, y un bajo contenido de grasa. Se produjo una disminución significativa en la concentración de triacilglicéridos y VLDL-colesterol en el grupo A. Estos hallazgos sugieren un posible uso de la goma de H. courbaril, como una modificación de la dieta, para pacientes con dislipidemia. 

Palabras clave: goma, algarrobo, aditivo, pan integral, dislipidemia.

Effect of the intake of an integral bread formulated with gum from Hymenaea courbaril on the concentrations of blood lipids of patients with mild-moderate dyslipidemia.

Abstract.

The seeds of Hymenaea courbaril (Caesalpiniace), a species widely disseminated in Venezuela, produce a clear and soluble gum. The dietetic fiber content (60.7%) of the gum was used as a good criterion for the formulation of integral bread in a diet for dyslipidemia patients. The proximal composition of the integral bread was determined. The product acceptability evaluation was done by a comparison test and by a hedonic scale. The experimental design was carried out with a total of 30 male volunteers with dyslipidemia. They were divided into two groups: Group A was fed with a modified diet, which included bread prepared with the H. courbaril gum; and Group B received the same diet without the gum, based on the American Dietetic Association recommendations. Both groups were maintained on their respective diets for six weeks. The lipid profile was determined in each patient, before starting the diets and after the specified period. The bread formula contained 17.60% protein, 1.19% fat and 0.97% crude fiber, in accordance with standards established by COVENIN. The paired preference test showed grater acceptance of the bread prepared with a gum concentration of 7% and low fat content. Significant decreases in the concentrations of triacylglycerol and VLDL-cholesterol were observed in Group A. These findings suggest a possible use of the H. courbaril gum, as a diet modifier for dyslipidemic patients.

Key words:  gum, algarrobo, additive, integral bread, dyslipidemia. 

Recibido: 11-12-2009. Aceptado: 24-02-2011

INTRODUCCIÓN 

La gran demanda de materia prima con alto valor nutritivo que aporte suplementos nutricionales adecuados a la población, hace necesario la búsqueda de nuevas alternativas que permitan satisfacer estos requerimientos. Entre algunas alternativas exploradas se encuentran las gomas, productos naturales de gran complejidad estructural, las cuales tienen amplio uso como aditivos en la industria alimentaria y farmacéutica, debido a sus propiedades estabilizantes, emulsificantes, espesantes, viscosantes y gelificantes. Se ha reportado que cumplen funciones esenciales en la elaboración de helados, salsas, aderezos, mermeladas, néctares y productos cárnicos, entre otros (1-4). 

El valor nutricional de las gomas se relaciona con su uso como “Fibra Dietética” (FD) (5-7). Su presencia se ha relacionado con la prevención y control de enfermedades cardiovasculares, control de la glicemia y al mantenimiento del tracto gastrointestinal (7-9). Estos polímeros complejos forman geles viscosos en el tracto intestinal, que retardan la evacuación gástrica, provocan mayor eficiencia de la digestión y la absorción de alimentos y generan sensación de saciedad (7, 8). Las dietas ricas en fibras y de bajo contenido en grasa previenen el cáncer a nivel del colon, regulan el contenido de colesterol y disminuyen la ingesta calórica. Estas características han sido tomadas en consideración por la industria alimentaria para formular y desarrollar productos enriquecidos en fibra (8-10). La Asociación Americana de Dietética (AAD) recomienda el consumo adecuado de fibra (10-13 g/1000 kcal) en adultos (10). Se ha reportado que la goma guar y los b-glucanos provenientes de la avena contribuyen a mejorar los niveles de colesterol total y LDL-colesterol en individuos con hipercolesterolemia, favoreciendo el control metabólico (11-14).

En Venezuela existen muchas especies de leguminosas, ampliamente distribuidas en el estado Zulia, capaces de producir goma (15). Es importante ensayar estos hidrocoloides naturales en diferentes industrias alimentarias y con propósitos medicinales. Se plantea la necesidad de establecer posibles competencias de estos hidrocoloides naturales con los aditivos importados por el país, en especial las gomas guar y arábiga. 

La goma de Hymenaea courbaril contiene 60,7% de fibra dietética (16). Se han obtenido valores muy altos de fibra dietética (85%) en mezclas de las gomas de Acacia senegal (arábiga) y Cyamopsis tetragonolobus (guar) (17). La goma de H. courbaril además presenta, en su composición, todos los aminoácidos esenciales en concentraciones variables; la histidina, metionina y ácido glutámico son los aminoácidos predominantes (16). No se ha evidenciado la presencia de taninos, alcaloides, cianuro ni metales tóxicos (16). Estas propiedades son criterios relevantes que regulan el uso de aditivos por los organismos nacionales e internacionales (18-21). 

El presente estudio tuvo por objeto evaluar los posibles efectos de la ingesta de un pan integral formulado con goma de H. courbaril en los niveles lipídicos sanguíneos de pacientes con dislipidemia leve-moderada. 

MATERIALES Y MÉTODOS 

Origen y procesamiento de la goma 

El fruto se colectó de especímenes de H. courbaril (Caesalpiniace), distribuidos en el estado Zulia, municipio Cabimas, Venezuela. Esta especie se conoce en Venezuela como algarrobo. Las semillas se obtuvieron por remoción manual de la vaina de los frutos de una muestra (30,6 Kg) y se calentaron en una estufa (Lin-Dbberghevi-Duty) (80°C, 45min). Se separó el endospermo y se molió (Molino tipo martillo y cuchillo, Resh Muhle Dietz, LB1-27, tamiz de 0,5 mesh) obteniéndose la goma cruda en forma de harina (4,0 Kg). La harina obtenida fue empacada en bolsas de polipropileno y almacenada bajo refrigeración para su posterior análisis.

Formulación del pan integral 

La formulación del pan integral, se hizo tomando en consideración las recetas comerciales y las normas COVENIN (22). El contenido de fibra dietética de la goma de H. courbaril (60,7%) (16), se usó como criterio para el cálculo de las concentraciones de las gomas ensayadas (3,57%; 5,89%; 7,0%; 8,20%), (Tratamientos A, B, C, D) (Tabla I).

TABLA I. FORMULACIÓN DEL PAN INTEGRAL EN PRESENCIA DE LA GOMA DE H. courbaril 

La formulación se realizó para 100g de pan. Los tratamientos ensayados contienen diferentes cantidades (g) de goma, calculadas en función de la fibra dietética de la goma cruda (60,7%). 

Preparación del pan integral 

Los ingredientes comerciales: harina de trigo, avena de hojuela, afrecho (Empresas Polar), sal y levadura (Monaca) y la goma de semilla de H. courbaril en un intervalo de concentración (3,57-8,20%) se mezclaron (Lieme, Modelo MBI-25). La mezcla obtenida se mantuvo en reposo (45 min), luego se pesó en una balanza (Tororey, Modelo PCR-20) y se dividió la masa en una máquina divisoria (Horvenca, Modelo 100). Se moldearon los panes tipo francés en una máquina formadora de pan (Sermateca, Modelo MF-35). El proceso de fermentación tuvo lugar a condiciones determinadas (30°C, 1 h) y el producto se horneó (200°C, 40 min) (Horvenca, Modelo 1005).

Evaluación sensorial

Se llevó a cabo un ensayo preliminar del pan preparado con los diferentes tratamientos (A, B, C, D). La textura y el sabor del pan se usaron como características para seleccionar dos formulaciones. Se aplicó una prueba de Par de Preferencia a las dos formulaciones seleccionadas, con la participación de 100 panelistas no entrenados. La aceptabilidad del pan de mayor preferencia se determinó por un test específico con la participación de 30 panelistas, mediante una escala hedónica estructurada con cuatro criterios; cada panelista eligió entre las siguientes opciones: Me gusta mucho, Me gusta, Me es indiferente, Me desagrada (23).

Composición proximal del pan integral 

Los contenidos de humedad, ceniza, proteína, grasa y fibra cruda se determinaron usando procedimientos analíticos estándar (24). El porcentaje de carbohidratos totales se calculó por diferencia de la sumatoria de los datos anteriores.

Selección de los pacientes a participar en el estudio

La muestra estuvo representada por 30 pacientes con las características específicas: masculinos, grupo etario (40-59 años), no fumadores, no consumidores de medicamentos hipolipemiantes y tener diagnóstico previo de dislipidemia leve-moderada. Este diagnóstico corresponde a pacientes con valores de colesterol plasmático >200 mg/dL y triacilglicéridos plasmático >150 mg/dL. Los pacientes seleccionados se dividieron en 2 grupos (A y B). El grupo A, constituyó los pacientes que tuvieron como ingesta el pan integral preparado con los ingredientes ya descritos y la goma de H. courbaril como aditivo. El grupo B, constituyó el control; es decir, pacientes que tuvieron como ingesta el pan integral preparado sin goma. 

Los pacientes que participaron en esta investigación asistían a la consulta del Centro Endocrino-Metabólico “Dr. Félix Gómez” (CIEM) de la Facultad de Medicina de la Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela, quienes manifestaron por escrito su consentimiento. Se hizo un seguimiento del comportamiento de estos pacientes por 6 semanas consecutivas, para evaluar la tolerancia al producto administrado (Pan) y el peso corporal (Kg) en cada paciente. 

Evaluación de los lípidos en sangre de los pacientes 

El estudio lipídico de los pacientes se realizó mediante la determinación de las concentraciones de Colesterol total, HDL-colesterol, LDL-colesterol, VLDL-colesterol y Triacilglicéridos antes y después de seis semanas de la ingesta del producto elaborado. En condiciones de ayuno (12 a 14 horas) se extrajo muestra de sangre venosa, se colocó en tubos debidamente identificados y se procedió a centrifugar para obtener el suero. 

Para la determinación de las concentraciones de Colesterol Total, HDL- colesterol y Triacilglicéridos se utilizaron métodos colorimétricos enzimáticos cuantitativos (Kit Human GmbH, Germany). Se utilizó un espectrofotómetro (Wiener Lab. Metrolab 2300 Plus). El cálculo de la fracción LDL-colesterol se hizo por un método indirecto, mediante la Fórmula de Friedwald (25, 26). Los valores referenciales para estos parámetros se indican en la Tabla III.

TABLA II. DATOS ANALÍTICOS DEL PAN INTEGRAL PREPARADO CON ADICIÓN DE LA GOMA DE H. courbaril (7,0%) EN COMPARACIÓN CON EL PAN CONTROL 

Valores referidos a 100g de pan. Se reportan valores promedios de las determinaciones por triplicado.    a: Se obtuvo por diferencia de la sumatoria de los datos analíticos. 

TABLA III. COMPARACIÓN DE LAS DETERMINACIONES DEL PERFIL LIPIDICO EN SANGRE DE LOS PACIENTES QUE INGIRIERON PAN INTEGRAL CON LA GOMA DE H. courbaril Y PAN CONTROL 

Medias ± error estándar. Letras distintas indican diferencias significativas con una p0,05. 

A: pacientes que ingirieron pan integral con la goma de H. courbaril a una concentración de 7%. 

B: pacientes que ingirieron pan integral sin la goma de H. courbaril (Control). 

Análisis estadístico 

Los resultados fueron analizados estadísticamente utilizando una prueba descriptiva de frecuencia, expresada en porcentaje, para comparar el test de preferencia de pares que consistió en la presentación simultánea de dos muestras, debidamente codificadas y el test de aceptación, con escala hedónica, donde se evaluaron cuatro características (23). Las determinaciones analíticas se realizaron por la media aritmética de la concentración con sus respectivas desviación estándar.

Se aplicó una prueba de comparación de media aritmética a través de la prueba de t de student para muestras independientes y pareadas, con una significancia de P<0,05. La t de student se calculó utilizando el paquete estadístico SPSS versión 15,0 para Windows (27).

RESULTADOS 

El test de preferencia del pan integral preparado con la goma de H. courbaril, a las dos concentraciones previamente seleccionadas: Tratamientos B y C (5,89 y 7,0% de fibra respectivamente), mostró que el 59% de los panelistas no entrenados, seleccionó el pan formulado de acuerdo con el tratamiento C.

La aceptabilidad del pan integral, preparado con goma de H. courbaril, con la concentración seleccionada en el test de preferencia (7% de fibra), se encontró una aceptación para la textura del 67% y para el color, sabor y olor del 60%, entre los panelistas que participaron en el test de aceptabilidad.

En la Tabla II se comparan los datos analíticos del pan integral, preparado con la goma en estudio, a la concentración seleccionada (7%) y de conformidad con el test de preferencia, con el correspondiente al grupo control. El pan preparado con el aditivo presento mayores contenidos de humedad, cenizas, proteínas y fibra cruda, y menores porcentajes de grasa y carbohidratos.

En la Tabla III se establece una comparación del perfil lipídico en sangre, de los pacientes que ingirieron pan integral con la goma de H. courbaril, con el correspondiente al grupo control (B). Se observa una disminución significativa en los valores de triacilgliceridos y VLDL-colesterol, en los pacientes que ingirieron pan integral con la goma de H. courbaril.

En la Fig. 1 se comparan los porcentajes de disminución en la concentración de triacilglicéridos y de VLDL-colesterol de los grupos A y B. Estos porcentajes son mayores para los pacientes que ingirieron pan formulado con la goma a la concentración seleccionada.

Fig. 1. Disminución en la concentración de triacilglicéridos y VLDL-colesterol (%) después de la ingesta con la goma de H. courbaril y del pan control.

DISCUSIÓN 

El contenido de fibra dietética (60,7%) de la goma de H. courbaril (16) se usó como criterio para la preparación del pan integral (Tabla I). El tratamiento A, con la menor concentración de goma (3,57%) produjo un pan de buena textura pero el contenido de fibra dietética calculada (2,14%) se encuentra en el límite inferior de los intervalos requeridos por la Asociación Americana de Dietética (10), mientras que el pan preparado con la mayor concentración de goma Tratamiento D (8,2%), mostró una consistencia ligeramente grasosa y con un sabor residual amargo; sin embargo, el uso de concentraciones intermedias del aditivo tratamientos B y C (5,89 y 7,0%), permitió obtener un producto con características satisfactorias (Tabla I). El test de par de preferencia, demostró la mayor aceptación del pan preparado a concentración del aditivo (7,0%), tratamiento C, y el test de aceptación permitió corroborar la aceptabilidad (60-67%) del pan preparado con dicha concentración de la goma.

Los datos analíticos del pan integral preparado con adición de la goma de H. courbaril (7,0%) en comparación con el pan control (Tabla II), muestran valores permitidos por COVENIN (22). El pan preparado con el aditivo presenta un mayor contenido de humedad (28,96%) en comparación con el pan control (21,62%); lo cual puede relacionarse con el aporte del contenido de fibra proveniente de la goma. Así mismo, el contenido de cenizas del pan con el aditivo (1,96%) fue mayor que el obtenido para el pan control (1,55%); este aumento podría ser atribuido a la participación de la goma. Es importante destacar que el pan preparado con el aditivo tiene valores relativamente altos de proteína y fibra cruda y un menor contenido de grasa (1,19%) y carbohidratos (49,32%). El contenido de fibra cruda colabora en el funcionamiento del sistema digestivo, regula los movimientos intestinales y disminuye posiblemente el riesgo de enfermedades coronarias (28). Se han reportado valores de grasa más altos (5,02%) en la formulación de pan fortificado con harinas de soya y lino (Omega 3 y 6) (29). 

Se ha reportado que el uso tradicional de las gomas naturales, tales como guar, tara, xantán, carragenatos y alginatos en la preparación del pan permite incrementar la suavidad, aceptabilidad, volumen, rendimiento y durabilidad (30, 31). 

En el presente estudio los valores iniciales de triacilglicéridos y VLDL-colesterol (266,6 y 53,5 mg/dL), antes de la ingesta del pan formulado con la goma, disminuyeron significativamente (p<0,05) después de la ingesta (199,6 y 39,8 mg/dL) durante el período de investigación (Tabla III, Fig. 1). Sin embargo, estos cambios no fueron observados en el grupo control (Tabla III). Aunque las concentraciones de los parámetros estimados disminuyeron después de la ingesta del pan formulado con goma de H. courbaril, éstos no llegaron a los valores normales durante el lapso de investigación; la extensión del período de estudio podría probablemente permitir la obtención de mejores resultados. Se ha reportado una reducción en 10% de los triacilglicéridos en hombres alimentados con fibra soluble durante 21 días (35).

Se han descrito varios mecanismos de actuación de la fibra en el organismo. En el salvado de trigo se ha señalado la existencia de un inhibidor de la lipasa pancreática (enzima que se libera al intestino y cataliza la hidrólisis de triacilglicéridos) que podría evitar la degradación de los triacilglicéridos y, en consecuencia, disminuir su absorción en el plasma sanguíneo (32). Se ha evidenciado también que la fibra puede inhibir la actividad de enzimas pancreáticas que digieren glúcidos, lípidos y proteínas (33).

Se ha reportado que los ácidos biliares primarios, que se sintetizan a partir del colesterol en el hígado, son adsorbidos por la fibra dietética aumentando su excreción fecal, de tal forma que el equilibrio favorece la formación de estos ácidos, disminuyendo el colesterol que pasa al plasma sanguíneo (34,35). Por otra parte, la viscosidad de los hidrocoloides se asocia generalmente con una disminución en la absorción de lípidos y otros nutrientes (36).

Fibras solubles en agua provenientes de las goma guar, pectina y alginatos tienen efectos hipocolesteremiantes (7, 37). Se ha comprobado que las pectinas, goma guar y los b-glucanos de avena, provocan una disminución de los niveles de colesterol en ratas (38). Se ha señalado el efecto desfavorable del b-glucano a dosis bajas (3 g/día) sobre el colesterol total, LDL- colesterol y triacilglicéridos en sujetos con hiperlipidemia moderada; sin embargo, otros estudios emplearon dosis mayores (7 g/día) del b-glucano para conseguir un efecto más beneficioso (40, 41). 

La variación en las concentraciones de colesterol total y LDL-colesterol, no fue significativa para los pacientes de ambos grupos (A y B) (Tabla III) aunque, desde el punto de vista clínico, es importante destacar que hubo una mayor disminución de estos valores en los pacientes que incluyeron en su dieta el pan formulado con la goma, en comparación con el grupo control. 

El uso de H. courbaril en la formulación de productos de panadería tipo pan integral, no afecta las características sensoriales del alimento estudiado, como lo evidenció la aceptabilidad de dicho producto en el presente estudio. 

La aceptabilidad del pan integral formulado con la goma de H. courbaril como aditivo, y la disminución en los niveles lípidicos sanguíneos de pacientes con dislipidemia leve-moderada tienen importancia nutricional y médica. 

El consumo de fibra dietética ha incentivado la preparación de nuevos productos con alto contenido en fibra. El bajo contenido de grasa y alto contenido de fibra del pan preparado con la goma de H. courbaril sugieren que podría ser usado en la ingesta de pacientes con dislipidemia. La preparación de nuevos productos con alto contenido de fibra dietética así como productos bajos en calorías, grasa y colesterol se ha incrementado como medida de prevención de ciertas enfermedades (42-44). 

La disminución de los triacilglicéridos y los VLDL-colesterol, le confiere una aplicación de la goma de H. courbaril como posible sustituto de fármacos utilizados actualmente en el tratamiento de pacientes con hipertrigliceridemia, los cuales, aunque ejercen una acción efectiva, ocasionan efectos colaterales. 

AGRADECIMIENTOS 

Los autores expresan su agradecimiento al Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico (CONDES), Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela, por el financiamiento recibido para el desarrollo de esta investigación CONDES-CC-0138-06.

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