Cereales Integrales y Prevención de la Diabetes




Los alimentos con granos enteros son ricos en fibra dietaria, la cual, por definición, es un sustrato importante para las conversiones en el intestino grueso.

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La tasa de fermentación de diferentes formas de fibra por la microbiota intestinal es fisiológicamente importante. La fermentabilidad de la fibra es influenciada por varios factores, tales como la composición química, la solubilidad, la forma física y la presencia de lignina y otros compuestos.
La fibra dietaria extraíble, el almidón resistente (RS, por sus siglas en inglés) y los oligosacáridos son más fácilmente fermentados que las estructuras insolubles de la pared celular y los polisacáridos no extraíbles tales como la celulosa y ciertas formas de arabinoxilano.

Productos de la fermentación de la fibra de cereal y sus efectos metabólicos

Los carbohidratos sin digerir que alcanzan el colon son fermentados anaeróbicamente por la microflora intestinal para formar ácidos grasos de cadena corta (SCFAs, por sus siglas en inglés) y gases.
La tasa y monto de producción de SCFA depende de las especies y cantidades de microflora presentes en el colon, la fuente de sustrato y el tiempo de tránsito intestinal.

Un estudio realizado en cerdos alimentados con una dieta cuyo contenido de fibra dietaria era similar pero con diferentes proporciones de los principales componentes de fibra dietaria (celulosa adicionada en pan de trigo refinado versus AX natural en pan de centeno) resultó en heces más húmedas y una mayor producción intestinal y concentración en plasma de butirato cuando los cerdos consumieron la dieta con centeno, comparada con la dieta con trigo.

La degradación cuantitativa de la fibra en el intestino grueso fue más del doble en la dieta con centeno. Sin embargo, un estudio previo en humanos no mostró diferencia en los niveles absoluto o relativos de butirato en la sangre periférica de sujetos humanos después de una dieta basada en pan de centeno alto en fibra, comparados con una dieta basada en pan de trigo bajo en fibra.

Los SCFAs, que incluyen acetato, butirato y propionato, han mostrado una variedad de efectos biológicos. Los SCFAs son rápidamente absorbidos y constituyen menos del 10% de la energía diaria. El butirato es principalmente metabolizado por el epitelio colónico, el propionato por el hígado y el acetato parcialmente por el hígado y parcialmente por el músculo y otros tejidos periféricos.

Los SCFAs disminuyen el pH de los contenidos digestivos, derivando en la ionización de compuestos potencialmente citotóxicos tales como aminas y amoniaco biogénicos. La reducción del pH luminal inhibe la conversión de ácidos biliares primarios a ácidos biliares secundarios y hace que los ácidos biliares libres estén menos disponibles, reduciendo así la actividad carcinogénica.

La fermentación de la fibra dietaria soluble puede también producir efectos antiinflamatorios potenciales vía butirato. Las reducciones reportadas en marcadores inflamatorios debido a la fibra soluble son comparables con la fibra dietaria insoluble y la fibra dietaria soluble más fácilmente fermentable.

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Estudios recientes han resaltado el papel de la fibra dietaria fermentable en el manejo del apetito y el control de la ingestión de alimento en humanos, como una herramienta potencial para ayudar a controlar la obesidad y otras enfermedades metabólicas relacionadas. La fermentación de la fibra podría promover la diferenciación de la célula L en el colon proximal, contribuyendo a una mayor producción endógena de GLP-1 y sugiriendo un nuevo mecanismo por el cual la fibra dietaria puede disminuir la ingestión de alimento y el desarrollo de masa adiposa.

Los fructo-oligosacáridos prebióticos han mostrado mejorar la tolerancia a la glucosa, la secreción de insulina y disminuir el consumo de alimento tanto en animales como en humanos. La manipulación del ambiente microbiótico podría por lo tanto abrir una nueva era en nutrición para tratar o prevenir enfermedades como la diabetes mellitus tipo 2.

Los arabinoxilo-oligosacáridos (AXOs, por sus siglas en inglés), que son fragmentos de AX pueden ser también de interés como componentes prebióticos. A diferencia de AX, que es pobremente fermentado en el colon, AXOs son fermentados selectivamente por bifidobacterias en estudios in vitro. Los efectos fisiológicos de preparaciones de AXOs en humanos están actualmente siendo estudiados. Se ha propuesto, basándose en datos en animales, que el cambio en las comunidades microbióticas intestinales es un mecanismo potencial que liga la fibra dietaria con una reducción en el riesgo de diabetes.

Compuestos fenólicos, sus conversiones y absorción

La presencia de fitoquímicos únicos, no presentes en frutas y verduras en tales cantidades, puede contribuir también a los beneficios a la salud observados con los cereales de grano entero en los estudios epidemiológicos.
Estos fitoquímicos incluyen los ácidos fenólicos, lignanos y alquilresorcinoles. Los beneficios potenciales a la salud de los ácidos fenólicos han estado relacionados principalmente a su efectiva actividad antioxidante, mientras que se piensa que los lignanos protegen contra las enfermedades mediadas por hormonas.

La mayoría de los compuestos fenólicos en cereales están presentes en forma ligada y son típicamente componentes de estructura compleja. El ácido ferúlico es el ácido fenólico más abundante en los granos de cereal y se encuentra sobre todo en la forma trans, la cual está esterificada a AX y hemicelulosas en la aleurona y el pericarpio del grano.

Varios dímeros del ácido ferúlico también se encuentran en los cereales y forman estructuras puente entre cadenas de hemicelulosa. Un estudio cruzado en sujetos sanos a los que se dio trigo de grano entero o salvado de trigo reveló que el trigo de grano entero puede ejercer un pronunciado efecto prebiótico en la composición de la microflora intestinal e incrementa la concentración de ácido ferúlico en plasma en ayuno, sugiriendo que el consumo de grano entero puede producir una liberación continua de antioxidantes hacia el torrente sanguíneo.

Los lignanos son metabolizados a enterodiol y enterolactona por la microflora intestinal, y pueden ejercer muchas actividades biológicas. En humanos sanos, el consumo de pan de centeno de grano entero claramente incrementa los niveles plasmáticos y urinarios de enterolactona, comparado con el pan blanco de trigo.

Los granos de cereal también contienen otros lignanos, los cuales pueden aparecer en circulación en su forma original, tales como siringaresinol e hidroximataresinol, que no son convertidos a enterolactona in vitro.

Los alquilresorcinoles son lípidos fenólicos únicos en las capas exteriores de los granos de trigo y centeno. El perfil homólogo específico de ambos cereales hace que los alquilresorcinoles sean considerados biomarcadores potenciales del consumo de centeno y trigo.

Su presencia en forma intacta en el plasma humano ha sido confirmada en diferentes estudios cruzados, indicando que son absorbidos en humanos. Se ha encontrado que los alquilresorcinoles están incorporados en las membranas de eritrocito humano, y recientemente se ha demostrado que son casi exclusivamente transportados en las lipoproteínas del plasma, siendo los principales transportadores las lipoproteínas de muy baja densidad y las lipoproteínas de alta densidad.

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