ANEXO 12 Dra. Mary Penny. Instituto de Investigación Nutricional IIN, Perú.

Transcripción

1 ANEXO 12 Dra. Mary Penny. Instituto de Investigación Nutricional IIN, Perú. Cómo aprovechar los beneficios de la quinua en la alimentación de los niños.

2 Cómo aprovechar los beneficios de la quinua en la alimentación de los niños? 1. Aportes Nutricionales de la Quinua 2. Las deficiencias en la dieta de los niños 3. De la planta al niño pasos para aprovechar 4. Acomodando la nutrición del niño

3 Aportes Nutricionales de la Quinua Alto contenido de proteína Buen perfil de amino ácidos Buen perfil de grasas Buena fuente de algunos minerales y vitaminas Grano entero fuente de fibra Antioxidantes Proteína Resultados de análisis del contenido de proteína en granos de quinua reportan cantidades altas pero algo variable : g/100g peso húmedo El contenido de proteína en general es mayor que en otros granos (cereales) de consumo común en el Perú. Proteína % (g/100g peso húmedo) Quinua Cebada Arroz Maíz Trigo

4 Calidad de proteína - Amino Ácidos Quinua tiene un muy buen perfil de amino ácidos comparado con otros granos En la mayoría de cereales la cantidad de amino ácido esencial lisina es el limitante pero el grano de quinua tiene buena cantidad. Quinua Cebada perlada Trigo duro Soya Amino ácidos mg/g proteína Arginina 7,73 5,01 8,34 6,95 Aspartic acid 8,03 6,25 9,40 13,63 Cistina 1,44 2,21 2,05 1,21 Glicina 4,92 3,62 4,55 3,86 Glutamic acid 13,21 26,12 19, Histidina 2,88 2,25 2,35 2,67 Isoleucina 3,57 3,65 4,32 4,45 Leucina 5,95 9,82 8,28 7,20 Lisina 5,42 3,72 3,62 5,78 Metionina 2,18 1,92 2,35 1,06 Phenylalanine 4,20 5,61 5,35 4,92 Serine 4,02 4,22 5,26 5,00 Treonina 2,98 3,40 3,58 3,86 Tryptophan 1,18 1,66 1,15 1,22 Tirosina 1,89 2,87 3,34 3,62 Valine 4,21 4,90 6,11 4,76 Alanine 4,16 3,90 5,80 4,22 Calidad de la proteína Estudio en animales demuestra un buen crecimiento en ratas alimentadas con dietas a base de quinua, similar a dieta a base de caseína Ratio de eficiencia de proteína (PER) Digestibilidad de proteína Caseína Quinua Balance de nitrógeno Ranhotra et al. (1993). Ojo: ratas tienen diferentes requerimientos para amino ácidos Una ventaja adicional es que la proteína de quinua es libre de gluten

5 Grasas Granos de quinua tiene un contenido lípido de 14.5% Mas alta que cereales comunes, por ejemplo maíz tiene 4.9%, La mayoría de la grasa es en forma de insaturada 70% Ácidos Grasos no saturados (g/100g grasa) Oleic ( -1) Acido Linoleico ( -6) Acido Linolénico ( 3) Ratio linoleico: linolénico = 10.46:1 Recomendado es 10:1 Alvarez-Jubete L et al 2009 Int J Food Sci Nutr Un pan hecho de 100% quinua tiene 10.4% grasa, 12.5% proteína y 20.4% fibra Más alta (sana) que pan hecho de trigo. Una ventaja adicional del alto contenido de grasa es que permite reducir las grasas C18 trans comparada con 4.8% en pan de trigo Minerales Autor referencia Calcio Fosforo Magnesio Hierro Zinc (mg/100g peso seco) Koziol Repo-Carrasco et al Ruales y Nair Bhargava et al ND Konishi et al Dini et al ND Sanders et al Gonzales et al ND 10.5 ND ND = No detectada Los principales minerales importantes en nutrición Contenido en Quinua

6 Minerales Comparación del contenido de minerales en diferentes granos/cereales Quinua Avena Cebada Grano entero Decorticada Harina Calcio Fósforo Magnesio Hierro Zinc Abugoch James LE. Adv Food Nutr Res 2009;58 Fósforo y magnesio Minerales Ubicación de minerales en el grano de quinua (Endospermo) Calcio (Pericarpio)

7 Vitaminas Contenido de vitaminas en quinua por diferentes reportes Autor referencia Ácido Ascórbico Vitamina C -Tocoferol Vitamin E Tiamina Vitamin B1 (mg/100g peso seco) Riboflavina Vitamin B2 Niacina Vitamin B3 Koziol Repo-Carrasco et al Ruales y Nair También la quinua es una buena fuente de -carotenos, precursores de vitamina A Vitaminas Contenido de vitaminas en relación a otros granos (cereales) comunes Quinua Trigo Arroz Maíz Cebada Avena mg/100g Ácido ascórbico (Vit C) tocoferol (Vit E) ND Tiamina (Vit B1) Riboflavina (Vit B2) Niacina (Vit B3) Folatos IIN: Informe sobre quinua 2012 (Koziol 1992, Ruales y Nair 1993, Ranhotra et al 1993, Schoenlechner 2010, USAD 2011)

8 Carbohidratos Fibra dietética y antioxidantes en quinua Cantidad g/1000g Total carbohidratos Total fibra 88.7 Fibra insoluble 78.5 Fibra soluble 10.2 mg GAE/100g Compuestos fenólicas Fibra Quinua es usada como grano entero y contiene buena cantidad de fibra Fibra tiene propiedades muy positivas pero también reduce biodisponibilidad de minerales Fibra en general Fibra insoluble Fibra soluble Fibra: Propiedades No esta degradada en el intestino delgado. CODEX 2006: Reducen el tiempo de tránsito intestinal Fermentan la microflora del colon. Reducen colesterol LDL en la sangre. Reducen glucosa en la sangre y/o los niveles de insulina. FDA 2008: Fibra dietética incluyendo y granos enteros puede reducir algunos tipos de cáncer (FDA 2008). Ayudan a ablandar las heces y disminuyen el tiempo de tránsito a través del tracto intestinal. La mayoría son resistentes a la fermentación en el intestino grueso. Fácilmente retiene agua y forman una solución viscosa a medida que pasan a través del tracto gastrointestinal, y se fermenta en el intestino grueso. Equilibra el nivel de colesterol, previene el cáncer de colon, combate las subidas de glucosa en sangre y también ayuda a regular el tránsito intestinal.

9 Entonces Quinua tiene excelente características en términos de propiedades nutricionales. Sin embargo no todos los consumidores tiene los mismos requerimientos y lo que es bueno para un adulto podría ser desventajoso en un alimento para un infante. Requerimientos diarios para nutrientes y cantidad de quinua (peso seco) para cubrir 10% de los requerimientos en infantes, niños y adultos Nutrientes Edad 1-3 años g de quinua grano g de quinua harina Edad 4-8 años g de quinua grano g de quinua harina Edad años g de quinua grano g de quinua harina Para cubrir 10% 1 Para cubrir 10% 2 Para cubrir 10% 3 Proteína total (RDA) g/día Ácido linoléico (AI) linolénico (AI) Fibra dietaria g/día (AI) Calcio (RDA) mg/día Magnesio (RDA) mg/día Zinc (RDA) mg/día Hierro (RDA) mg/día Vitamina A (RDA) ug/día Tiamina (RDA) mg/día Riboflavina (RDA) mg/día Niacina (RDA) mg/día Folato /día Vitamina E (RDA) mg/día Vitamina C (RDA) mg/día considerando 10g peso seco, 2 20g peso seco, 3 60g peso seco. Después de cocción en agua el peso de ración incrementa 3-4 veces Grasa no esta incluida no hay recomendación pero debe ser entre 10%-40% de calorías. * Todos valores referente a peso seco Rojo = Difícil consumir suficiente para satisfacer 10% de los requerimientos, Verde = Se considera que quinua podría cubrir 10% o más de los requerimientos

10 Las deficiencias en la dieta de los niños Nutrientes deficiencias de la dieta de los infantes y niños peruanos Ingesta diaria de niños en área rural (Huancavelica) Porcentaje de niños 6-24 meses que no cubren 80% de su ingesta diaria recomendada de energía y nutrientes en abundancia y escasez Abundancia 6-24 Escasez Source: Ricos en Agrobiodiversidad, pero Pobres en Nutricion: Desafios de la mejora de la Seguridad Alimentaria en CHOPCCA, Huancavelica. Scurrah, M. et al SEPIA XIV. 18

11 Ingesta diaria de niños en área rural (Huancavelica) Porcentaje de niños meses que no cubren 80% de su ingesta diaria recomendada de energía y nutrientes en abundancia y escasez Abundancia Escasez Fuente: Ricos en Agrobiodiversidad, pero Pobres en Nutricion: Desafios de la mejora de la Seguridad Alimentaria en CHOPCCA, Huancavelica. Scurrah, M. et al SEPIA XIV. 19 Las deficiencias en la dieta de los niños Los nutrientes más críticos son folatos, hierro, calcio, y zinc y en algunas épocas del año, vitamina A, y probablemente B12

12 De la planta al niño pasos que influye en la cantidad y disponibilidad de nutrientes De la planta al niño pasos para aprovechar Hay que saber como aprovechar las buenas propiedades para diferentes necesidades, especialmente para infantes Presentación Cultivar Procesamiento Preparación Digestión

13 Del alimento a la función metabólica Planta (variedad, condiciones de cultivo etc.) Cultivares difieren en su contenido de nutrientes, condiciones del suelo etc. Cosecha, almacenaje, procesamiento del producto Parte de la planta hojas vs semillas, Lavado, molido, extrusión etc. Presentación para consumidor Presentación: harinas, pan, hervida, mezcla con otros alimentos, calentamiento etc. Digestión y absorción Metabolismo Digestibilidad aspectos estructurales del grano, proteína y carbohidratos, balance entre nutrientes, fibra, fitatos, biodisponibilidad para micronutrientes. Condición de la persona, edad - requerimientos, deficiencias, microfloras etc. Variación entre Cultivares y plantas Quinua viene en diferentes cultivares. Quinua dulce y quinua amarga. Diferentes colores. Diferentes contenidos de antioxidantes

14 Variación entre Cultivares y plantas Quinua: Contenido de proteína en diferentes variedades Proteína en diferentes muestras de quinua varía entre g/100g peso seco Proteína % (g/100g peso seco) Blanca de Juli Kcancolla La Molina Sajama Grano de quinua crudo Quinua extruido Proteína % (g/100g peso húmedo) Grano de quinua crudo Quinua extruido Diferencias en resultados debido a variedades y métodos de análisis Repo-Carrasco-Valencia R A, Serna LA Cienc. Tecnol.Aliment.Campinas 2011;31 (1) Rango Proteína % (g/100g peso seco) Índice de calidad del proteína (basada en Amino ácidos) González JA et al J Sci Food Agric 2012;92:1222 También hay diferencias en las cantidades y proporciones de ácidos grasos, minerales y vitaminas Biodisponibilidad de minerales Además de la cantidad del nutriente otro factor muy importante que influye en el aprovechamiento o valor biológico es la biodisponibilidad Factores que afecta la biodisponibilidad de minerales Principales factores que influye en la biodisponibilidad Hierro Zinc Calcio Magnesio Fuente: Heme vs non heme, fibra, fitatos, polifenoles (taninos), Fitatos Acido oxálico, fosfatos Acido oxálico, fosfatos

15 La fibra, ácido fitato, y polifenoles, antioxidantes abundante en la quinua y asociado con ventajas para la salud en adultos también inhibe la absorción de minerales, especialmente hierro que es una desventaja en niños con requerimientos más altos. La fibra absorbe agua y incrementa en volumen. Dietas con alta contenido de fibra insoluble dan sensación de saciedad, un potencial desventaja en niños pequeños Procesamiento El procesamiento cambia las propiedades de la quinua Lavado para eliminar saponinas reduce el contenido de calcio. Molido incrementa disponibilidad de carbohidratos, y la digestibilidad de proteínas. Extrusión incrementa digestibilidad de proteínas. El calor reduce la cantidad de lisina, vitaminas A y C

16 Procesamiento - cocción Contenido de minerales en quinua crudo, tostado o cocido en agua. Hierro Zinc Calcio mg/100g peso húmedo Crudo 2.95 ± ± ± 3.68 Tostado 3.15 ± ± ± 4.99 Hervido en agua 1.08 ± ± ± 4.63 No hay mucha diferencia en los valores cuando la quinua esta tostada, pero se pierde el amino ácido lisina. Cuando esta hervida se reduce la cantidad de hierro y zinc pero se conserva calcio. Efecto de Procesamiento sobre absorción de hierro Estudio de Absorción de hierro de papillas hecho de diferentes cereales. Estudios en adultos usando isotopos para medir absorción de hierro en preparaciones de diferentes cereales molidos (trigo, maíz, arroz, sorgo, avena y quinua). La absorción de hierro fue baja en todos los cereales Quinua tenía alta cantidad de hierro mg/100g Pero tuvo la más alta cantidad de fitatos g/100g Absorción de hierro aumentó cuando se agregó ácido ascórbico Sin embargo la cantidad absoluta de hierro absorbido fue bajo 0.05mg hierro/100g cereal El factor más importante en la absorción de hierro es la cantidad de fitato en los granos El procesamiento del cereal/grano es más importante que el tipo de grano Es necesario agregar hierro como fortificante a las preparaciones de cereales/granos para papillas para niños Cook JD et al. Am J Clin Nutr 1997;65:964-9

17 Reducción de fitatos por diferentes procesos La cantidad de hierro disponible para absorción (prueba en vitro de solubilidad) depende en la reducción de fitatos. A diferencia de cereales donde fitato esta en aleurone con la afrecha, en quinua los fitatos están distribuido en todo el endosperma, nos es suficiente solo lavarlo. Con fermentación pueda llegar a que 40% del hierro es soluble, con germinación y fermentación llega a >50-60% hierro soluble (aprox 1-3mg hierro/100g quinua crudo) Valencia S et al 1999 Int J Food Sc Nutr Cocción y biodisponibilidad Efecto de cocción de quinua sobre la disponibilidad de hierro, zinc y calcio usando una prueba in vitro similar a digestión fisiológico Repo-Carrasco-Valencia RAM et al. J Sci Food Agric 2010;90:2068

18 Cocción y biodisponibilidad Contribución potencial de hierro, zinc y calcio de quinua en diferentes preparaciones Contribución potencial (absorción X contenido) mg % en peso húmedo de la preparación Muestra Hierro Zinc Calcio Crudo Horneada Hervida Diferentes colores = estadísticamente diferentes p<0.05 Repo-Carrasco-Valencia RAM et al. J Sci Food Agric 2010;90:2068 Digestibilidad

19 Digestibilidad en Niños Comparación de dieta de Quinua Avena con dietas de papa-fideos-asf en la recuperación de niños con desnutrición Métodos 8 niños entre 4 y 28 meses (promedio 12 meses) recuperando de desnutrición severa. Recibieron cada uno de las 6 dietas durante 9 días Los niños recibieron la cantidad de dieta para mantener un ganancia de peso de 3-5g/k/día Se midieron absorción y retención de ingesta de nitrógeno y cantidad y % de ingesta de grasa en heces Dietas PF-L PF-P PF-H QA PF-CSM PF-F Papa-fideos-leche Papa-fideos-pescado Papa-fideos-huevo Quinua-avena Papa-fideos-CSM (maíz, soya, leche descremada) Papa-fideos-frijol López de Romaña G. et al Arch Latin Nutr 1978 Resultados Dieta Ganancia de peso g/kg/día Absorción % ingesta Nitrógeno Heces Grasa Retención % ingesta Total: g/día Ingesta g/día Heces: G/día Heces % de ingesta PF-L PF-P PF-H QA PF-CSM PF-F Hubo baja digestibilidad de proteínas y grasa en la dieta de quinua-avena (Q-A) Absorción de nitrógeno fue menor y hubo mayor volumen de heces y malabsorción de grasa en la dieta Q-A. Hubo cotiledón (germen) de quinua visible en heces, Especularon que la preparación de quinua (perlada sin moler y hervida 1 hora) no fue adecuada y no se puede recomendar esta dieta.

20 Digestibilidad en Niños Comparación de Quinua perlada y Quinua molida en dietas de niños recuperando de desnutrición severa Métodos 6 niños entre 10 y 18 meses (promedio 14 meses) recuperando de desnutrición severa. Recibieron dietas en 4 periodos de 9 días cada uno 1. Dieta C; 2.Dieta QP o QM; 3.Dieta QA o QM; 4. Dieta C Los niños recibieron la cantidad de dieta para mantener un ganancia de peso de 3-5g/k/día Se midieron absorción y retención de ingesta de nitrógeno y cantidad y % de ingesta de grasa en heces Dietas C Caseína + aceite + sacarosa + dextro-maltosa QP Quinua perlada + aceite + sacarosa QM Quinua perlada y molido aceite + sacarosa Todos 6.4% de calorías como proteína, aceite de semilla de almidón/soya López de Romaña G et al. Arch Latin Nutr 1981 Resultados Dieta Ganancia de peso Nitrógeno Heces g/kg/día Absorción % ingesta C (1+2)/ Retención % ingesta Peso total: g/día Peso seco g/día QH QP Dieta Heces Calorías Grasas CHO Kcal/día % Ingesta g/día % Ingesta g/día C (1+2)/ QH QP Dif significativa mayor con dieta de caseína, Dif significativa menor con dieta de caseína, Dif significativa con Dieta QH Grano de quinua es de relativa difícil digestión en niños menores. Harina de quinua tiene mejor digestibilidad. Probablemente es la estructura de la proteína, y no es la calidad de la proteína Porque la retención es relativamente buena.

21 Desarrollo de un Alimento para Niños en base de Quinua Quinua escarificada, pulida, secada y molida. Estudios en ratas comparando con quinua. Digestibilidad similar a dieta control con caseína Digestibilidad 95.3 vs Tratamiento con calor en preparación de la dieta Mejoró digestibilidad pero hubo reducción en el valor biológico BV: Quinua sin cocción = 71.1% vs 80.8% con cocción probablemente por la reducción en lisina. Estudios en niños meses en un nido 3 grupos divididos por centiles peso/edad >20 (referencia=r), <10 (experimental=e), (control=c), Grupo E Recibió preparaciones de quinua dos veces/día (400kcal/día) 15 días 100g harina de quinua en 460ml papilla y 100g harina de quinua en 540ml bebida Proteína 16g, grasa 6.4%, fibra soluble 12g/100g peso seco Vitamina A, Vitamina C y riboflavina disminuyó en la preparación Midieron IGF-1 en plasma 0,7,15,30 días Significativo incremento en IGF-1 en grupo E vs R y C Ruales J et al Int J Food Sci Nutr 2002;53:143 Quinua es una buena fuente de los siguientes nutrientes deficientes en la dieta de niños de menor edad: Deficiente Buen fuente Quinua no será suficiente Hierro Calcio Zinc Ácido Fólico Niacina Tiamina (B1) Riboflavina (B2) Vitamina A (precursor) Vitamina B12 Vitamina E Proteína de alta calidad Ácidos grasos esenciales Magnesio X X X X X (molido o extruido) X (molido o extruido) X X (por biodisponibilidad) X (por biodisponibilidad) X (por biodisponibilidad) X (variable) X (reduce con cocción) X

22 Acomodando la nutrición del niño pequeño: Para aprovechar el valor nutricional de la quinua Seleccionar las variedades con mejor propiedades Alimentos hecho de harina de quinua o extruida Fortificado con hierro De preferencia complementando con un alimento de origen animal Incluirlo como parte de un dieta variedad y balanceada Gracias