Biodisponibilidad de nutrientes en comidas preparadas con cultivos nutricionalmente mejorados de fríjol y maíz

Transcripción

1 Biodisponibilidad de nutrientes en comidas preparadas con cultivos nutricionalmente mejorados de fríjol y maíz Darwin Ortiz 1, Helena Pachón 1, Cristina Araujo 2, Matthew Blair 1, José Restrepo 3 1 Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT. 2 Grupo de Nutrición, Universidad del Valle. 3 Fundación para la Investigación y el Desarrollo Agrícola, FIDAR.

2 BIODISPONIBILIDAD Es la fracción ingestada de un nutriente que es disponible para el cuerpo para la utilización en las funciones fisiológicas normales. Importancia Concentración real de un nutriente una vez finalizado el proceso biológico de la digestión. Estimación de qué tan accesible es el nutriente para el organismo.

3 Biodisponibilidad con métodos in vitro En qué consiste? Fuente Imagen:

4 Simulación Fase Oral ph específico 6.5 Enzima amilasa Sales KCl, KSCN, NaH2PO4 Simulación digestión gástrica Sales NaCl, CaCl2, KCl ph 2.5 Enzima Pepsina Temperatura 37 ph específico 2.5 Simulación digestión intestinal Extracto de bilis Pancreatina Lipasa ph específico 6.5

5 confiable In vitro In vivo

6 Platos preparados con cultivos bioforticados Guarderías Fríjol y Maíz Biofortificado Fríjol y Maíz Común Recetas Mazamorra Fríjoles guisados

7 Guarderias Seleccionadas (n=8) Asignación Aleatoria Maíz y Fríjol nutricionalmente mejorado (n=2) Maíz y Fríjol convencional (n=3) Suplemento de hierro (n=3) Preparación de dos recetas, fríjoles sancochados y mazamorra para fríjol y maíz Se tomán 2 muestras de 75-g de cada receta en dos muestreos Congelación a -80ºC, liofilización por 4 d y almacenamiento a temperatura ambiente hasta el análisis Determinación de nutrientes: proteina, triptofano, lisina, hierro, zinc, fitatos Medición aproximada de biodisponibilidad: digestibilidad in vitro de proteína, biodisponibilidad in vitro de hierro, relación molar fitato:zinc

8 Objetivos Determinar concentración de hierro, zinc y proteína en las recetas que están comiendo los niños en las guarderías Biodisponibilidad de zinc, hierro y digestibilidad de proteína en las recetas que están comiendo los niños en las guarderías Hipótesis Existen diferencias en la concentración y biodisponibilidad de nutrientes entre las recetas con ingredientes convencionales y mejorados

9 Resultados

10 Fríjol Contenido de Nitrógeno en fríjol y comida preparada con fríjoles Nitrógeno (ppm) Nitrógeno Mejorado Mejorado Crudo Cocido

11 Maíz Contenido de nitrógeno en maíz y comida preparada con maíz Nitrógeno (ppm) QPM QPM Crudo Cocido

12 Fríjol Contenido de hierro en fríjol y comida preparada con fríjoles Hierro Mejorado mejorado Crudo Cocido Conteino de hierro, ppm

13 Maíz Contenido de hierro en maíz y comida preparada con maíz QPM convencional QPM convencional Crudo Cocido Contenido de hierro, ppm

14 Fríjol Contenido de zinc en fríjol y comida preparada con fríjoles Zinc Mejorado Mejorado Crudo Cocido Contenido de Zinc, ppm

15 Maíz Contenido de zinc en maíz y comida preparada con maíz QPM convencional QPM convencional Crudo Cocido Contenido de Zinc, ppm

16 Fríjol % Digestibilidad Digestibilidad in vitro de fríjol y comida preparada con fríjoles Digestibilidad de proteína 30 Mejorado Mejorado Crudo Cocido

17 Maíz % Digestibilidad Digestibilidad in vitro de maíz y comida preparada con maíz QPM QPM Crudo Cocido

18 Biodisponibilidad del Zinc* Fitato:zinc = Biodisponibilidad Alta biodisponibilidad = < 5:1 Mediana biodisponibilidad = 5:1 a 15:1 Pobre biodisponibilidad = > 15:1 * World Health Organization (WHO), Food and Agriculture Organization (FAO), International Atomic Energy Association (IAEA) Trace elements in human health and nutrition. World Health Organization, Geneva,

19 Contenido de fitatos y relación molar fitato:zinc para fríjol nutricionalmente mejorado y convencional, en platos preparados. Fríjol Fitatos (mg/100g) Fitato:zinc relación molar Mejorado (n=8) (90.29) (4.35) (n=8) (67.28) (3.41) Prueba T, Valor-P

20 PDCAAS Medida de la calidad de la proteína mg de aminoácido limitante en 1g de proteína mg de igual aminoácido en 1g de proteína de referencia % de digestibilidad Valores reportados para maíz * QPM (n=15) = 54 a 72% en QPM liofilizado Comercial (n=3) = 30 a 50% en maíz comercial liofilizado *Zarkadas CG, Hamilton RI, Yu ZR, Choi VK, Khanizadeh S, Rose NGW, Pattison PL Assessment of the protein quality of 15 new northern adapted cultivars of quality protein maize using amino acid analysis. J Agric Food Chem 48(11):

21 Contenido de triptofano, lisina y PDCAAS de proteína para maíz nutricionalmente mejorado y convencional, en platos preparados. Maíz Mejorado (n=8) (n=8) Prueba-T P-valor N (g/kg) Triptofano (% proteína total) Lisina (% proteína total) PDCAAS (0.99) 0.13 (0.01) 0.54 (0.03) 64.1 % (0.12) 0.09 (0.01) 0.31 (0.02) 43.6 % <

22 Conclusiones No se encontró diferencia en los niveles de hierro en el fríjol crudo y cocido, pero sí se encontró diferencia en los niveles de zinc. Los niveles de triptofano y lisina fueron más altos en el maíz mejorado; los niveles de nitrógeno fueron similares en los dos tipos de maíz. Una mejor relación molar de fitato: zinc se observó en las recetas preparadas con frijoles mejorados en comparación con las recetas preparadas con fríjoles convencionales, pero aún se observa una baja biodisponibilidad. Los resultados sugieren qué un aumento en los niveles de nutrientes en el cultivo se verá reflejado en un aumento de nutrientes en el alimento, por lo tanto; las estrategias de mejoramiento deberían ser enfocadas en incrementar el contenido de nutrientes e incluyendo la reducción en el contenido de agentes antinutricionales.

23 Agracedimientos A los directores y cocineros de las guarderías que permitieron la toma de muestras de la comida que preparó. Lydia Niño de la Universidad de Cornell por el diseño del protocolo de toma y recogida de muestras. Cristina Araujo y Piedad Murillo de la Universidad del Valle por la recolección de muestras de comida. Natalia Palacios en el CIMMYT por la realización de los análisis de proteína, lisina y triptófano. A la Fundación Monsanto por el apoyo al Laboratorio de Calidad Nutricional en el CIAT donde se realizaron los estudios de biodisponibilidad. Al Consejo Directivo del Fondo Regional de Tecnología Agropecuaria (FONTAGRO FTG-05/2003), Al Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología "Francisco José de Caldas" (COLCIENCIAS ). Al Proyecto Fondo para la Acción Ambiental ( ) por la financiación de los estudios agronómicos y ensayos de eficacia. A la Agencia Canadiense de Desarrollo Internacional (CIDA ), a través del Proyecto AgroSalud, por financiar el personal del Laboratorio de Calidad Nutricional.

24 Para Mayor Información Darwin Ortiz Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) Palmira, Valle Teléfono:

25 Perfil nutricional del fríjol y el maíz sin cocción Mean (SEM) 1 Sample Name Origin Fe (mg/kg), n=3 Zn (mg/kg), n=3 N (g/kg), n=3 Tryptophan (% total protein), n=1 Lysine (% total protein), n=1 Beans Nutritionally enhanced Conventional NUA35 NUA45 CAL96 FIDAR and CIAT fields in 5 sites in Colombia (0.127) a (1.947) a (7.036) a (0.430) b (0.492) a (1.086) a (0.726) a (1.365) a 31.3 (0.700) a NA 2 NA NA Maize Nutritionally enhanced Conventional CML491 DK777 FIDAR fields in Palmira, Colombia (0.388) a (0.788) b (0.640) a (0.963) b (0.868) a (0.149) a For each crop and nutrient, values with no letters in common are statistically significantly different (P<0.05). For beans, NUA35 and NUA45 were each compared using Student s t-test to CAL96. No statistical tests were run for tryptophan and lysine as there was only one value per crop type. 2 NA = Not analyzed