Componentes alimentarios que afectan la biodisponibilidad del calcio y el metabolismo óseo

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1 INGREDIENTES FUNCIONALES DE LOS ALIMENTOS CALCIO Dra Mª Pilar Vaquero, Departamento de Metabolismo y Nutrición, Instituto del Frío, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). C/José Antonio Novais 10, Instituto del Frío (CSIC), Madrid. mpvaquero@if.csic.es El calcio es un micronutriente esencial para la estructura ósea y dental y ejerce multitud de acciones en el metabolismo, interviniendo en la contracción vascular y muscular, vasodilatación, transmisión nerviosa y modulador de la secreción glandular y hormonal. Es uno de los suplementos nutricionales más empleado. Destaca su inclusión en alimentos funcionales destinados a la infancia o bien a adultos con el fin de prevenir la osteoporosis. En esta ponencia se presenta la importancia de una ingesta de calcio suficiente y biodisponible para la población adulta, con un enfoque de prevención de osteoporosis. También se indicará brevemente el papel del calcio en otras enfermedades degenerativas, como las enfermedades cardiovasculares, el cáncer y la obesidad. Estos conocimientos pueden utilizarse para el diseño de alimentos funcionales enriquecidos con calcio que, formando parte de una dieta mediterránea, pueden contribuir a la prevención de estas enfermedades. Fuentes dietarias de calcio y suplementos La mayor parte del calcio que se ingiere en los países industrializados proviene de la leche y los productos lácteos. Una ración de estos alimentos aporta aproximadamente 300 mg de calcio. Los cereales, legumbres, frutas y verduras, si se consumen en las raciones recomendadas, aportan también una cantidad sustancial de calcio al conjunto de la dieta. En poblaciones concretas, el brócoli, tofu (que se prepara con sales de calcio) y las aguas cálcicas contribuyen de forma importante a satisfacer las necesidades diarias de este nutriente. Los alimentos funcionales enriquecidos en calcio son especialmente interesantes en los casos de rechazo a los productos lácteos, intolerancia a la lactosa y dietas desequilibradas. Se han utilizado con éxito en suplementación las siguientes formas de calcio: carbonato, citrato, citrato malato, acetato, fosfato, gluconato y lactato. Componentes alimentarios que afectan la biodisponibilidad del calcio y el metabolismo óseo Se conocen bastante bien los factores de la dieta que favorecen o reducen la biodisponibilidad del calcio, y en consecuencia afectan al metabolismo óseo. Es preciso 1

2 que las cantidades de calcio y vitamina D ingeridas sean adecuadas para que las funciones de ambos micronutrientes no se alteren, pero si dichas cantidades son relativamente bajas, otros componentes de la dieta pueden influir incrementando el riesgo de osteoporosis. Además, en la salud del hueso, como en otras patologías, es muy importante mantener la actividad física durante toda la vida. A continuación se indican los factores dietarios que condicionan la biodisponiblidad del calcio y el riesgo de osteoporosis y fracturas óseas: Lactosa y oligosacáridos (favorecedores) En los niños la lactosa de la leche es un factor importante para favorecer la absorción cálcica. En adultos que presentan intolerancia a la lactosa o ancianos que rechazan la leche por diversos motivos, puede estimularse el consumo de productos lácteos bajos en lactosa o alimentos suplementados en calcio. Los oligosacáridos, por ejemplo los fructooligosacáridos, son hidratos de carbono complejos de cadena corta presentes en la leche humana y que desempeñan diferentes funciones en el desarrollo del recién nacido. En etapas posteriores, podrían tener también un papel importante, ya que alcanzan el colon donde fermentan y pueden actuar como prebióticos (estimulan el crecimiento de la flora bacteria). Algunos estudios señalan que favorecen la absorción del calcio que ha escapado a la absorción en el intestino delgado. En este sentido, se han diseñado alimentos funcionales que incorporan dichos compuestos y existe un gran interés en conocer los beneficios de su consumo en distintos grupos de población. Ácido oxálico (inhibitorio) El ácido oxálico es el inhibidor más potente que se conoce de la absorción de calcio. El anión oxalato se une al calcio en el tracto gastrointestinal apareciendo oxalato cálcico en heces. Es abundante en algunos vegetales y algunas frutas, como espinacas, legumbres, remolacha, berenjena, apio, grosella roja, cáscara de limón, etc.; y en otros alimentos, té, cacahuetes, chocolate, etc.. Es posible diseñar dietas que no aporten cantidades altas de oxalatos, aunque es difícil, y probablemente no aconsejable, eliminarlos completamente de nuestra alimentación. Otras estrategias son desechar el agua de cocción de estos vegetales y evitar ingerirlos en la misma comida que los productos lácteos. Por otro lado, en individuos que padecen litiasis renal con predominio de cálculos de oxalato cálcico, es importante reducir la ingesta de oxalatos pero no es preciso reducir la ingesta de calcio de forma incontrolada, lo que provocaría un hiperparatiroidismo secundario y resorción ósea. Incluso el calcio de la dieta puede desempeñar un papel importante en la reducción de la absorción de oxalato exógeno en estos pacientes. Ácido fítico (inhibitorio) La influencia negativa de la fibra dietética sobre el calcio se ha sobrevalorado, y cuando se separa su acción de la del fitato (inositol hexafosfato) que suele llevar asociado, se obtiene que la fibra afecta poco a la absorción del calcio, siendo el fitato el principal responsable del efecto inhibitorio que se ha observado en algunos estudios. Aún así, la influencia de los fitatos sobre el calcio es inferior a la del ácido oxálico. Además, el 2

3 inositol hexafosfato pierde parcialmente sus grupos fosfato por los tratamientos culinarios y tecnológicos de preparación de los alimentos (por ejemplo en el cocinado de las legumbres), lo que disminuye apreciablemente su poder secuestrante de calcio. Fósforo El fósforo es necesario para el crecimiento óseo. Pero en adultos el exceso de fósforo, particularmente la alta relación fósforo/calcio en la dieta, puede estimular la liberación de la hormona paratiroidea que incrementa la resorción ósea. La importancia de esta relación entre los dos minerales ha sido muy discutida y algunos autores indican que el efecto se debería sólo a la deficiencia de calcio. Otros investigadores están preocupados por la ingesta excesiva de ácido fosfórico a través de las bebidas de cola y procedente de aditivos alimentarios. Proteína animal Al igual que se ha indicado para el fósforo, la proteína es imprescindible para el mantenimiento de la estructura ósea. Sin embargo, la dieta española se caracteriza por un elevado aporte de proteína animal, y existe una asociación negativa entre dicha ingesta y las fracturas osteoporóticas. El mecanismo de la interacción proteína animalcalcio se produce en el riñón y se relaciona con el incremento en la acidez provocada por los aminoácidos azufrados. Se ha calculado que por cada 50 g de proteína extra ingerida se pierden por orina 60 mg de calcio diarios. Para evitar la perdida de cantidades significativas de calcio, se recomienda una relación calcio/proteína (mg/g) ingeridos superior a 20. Por el contrario, las dietas ricas en proteína vegetal contribuyen a la conservación del esqueleto y deben recomendarse para prevenir la osteoporosis. Cloruro sódico (inhibitorio) El abuso en la utilización de sal de mesa (NaCl) o de alimentos procesados salados es también un factor hipercalciúrico. Se ha estimado que para excretar 100 mmol de sodio (2.3 g) se eliminan simultáneamente de 0.6 a 1.0 mmol de calcio (24-40 mg). Sin embargo, nuestro grupo de investigación ha constatado que dicha interacción desaparece cuando el principal anión acompañante del sodio es el bicarbonato. Potasio y magnesio (favorecedores) Se sabe que el potasio es uno de los elementos que antagonizan muchos de los efectos negativos en la salud atribuidos al sodio. Suplementos de potasio en forma de bicarbonato potásico son capaces de mejorar el balance de calcio y los parámetros de formación ósea en mujeres postmenopáusicas. Se recomienda que la dieta aporte una relación molar potasio/sodio igual o superior a 1, para prevenir la osteoporosis y enfermedades cardiovasculares. Ello se consigue cuando se ingieren alimentos de origen vegetal en abundancia y no se abusa de la sal de mesa ni de los salazones. Respecto al magnesio, en un estudio de dos años con mujeres osteoporóticas, se ha demostrado que la suplementación con magnesio es efectiva para retrasar la pérdida de masa ósea y reducir el número de fracturas. 3

4 Cafeína (inhibitorio) La cafeína tiene un efecto diurético que estimula la eliminación de calcio por la orina. El consumo de 2 o 3 tazas diarias de café se asocia con una reducción de la masa ósea vertebral. El té contiene menor cantidad de cafeína que el café, y las variedades de té verde contienen menos en comparación con el té negro. El abuso de bebidas refrescantes que contienen cafeína, que además acidifican el riñón, puede también representar una amenaza para la salud ósea. Vitaminas K y C (favorecedores) Diferentes proteínas del hueso dependen de las vitaminas K y C. La vitamina K interviene en la carboxilación de varias proteínas y la vitamina C es necesaria para las uniones de colágeno que mantienen la estructura del hueso. La suplementación con vitamina K incrementa la densidad ósea y reduce el riesgo de fracturas en mujeres postmenopáusicas. Sin embargo, el estudio de los efectos de la vitamina C se ha centrado más en los aspectos relacionados con el estado antioxidante que predisponen al padecimiento de enfermedades cardiovasculares. Tabla 1. Resumen de las características de la dieta y hábitos osteosaludables Dieta variada con lácteos, verduras, frutas y leguminosas Evitar el exceso de carnes, pescados y huevos Uso de sal y café con moderación Consumo de los lácteos preferentemente separados de los alimentos inhibidores de la absorción del calcio Uso de bebidas alcohólicas con moderación No fumar Realizar actividad física adecuada (pasear, gimnasia, etc.), mejor al aire libre Control en los regímenes de adelgazamiento Implicación del calcio en enfermedades no óseas Estudios epidemiológicos indican que el consumo de sales cálcicas se asocia con un menor riesgo cardiovascular. El mecanismo de acción no se conoce exactamente 4

5 pero se ha observado que el calcio reduce la presión sistólica. La asociación inversa entre consumo de calcio y productos lácteos y mortalidad por enfermedades cardiovasculares, se ha constatado en un gran estudio prospectivo japonés para el caso de los ictus (infarto y hemorragia cerebral). Algunos estudios longitudinales (más de 10 años de seguimiento) indican que los productos lácteos, el calcio y la vitamina D reducen ligeramente el riesgo de padecer algunos tipos de cáncer, y se están realizando intensas investigaciones sobre los posibles efectos protectores frente a los cánceres de pulmón, pecho, próstata y colon. Sin embargo, por el momento los resultados no son concluyentes. Por otro lado, se conoce desde antiguo que una ingesta alta de calcio es capaz de reducir la absorción de la grasa, debido a la formación de jabones cálcicos insolubles. De hecho, en humanos y en animales se han encontrado relaciones inversas entre grasa corporal y calcio ingerido. Esta interacción calcio-lípidos a priori puede ser una de las bases para futuras estrategias alimentarias orientadas a reducir la obesidad, pero antes de realizar una recomendación, es preciso investigar en profundidad los efectos que puedan tener sobre la reducción de peso, los productos lácteos desnatados, los suplementos de calcio o bien los alimentos funcionales enriquecidos con calcio. Desafortunadamente, el posible papel del calcio en la obesidad es mucho más especulativo que sobre las enfermedades cardiovasculares y el cáncer. Efectos adversos de la ingesta excesiva de calcio No se ha documentado ningún efecto adverso de la ingesta de cantidades altas de calcio a través de los alimentos. Los efectos adversos que se han descrito se producen cuando existe una ingesta muy elevada de suplementos de calcio. Los trastornos mencionados son: hipercalcemia e insuficiencia renal, nefrolitiasis e interacciones calcio-otros minerales. Se estima que en adultos una ingesta de calcio de origen dietario más suplementos > 2500 mg/día podría causar alguno de estos efectos adversos. CONCLUSIONES El consumo de alimentos funcionales enriquecidos en calcio va dirigido en la etapa adulta a prevenir la osteoporosis. Diversos alimentos funcionales del mercado, sin contener calcio añadido, pueden favorecer la biodisponibilidad del calcio. El consumo de alimentos enriquecidos con calcio debe realizarse formando parte de una dieta osteosaludable. La actividad física, preferentemente al aire libre, con la intensidad adecuada a la edad y costumbres individuales, contribuye junto con la dieta al mantenimiento de la salud ósea. 5

6 Bibliografía Nutrición para la prevención de osteoporosis. MP Vaquero, S Schoppen, AM Pérez-Granados. En: Nutrición y Menopausia, Cap. 3, (MP Vaquero, ed.), Colección Alimentación, Nutrición y Salud en las Distintas Etapas de la Vida. Volumen 6, Editec, Madrid, 2006 (en prensa). Nutrición y recomendaciones dietéticas para personas mayores. Grupo de trabajo Salud pública de la Sociedad Española de Nutrición (SEN). G. Arbonés,... M.P. Vaquero. Nutrición Hospitalaria 18: , Bioavailability of calcium: bone health implications M.P. Vaquero, En: Bioavailability of Micronutrients and Minor Dietary Compounds. Metabolic and Technological Aspects (M.P. Vaquero, T. García-Arias, A. Carbajal, F.J. Sánchez-Muniz, eds). ISBN Research Signpost, Trivandrum, pp.31-41,