FIBRA DIETETICA

Mónica Villar Cáceres Introducción a la Nutrición Humana Sem II

Historia de la Fibra Alimentaria Hasta los años 70, su presencia en los alimentos representaba una merma en su valor nutritivo. En 1974, Burkitt y col., basándose en estudios epidemiológicos, indicaron que la fibra alimentaria podía tener un efecto protector frente a las hoy denominadas “enfermedades de la civilización”. Los trabajos de investigación posteriores han confirmado sus hipótesis.

Definicion


Trowell (1976) : Conjunto de macromoléculas de origen vegetal no digeribles por las enzimas digestivas humanas. La fibra no es un producto químico, ni un principio activo, sino un conjunto de sustancias que tienen caracteríaticas propias. Estas caracteristicas que definen la fibra son: Son de origen vegetal Es un conjunto heterogéneo de moléculas complejas, en las que su mayor parte son hidratos de carbono. Es inacatable por las enzimas digestivas Es parcialmente fermentada por las bacterias colónicas

Definición Cummings: “El citoesqueleto de los vegetales es lo que podemos denominar fibra vegetal o dietética; una sustancia aparentemente inerte que puede ser fermentada por algunas bacterias, pero no desdoblada por las enzimas digestivas, por lo que resulta inabsorbible. Tiene características muy dispares según la especie vegetal de procedencia y, dentro de ella, según la variedad”.

CARACTERISTICAS DE LA FIBRA DIETETICA Se trata de sustancias de origen vegetal
Es un conjunto muy heterogéneo de moléculas complejas
Es inatacable por los fermentos y las enzimas digestivas
Es parcialmente fermentada por las bacterias cólicas
Es osmóticamente activa


Clasificacion de la fibra Fibra Celulosa Pectinas y Lignina

Localización Pared celular Pared celular + espacio intercelular

Hemicelulosas, gomas Y mucílagos

Pared celular + espacio intercelular + exudados

Funciones Estructural Estructural. Inhibición del ataque bacteriano Estructural Reparación de áreas dañadas

La fibra estructural incluye componentes de la pared celular, como la celulosa, la hemicelulosa y la pectina. La fibra no estructural está formada por las sustancias que secreta la planta como respuesta a las agresiones o lesiones que sufre. Estos compuestos son: mucílagos, gomas o polisacáridos de algas.

Clasificación La clasificación de la fibra que más nos interesa desde el punto de vista biológico es aquella que parte de su grado de solubilidad en agua: Fibra insoluble como la celulosa, la mayoría de las hemicelulosas y la lignina, forman con el agua mezclas de baja viscosidad. Fibra soluble, como las pectinas. Forman mezclas de consistencia viscosa cuyo grado depende de la fuente de vegetal o fruta utilizado.

COMPONENTES DE LA FIBRA DIETETICA


Polisacáridos estructurales ◦ Celulosa, hemicelulosa y pectinas ◦ Almidón resistente




Polisacáridos no estructurales ◦ Gomas y mucílagos




Sustancias estructurales no polisacáridos ◦ Lignina, como macrocomponente principal

TIPOS DE FIBRA ALIMENTARIA Hemicelulosa Polisacáridos No Celulósicos

Polisacaridos

Polisacaridos No almidonáceos

Pectinas Oligosacáridos (fructooligosacáridos, rafinosa, estaquiosa, verbascosa, inulina) Otros (gomas , mucílagos, polisacáridos de algas) Celulosas Almidón resistente

NO Polisacaridos

Lignina Alcohóles de azúcar (sorbitol, manitol, lactitol) Compuestos polifenólicos (polifenoles solubles y taninos condensados)

Celulosa Es el componente más común de las paredes celulares de las plantas.
De hecho, es la sustancia orgánica más abundante en la naturaleza
Se trata de un polisacárido lineal, de alto peso molecular, constituido por la unión de entre 300 y 15.000 unidades de glucosas


PRINCIPALES PROPIEDADES DE LA CELULOSA











Retiene agua en las heces (100g pueden fijar 40 ml de agua) Aumenta el volumen y el peso de las heces Favorece el peristaltismo del colon Disminuye el tiempo de tránsito colónico Aumenta el número de deposiciones intestinales Reduce la presión intraluminal No tiene efecto sobre la absorción de metales divalentes, ni sobre el colesterol o los ácidos biliares. Puede aumentar la excreción de cinc, calcio, fósforo, hierro

Hemicelulosas








Son un grupo muy amplio de polisacáridos formados por la unión, en diferentes proporciones, de unidades de monosacáridos. Los monosacaridos más importantes son: glucosa, galactosa, xilosa, arabinosa, manosa y ácidos urónicos. Aumentan el volumen y el peso de las heces Reducen la elevada presión intraluminal del colon Aumentan la excreción de ácidos biliares

Pectinas


Son también polisacáridos ramificados, formados por unidades de ácido galacturónico, que a veces pueden incluir moléculas de otros monosacáridos, como fructosa, xilosa y ramnosa. Absorben agua




Retardan el vaciamiento gástrico




Suministran un sustrato fermentable para las bacterias del colon al producir gas y ácidos grasos de cadena corta




Fijan los ácidos biliares y aumentan su excreción




Reducen la concentración plasmática de colesterol




Mejoran la tolerancia de los diabéticos a la glucosa

Almidón resistente


Bajo este nombre se incluyen el almidón que no sufre ataque enzimático en intestino delgado, siendo fermentados por la flora microbiota del intestino grueso.

Gomas










Son polisacáridos muy complejos que no forman parte de la pared celular sino que, en la planta, suelen destinarse a reparar áreas dañadas Retardan el tiempo de vaciamiento gástrico Suministran un sustrato fermentable para las bacterias del colon al producir gas y ácidos grasos de cadena corta Reducen la concentración plasmática del colesterol Mejora la tolerancia de los diabéticos a la glucosa

Mucílagos Son polisacáridos poco ramificados que no forman parte de las paredes de las células vegetales, sino que se encuentran en el interior de semillas y algas.
Retardan el tiempo del vaciamiento gástrico
Suministran un sustrato fermentable para las bacterias del colon al producir gas y ácidos grasos de cadena corta
Fijan los ácidos biliares


LIGNINA La palabra lignina proviene del término latino lignum, que significa madera; así, a las plantas que contienen gran cantidad de lignina se las denomina “leñosas”.
La única forma de consumo de lignina es a través de cereales de grano entero.


Propiedades de la fibra dietética Resistencia a la digestión
Capacidad de absorción y retención de agua
Fijación de sustancias orgánicas e inorgánicas
Fermentación en el intestino grueso


Capacidad de absorción y retención de agua Todas las fibras son capaces en un medio acuoso de captar agua hasta cierto límite, que está condicionado sobre todo por su grado de solubilidad.
La absorción de agua se produce por fijación a la superficie de la fibra o por atrapamiento en el interior de la estructura macromolecular


Capacidad de absorción y retención de agua


Las fibras insolubles (fibrosas) captan poca agua y forman mezclas de baja viscosidad Son la celulosa, algunas hemicelulosas y, sobre todo, la lignina, que es la más hidrofóbica de todas las fibras.




Las fibras solubles (gelificantes) son totalmente diferentes. En contacto con el agua forman un retículo donde queda atrapada el agua, gelificándose la mezcla. De este grupo forman parte las gomas, los mucílagos y las pectinas, así como algunas hemicelulosas

Fijación de sustancias orgánicas e inorgánicas Estas sustancias, que pueden quedar simplemente atrapadas en el interior de la estructura química de la fibra o bien “ligadas” por enlaces químicos a ésta son las siguientes: Proteínas, hidratos de carbono y grasas
Sales biliares
Minerales y vitaminas


Fermentación en el intestino grueso Toda fibra dietética llega al intestino grueso de forma inalterada.
Al contrario que las enzimas digestivas humanas en el intestino delgado, las bacterias del colon, con sus numerosas enzimas de gran actividad metabólica, pueden digerir en mayor o menor medida la fibra dependiendo de su composición química y de su estructura.


FLORA BACTERIANA Población microbiana más de 400 especies

Composición constante

Estable y dinámico

Ecosistema Intestinal

Formación de nichos ecológicos

Gradiante de concentración próximo - distal Contenido bacteriano de heces es 30 - 60% del peso evacuado por día

Gradiente próximo - distal Ileon, similar al colon, gram negativos. Regulado por válvula ileocecal

Estómago relativamente estéril por acidez

Colon flora compleja y amplia 1012 de anaerobios y 102 104 de aerobios. Rel. aerobio : anaerobio de 1:1000

Duodeno típicamente estéril, afectado por la flora transiente

Rol de la Microflora •

Metabolismo y Nutrición

•

Estimulación del sistema inmune

• • •

Maduración del sistema inmune local (estímulo antigénico para la migración y maduración de las células linfoides precursoras y presentes en las placas de Peyer) Modulación de la respuesta IgA Protección frente a patógenos (Efecto de barrera)

•

Competencia por los substratos y los nichos ecológicos

•

Liberación de moléculas con actividad antibiótica (H2O2, ácido láctico...)

•

Rescate colónico de los nutrientes no digeridos y absorbidos en el intestino delgado

•

Síntesis de vitaminas (B12, K, folato)

MICROFLORA Población dominante: efecto barrera
Población subdominante: ingresan con la ingesta alimenticia y del medio ambiente


◦ Variable ◦ No colonizan el tracto gastrointestinal ◦ Es eliminada por resistencia a la colonización en el huésped normal

Fermentación en el intestino grueso


Los sustratos fermentativos que utiliza la flora intestinal son: la fibra dietética, el almidón resistente, los carbohidratos solubles malabsorbidos en el intestino delgado, como lactosa o fructosa, y el moco intestinal. De ellos, los que presentan mayor importancia por sus efectos fisiológicos son la fibra dietética y el almidón resistente.

Fermentación en el intestino grueso Desde el punto de vista de la fermentación bacteriana, la fibra puede dividirse en dos categorías:
• Poco fermentables Fibras ricas en celulosa y lignina, como el salvado de trigo, que son bastante resistentes a la degradación bacteriana en el colon y son excretadas intactas por las heces.
• Muy fermentables Fibras ricas en hemicelulosas (solubles e insolubles), en arabinoxilanos , representadas principalmente por las pectinas. Todas son fermentadas y degradadas rápida y completamente por la flora del colon.


Fermentabilidad de las fibras Principalmente solubles

Fermentables (< 70%)

Pectina, goma guar, goma arábiga, tragacanto

Parcialmente fermentables (10-70 %)

Agar, Plantago ovata, cáscaras (Ispaghula husks, Psyllium husks)

No fermentables (< 10%)

Carragenina, Karaya, metilcelulosa, carboximetilcelulosa

Solubles + Principalmente insolubles insolubles

Plantago ovata semillas

Salvado de trigo, celulosa

Lignina

Fermentación En el proceso de fermentación de la fibra se producen, principalmente:
1. Acidos grasos de cadena corta (AGCC), acetato, propionato y butirato. 2. Gases: dióxido de carbono (CO2), hidrogeno (H2) y metano (CH4). Estos gases, en su mayor parte, son absorbidos por la mucosa intestinal y eliminados posteriormente con la respiración. Sólo una pequeña parte es expulsadas a través del tubo digestivo.


IMPORTANCIA DEL BUTIRATO PARA EL COLONOCITO El butirato suministra la mayor parte de la energía que necesitan las células de la mucosa colónica
El butirato estimula el crecimiento de las células colónicas
El butirato estimula la diferenciación de las células colónicas
El butirato inhibe el crecimiento de las células tumorales


Colonocito sano

Colonocito neoplasico

EFECTO DE LA FIBRA SOBRE EL INTESTINO GRUESO

Efecto de la fibra sobre el intestino grueso

Aspectos fisiológicos de la fibra dietética

Aspectos fisiológicos de la fibra dietética Sobre el intestino delgado La fibra dietética, aumenta el volumen y la viscosidad del contenido intestinal.
Los tipos de fibra con gran poder y rapidez de imbibición (cutículas de semillas de Plantago ovata, goma guar, pectinas) pueden influir de forma importante sobre los procesos de absorción y transporte a lo largo del intestino delgado.
Por el contrario, las fibras con menor poder de imbibición desarrollan sus propiedades fisiológicas en los tramos terminales del tubo digestivo, es decir, en el colon



Aspectos fisiológicos de la fibra dietética


Sobre el intestino grueso la fibra acelera el tránsito al aumentar la masa fecal que, a su vez, estimula los movimientos de propulsión, siempre y cuando no sea digerida y pierda por tanto esta propiedad. Como consecuencia de esta aceleración del tránsito, la absorción de líquidos disminuye y las heces adquieren mayor volumen y una consistencia pastosa.

Efecos de la fibra Sobre el intestino grueso

EFECTOS BENEFICIOSOS DE LA FIBRA ALIMENTARIA

OBESIDAD 4Sensación de saciedad: menor consumo de alimentos. 4 Reducción del contenido calórico de la dieta (1 - 2.5 Kcal/g) ESTREÑIMIENTO 4 Disminución del tiempo de tránsito intestinal 4 Aumento de la masa fecal 4 Aumento la frecuencia y la facilidad de la evacuación DIABETES 4 Menor y más lenta absorción de glucosa HIPERCOLESTEROLEMIA 4 Menor absorción de colesterol CÁNCER INTESTINAL 4 Mantenimiento y desarrollo de la flora intestinal

aplicaciones terapéuticas de la fibra dietética

RECOMENDACIONES NUTRITIVAS DE CONSUMO DE FIBRA ALIMENTARIA EN POBLACION SANA ADULTOS ADULTOS

25 gramos/día

Consumo actual: menos de 20 g/día

Niños > 2 años

Ejemplo. Un niño de 2 años: 9g/día

Edad + 7 g/día