Biodisponibilidad de nutrientes en comidas preparadas ... - AgroSalud

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.

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.

Biodisponibilidad
con métodos
in vitro
¿En qué consiste?
Fuente Imagen: http://www.medes-salud.com.ar/digestion.htm

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

confiable
In vivo
In vitro

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

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

•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”

Resultados

Fríjol
Contenido de Nitrógeno en fríjol y comida
preparada con fríjoles
Nitrógeno (ppm)
40
30
20
10
0
29.59
30.95 30.23
Nitrógeno
25.63
Mejorado
Convencional
Mejorado
Convencional
Crudo
Cocido

Maíz
Contenido de nitrógeno en maíz y comida
preparada con maíz
Nitrógeno (ppm)
20
15
10
5
0
14.88 15.03
QPM
Convencional
16.61
QPM
12.22
Convencional
Crudo
Cocido

80
60
40
20
0
Fríjol
Contenido de hierro en fríjol y comida preparada
con fríjoles
62.86 63.89
Hierro
50.04
43.11
Mejorado
Convencional
mejorado
Convencional
Crudo Cocido
Conteino de hierro, ppm

Maíz
Contenido de hierro en maíz y comida preparada con maíz
20
15
16.10
11.18
10
7.05 7.50
5
0
QPM
convencional
QPM
convencional
Crudo Cocido
Contenido de hierro, ppm

30
20
10
0
Fríjol
Contenido de zinc en fríjol y comida preparada
con fríjoles
26.47
23.94
22.31
20.15
Zinc
Mejorado
Convencional
Mejorado
Convencional
Crudo Cocido
Contenido de Zinc, ppm

30
20
10
0
Maíz
Contenido de zinc en maíz y comida preparada con
maíz
22.57
15.12
8.79
7.35
QPM
convencional
QPM
convencional
Crudo Cocido
Contenido de Zinc, ppm

Fríjol
% Digestibilidad
120
90
0
Digestibilidad in vitro de fríjol y comida
preparada con fríjoles
79.60 82.12 84.38 82.23
60
Digestibilidad de proteína
30
Mejorado
Convencional
Mejorado
Convencional
Crudo
Cocido

Maíz
% Digestibilidad
90
60
30
0
Digestibilidad in vitro de maíz y comida preparada
con maíz
78.08 79.75 83.01 82.49
QPM
Convencional
QPM
Convencional
Crudo
Cocido

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). 1996. Trace elements in human health and nutrition.
World Health Organization, Geneva,

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) 871.29 (90.29) 36.28 (4.35)
Convencional
(n=8)
949.29 (67.28) 46.75 (3.41)
Prueba T, Valor-P 0.43 0.07

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. 2000. 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):5351-5361.

Contenido de triptofano, lisina y PDCAAS de proteína para maíz
nutricionalmente mejorado y convencional, en platos
preparados.
Maíz
Mejorado
(n=8)
Convencional
(n=8)
Prueba-T
P-valor
N (g/kg)
Triptofano
(% proteína
total)
Lisina
(% proteína
total)
PDCAAS
16.66 (0.99) 0.13 (0.01) 0.54 (0.03) 64.1 %
12.04 (0.12) 0.09 (0.01) 0.31 (0.02) 43.6 %
0.0001 0.02 < 0.0001

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.

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 6295-12-16793).
• Al Proyecto Fondo para la Acción Ambiental ( 000.068) por la
financiación de los estudios agronómicos y ensayos de eficacia .
• A la Agencia Canadiense de Desarrollo Internacional (CIDA 7034161), a
través del Proyecto AgroSalud, por financiar el personal del Laboratorio
de Calidad Nutricional.

www.AgroSalud.org
Para Mayor
Información
Darwin Ortiz
Centro Internacional de Agricultura Tropical
(CIAT)
Palmira, Valle
Teléfono: 445 0000
d.a.ortiz@cgiar.org

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
62.75 (0.127) a
64.75 (1.947) a
57.12 (7.036) a
28.74 (0.430) b
23.99 (0.492) a
21.32 (1.086) a
30.31 (0.726) a
30.16 (1.365) a
31.3 (0.700) a
0.202
0.203
0.208
NA 2
NA
NA
Maize
Nutritionally
enhanced
Conventional
CML491
DK777
FIDAR
fields in
Palmira,
Colombia
11.50 (0.388) a
15.74 (0.788) b
14.89 (0.640) a
22.82 (0.963) b
14.89 (0.868) a
14.97 (0.149) a
0.084
0.054
0.366
0.254
1
For each crop and nutrient, values with no letters in common are statistically significantly different
(P