Las leguminosas, una fuente importante de fibra alimentaria: Una visión en Venezuela.

Legumes, an important source of dietary fiber: A vision in Venezuela.

Omar E García O¹, Ramón B Infante R¹, Carlos J Rivera²

¹ Universidad Central de Venezuela. Facultad de Medicina. Escuela de Nutrición y Dietética. Departamento de Ciencia de la Nutrición y Alimentación. Laboratorio de Investigación. Venezuela. Teléfono 0212 –605.3547. E.mail: garciao@ucv.ve

¹ Universidad Central de Venezuela. Facultad de Medicina. Escuela de Nutrición y Dietética. Departamento de Ciencias Básicas. Teléfono 0212 –605.3532.

² Universidad Central de Venezuela. Facultad de Medicina. Escuela de Bioanálisis. Cátedra de Bioquímica “A”. Venezuela. Teléfono 0212-605.3321.

RESUMEN

La fibra dietética o alimentaría es un término genérico que cubre una amplia variedad de sustancias químicas, con diferentes propiedades y efectos fisiológicos. Química mente, la fibra dietética es una sustancia perteneciente a la familia de los carbohidratos. En los últimos 40 años, ha tenido un creciente interés en el campo de la salud y nutrición humana. En general, la fibra alimentaría la encontramos en los productos alimenticios de origen vegetal. Un buen ejemplo de ello son las leguminosas de grano. Las leguminosas, a través de la historia, siempre han sido un recurso alimenticio de gran importancia para la alimentación humana. Representan, por un lado, una fuente barata de proteínas y, por el otro, un suministro de fibra dietética a la dieta. El presente artículo, fue enfocado a revisar y recopilar los mayores trabajos realizados sobre la determinación y cuantificación de la fibra alimentaría en algunos alimentos, principalmente en leguminosas venezolanas.

Palabras clave: Fibra alimentaría, leguminosas, caraotas negras, fibra dietética.

SUMMARY

The dietary fiber or alimentary fiber, it is a generic term which covers a wide variety of chemical substances, with different properties and physiological effects. Chemically, the dietary fiber is a substance belonging to the family of the carbohydrates. In the last 40 years it has had increasing interest in the field of health and human nutrition. In general, we find the alimentary fiber in the food products from vegetable. A good example of it, are the legume seeds. The legume seeds across the history, have been a food resource of great importance for human nutrition. On the one hand, a cheap source of proteins and on the other one, an additional supply of fiber to the diet. The present article, was focused to review and to collect the most realised works for the determination and quantification of alimentary fiber in of the mainly Venezuelan legumes seeds.

Key words: Alimentary fiber, legume seeds, black beans, dietary fiber.

Recibido: 31 de enero de 2008 / Aprobado: 02 de mayo de 2008

INTRODUCCIÓN

Las investigaciones sobre carbohidratos presentes en los alimentos y las posibles implicaciones nutricionales que puedan tener algunos de ellos en el ser humano, han cobrado una gran importancia a raíz de las nuevas metodologías desarrolladas a lo largo del pasado siglo XX para su determinación y calificación. De manera, de llegar a obtener y a cuantificar lo que se conoce hoy en día como “Fibra Dietética, Dietaria o Alimentaría” (FA). (1)

Los efectos fisiológicos de la FA sobre la nutrición y la salud del hombre, han ganado un merecido interés, por parte de los científicos y por el público en general en estos últimos años.

La investigación epidemiológica, particularmente la realizada a principio de los años setenta del siglo XX, ha indicado la posible relación entre las enfermedades más comunes en los países industrializados y la fibra en la dieta en enfermedades tales como: diabetes, hipertensión arterial, cáncer de colon, diverticulitis, entre otras (2 - 9).

Actualmente, por diversos medios de comunicación social, se hacen recomendaciones al publico consumidor, para que incremente el consumo de productos vegetales (leguminosas, frutas, cereales, etc.). Por otra par te, la industria de alimentos, de manera voluntaria, fomenta el “enriquecimiento” de sus productos con FA ⁽¹⁰⁾, todo esto en busca de una mejor nutrición.

Las leguminosas, a través de la historia, siempre han sido un recurso alimenticio de gran importancia para la alimentación humana. Representan, por un lado, una fuente económica de proteínas y por otro lado, un suministro adicional de fibra a la dieta.

Las leguminosas, en resumen, son un alimento de bajo costo, accesible a todos los estratos sociales de la po blación y relativamente fáciles de cultivar, transportar, almacenar y distribuir.

El presente trabajo fue enfocado básicamente en la revisión y recopilación de algunos trabajos realizados sobre la determinación y cuantificación de la fibra alimentaría en algunos alimentos venezolanos, principalmente en las leguminosas.

A QUÉ LLAMAMOS FIBRA ALIMENTARIA

La FA, es un término genérico que cubre una amplia variedad de sustancias químicas, con diferentes propiedades y efectos fisiológicos sobre el organismo humano.

La FA, está formada principalmente por las biomoléculas conocidas como hidratos de carbono o carbohidratos y por otras sustancias químicas, que no son carbohidratos. El término fibra dietética o alimentaria, fue introducido por primera vez, por el médico inglés Hipsley en 1953, quien la describió como “el material derivado de la pared celular vegetal en los alimentos” (11).

En 1972, Trowell (4) encontró diferencias en la prevalencia de enfermedades no infecciosas en zonas rurales de África y países occidentales, con relación al tipo de dieta consumida. él definió FA como: la parte de las paredes celulares vegetales, incluidas en la dieta, que resisten la acción de las secreciones del tracto gastrointestinal humano.

En 1976, Trowell y col. (12) redefinen a la FD como la suma de todos los polisacáridos y la lignina, resistentes a la hidrólisis de las enzimas endógenas del tracto digestivo humano.

Más recientemente se ha comenzado a aplicar el término de Polisacáridos no Amiláceos (PNA), como una definición mas apropiada para la fibra dietética (13). El término PNA, engloba a todos los polisacáridos presentes en la dieta (polisacáridos solubles y no solubles), con la excepción del almidón (14). Los constituyentes no polisacáridos de la fibra (proteínas y cenizas), aun cuando sean parte integral de las paredes celulares, no son incluídos en la definición (15).

IMPORTANCIA DE LAS LEGUMINOSAS EN LA ALIMENTACIÓN HUMANA

El consumo de leguminosas de grano resulta valioso como complemento en dietas a base de cereales o de tubérculos; sobre todo en regiones donde la población tiene un limitado acceso a las proteínas de origen animal.

Las leguminosas, por sí mismas, son una buena fuente de proteínas y de vitaminas y minerales. Sin embargo, contienen factores antinutricionales tales como inhibidores de tripsina, hemagluteninas, saponinas y ácido fítico entre otros, muchos de los cuales, afortuna da mente son destruidos, al menos en parte, al aplicar las técnicas culinarias tradicionales. Estos factores modifican el aprovechamiento nutricional de sus nutrientes (16).

Las leguminosas pertenecen a la familia de las leguminosae. Esta familia comprende unos 600 géneros y 13.000 especies aproximadamente. Se subdividen en tres subfamilias: Mimosaceae, Cesalpinoceae y Papilionaceae (17).

La principal característica botánica de toda esta familia es su fruto, la legumbre. Por otra parte, las leguminosas reciben numerosos nombres autóctonos en las diferentes regiones o países, lo cual origina muchas con fusiones si no se utiliza la nomenclatura científica correspondiente. Esto se explica por la amplísima difusión mundial de estos cultivos.

Las leguminosas son capaces de sobrevivir en diversidad de climas y suelos con composiciones distintas. De hecho, se cultivan en todas partes del mundo y son pocas las poblaciones humanas en cuya dieta no estén presentes (18).

Existe evidencia física que afirma que hace 7.000 años a.C. ya se cultivaban algunas variedades de frijoles hacia el norte de lo que hoy ocupa la República de México (19).

En Venezuela, el cultivo y consumo de las leguminosas tiene una larga tradición histórica. El cultivo de las leguminosas de grano comenzó con la colonización española hacia el año 1500, cuando especies de leguminosas tales como habas (Vicia faba), alubias (Vigna unguiculata), garbanzos (Cicer arietinum) y lentejas (Lens sp), fueron sembradas con mayor o menor éxito en el país (20).

Actualmente, en nuestro país, los granos de mayor consumo son la caraota negra (Phaseolus vulgaris), el frijol (Vigna unguiculata), la arveja (Piasum sativum) y el quinchoncho (Cajanus cajan).

Estos granos gozan de una gran aceptación gastronómica por todos los estratos sociales de nuestra población. En Venezuela, el consumo de leguminosas ha tenido altibajos notables en estas últimas décadas (21).

Un factor importante en este rubro alimentario es la producción por hectárea, la cual varía en un mismo país y de un país a otro. El promedio mundial es de 500 Kg./Ha, pero en USA. es de 1200 Kg./Ha; Brasil 600 Kg./Ha; México 450 Kg./Ha (22).

Venezuela llegó a producir 11 Kg. de leguminosas de grano por habitante para el año de 1955, reduciéndose tal producción a 3,4 kg. para 1990 (23).

Para 1994 se estimó que el consumo aparente para los estratos sociales III, IV y V de la población venezolana era de 44,5 g/persona/día de leguminosas (24). Para el año de 2004, la disponibilidad aparente de consumo en el renglón leguminosas para toda la población venezolana fue de 14,6 g/persona/día (25).

Actualmente, la producción de leguminosas, y específicamente la de caraotas negras (Phaseolus vulgaris), en nuestro país está muy disminuida.

En estos últimos años, el Estado venezolano se ha visto en la necesidad de importar dicho grano. Así, para el año de 2004, la producción de caraotas negras se encontraba en 18.758 toneladas métricas y la disponibilidad por persona de 2,9 (Kg./año) (25).

La Cámara Venezolana de Productores de Semillas (CANAPROSE) reportó que se están sembrando un total de 8.000 hectáreas de caraotas negras en todo el país, actualmente. Mientras que el consumo nacional demanda la siembra de unas 100.000 hectáreas de cultivo de la planta. Para el presente año 2007, la cosecha fue de 9.600 toneladas métricas, considerando que el rendimiento es de aproximadamente 1.200 Kg. por hectárea (26).

En general, el consumo de leguminosas se encuentra relacionada con la edad, los ingresos económicos y el tipo de comunidad: urbano o rural (27-28).

Existen numerosos trabajos donde se reporta la composición química o bromatológica (humedad, grasas, proteínas, aminoácidos, vitaminas y minerales, fibra cruda, fibra dietética, entre otros) de las diversas variedades de leguminosas más consumidas por el hombre. Los datos son muy similares entre si, cuando se trata de la misma variedad de grano, pero varían cuando son variedades distintas.

Los reportes hacen relación que tanto los granos crudos (29-31) como los granos cocidos (32-34), presentan diferentes valores de fibra.

Las diferencias se presentan, principalmente, cuando se analiza y se compara el contenido de FA en granos crudos y/o cocidos, con las diversas metodologías para determinar y cuantificar la fibra.

CONTENIDO DE FIBRA ALIMENTARIA EN LEGUMINOSAS. ALGUNOS ESTUDIOS REALIZADOS EN VENEZUELA

En Venezuela, los estudios sobre la composición química o nutricional de los alimentos producidos y consumidos en nuestro país comenzaron a mediados de la dé cada de los 40 del siglo XX, en el Instituto Nacional de Nutrición, reportándose los valores obtenidos en la Tabla de Composición de Alimentos (35). Simultáneamente, se realizaban en la mencionada institución los primeros trabajos de Jaffé sobre la alimentación del venezolano y el valor nutricional de las principales leguminosas consumidas en el país (36-40).

Desde entonces se han realizado muchos trabajos sobre la composición química y bioquímica de alimentos venezolanos, teniéndose un gran interés por el estudio de las leguminosas en general.

Para la determinación de la FA en muestras de leguminosas crudas y/o cocidas, se necesita de la aplicación de métodos enzimático-gravimétricos para la determinación y cuantificación de la misma. Así mismo, se han utilizados métodos químico-gravimétricos.

Dentro de los métodos químicos más usados, tanto en nutrición animal como en la humana, está el método de la fibra cruda (FC), ya en desuso, y el de fibra por detergente neutro (FDN) de Van Soest y Wine (41).

Usando esta última metodología, Hilzinger (42) reportó valores para caraotas negras cocidas (enlatadas) de 57,3% al aplicar FDN. Sin embargo, al realizar un tratamiento enzimático previo al uso del detergente neutro, obtuvo un valor de fibra de 16,1% en la misma muestra de caraotas. Es importante señalar aquí, que el método de FDN sólo determina la fracción insoluble de la fibra alimentaria.

Cuando se aplican los métodos enzimáticos-gravimétricos para la cuantificacion de la fibra, se obtienen mejores resultados que usando los métodos químicos. Morón (43) aplicó el método de Hellendoorn y col. (44) para la cuantificación de FA en caraotas negras variedad “Tacarigua”. El autor reportó un valor de fibra de 39,7%. Schinagel (45) reportó un valor de fibra de 40,0% usando la misma variedad de grano y el mismo método. Los valores reportados son muy elevados, ya que en los residuos fibrosos permanece un elevado remanente de “al mi dones resistentes” que resisten a la acción de las enzimas (pancreatina y a-amilasa) usadas en el citado método.

García (46) realizó un estudio bioquímico y nutricional de la fibra alimentaria en cuatro variedades de leguminosas ampliamente consumidas en nuestro país; dos variedades de frijol (Vigna unguiculata) y dos variedades de caraotas negras (Phaseolus vulgaris). Resultando que las variedades de caraotas negras contenían mayor cantidad de fibra alimentaria total (FAT) (27,5% en promedio) que las variedades de frijol estudiadas (24,5%).

García y col. (47) determinaron FAT y sus fracciones en dos variedades de caraotas negras (Phaseolus vulgaris) usando métodos enzimáticos y gravimétricos. La variedad de caraotas negras “Tacarigua” contenía 17,7% y la variedad “Montalbán” 19,9% de FAT, respectivamente. Aunque en Venezuela la mayoría de la caraotas negras que se expenden en el mercado son importadas y forman un “Pool”. La variedad autóctona de caraotas, entre otras, es la variedad “Tacarigua”.

Sánchez y col. (48) realizaron un estudio de la influencia de los tratamientos térmicos sobre los carbohidratos y otros nutrientes en el “pabellón criollo”. Los autores encontraron que las caraotas negras del pabellón criollo, cocidas en olla a presión o usando autoclave, poseían un mayor contenido de FAT —alrededor de un 24,0%—; que las cocinadas a presión atmosférica. Los investigadores concluyeron que el pabellón criollo es una excelente fuente de proteínas, zn, Fe, P y de FAT, ya que una ración estándar es suficiente para cubrir mas de 50% de las recomendaciones dietéticas de los nutrientes antes señalados.

Alfonzo (49) realizó un trabajo donde se determinó el contenido de fibra dietética en lentejas y en caraotas negras (no especificando la variedad), crudas y cocidas; usando el método enzimático-gravimétrico de Prosky y col (50) para las caraotas negras crudas el valor de FA fue de 24,3%. Para las caraotas cocidas a presión atmosférica fue de 21,2% y para las cocidas en olla a presión fue más alto, un 25,6%.

Herrera y col. (43) realizaron un estudio donde determinaron el contenido de fibra dietética en caraotas negras, rojas y rosadas, crudas y cocidas usando el mismo método enzimático-gravimétrico del trabajo anterior. Los resultados fueron los siguientes: en caraotas negras crudas: fibra dietética total (FDT) 23,2%; fibra die tética insoluble (FDI) 19,6%; fibra dietética soluble (FDS) 3,6%. En caraotas negras cocidas: FDT de 27,0%; FDI 22,6% y FDS 4,5%. En el caso de las caraotas rojas (crudas), los valores de fibra fueron los siguientes: FDT 23,0%; FDI 20,6% y FDS 2,4% y en las ca raotas rojas cocidas: FDT 22,3%; FDI 19,0% y FDS 3,3%. El contenido de fi - bra en las caraotas rosadas crudas: FDT 27,6%; FDI 24,9% y FDI 2,7%. Para las caraotas rosadas cocidas: FDT 23,8%; FDI 20,1%; FDS 3,7%.

Tovar (52), reportó valores de FDT en harina de caraotas rojas cruda de 18,9% y en la cocida de 19,3% una vez solubilizado el almidón que queda atrapado en el residuo fibroso de la harina de caraotas, usando un método enzimático.

En algunos de los trabajos mencionados anteriormente, la variedad botánica utilizada de (Phaseolus vulgaris) caraotas negras no fue especificada o no fue la misma. Por otra parte, la metodología utilizada para la de terminación y cuantificación de la fibra dietética no fue igual. Por otro lado, las leguminosas que se consumen hoy en día en nuestro país, forman parte de un “Pool” de granos, tanto nacionales como importados. De manera que ésta puede ser la causa de las diferencias en cuanto al contenido de fibra en las muestras de caraotas estudiadas.

CONCLUSIONES

De los trabajos estudiados para la presente revisión se deduce que el renglón leguminosas es un rubro alimentario muy importante para la alimentación humana y una buena fuente de fibra.

Por otra parte, las leguminosas en nuestro país han sido un importante campo para la investigación en diferentes áreas de la ciencia, y muy especialmente en la química y bioquímica de alimentos.

Nuevos aspectos de las leguminosas, específicamente en el campo de la biotecnología, harán posible que factores antinutricionales, por ejemplo, desaparezcan o sean reducidos en el grano como tal. Por otra parte, algunos componentes fotoquímicos presentes en las leguminosas ya están siendo usados como alimentos funcionales; por lo tanto, el campo de investigación de las leguminosas se amplía mucho más allá de la composición química del grano.

En nuestro país, se deben unificar esfuerzos para continuar los estudios sobre las leguminosas en una dimensión mucho mas amplia de lo que hasta ahora hemos hecho.

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