LO NO DULCE DEL AZÚCAR RESUMEN Los carbohidratos son un

LO NO DULCE DEL AZÚCAR
RESUMEN
Los carbohidratos son un componente importante de la alimentación, como
reservas de energía del cuerpo y juegan un papel trascendente en las estructuras
celulares. Estos compuestos, junto con las grasas, son los factores principales
determinantes del aporte calórico diario, lo que permite percibir su impacto en el
desarrollo de la obesidad con su papel predominante como un factor de riesgo
para el desarrollo de enfermedades. Para reducir el efecto perjudicial en la salud
se desarrollaron sustitutos con diferentes propiedades, los cuales se utilizaron
en este trabajo en un modelo murino para observar el efecto del consumo en la
generación de sobrepeso y obesidad. Considerando la hipótesis que el consumo
de algunos sustitutos de azúcar, reducirá el incremento de peso en los animales
experimentales. Se utilizaron ratones hembras de la cepa CD-1 de 25 g, que
recibieron agua en consumo libre (ad libitum) adicionada con distintos
edulcorantes al 5%: fructuosa, sacarosa, sacarosa 50% (baja en calorías),
sucralosa y un grupo control que no recibió ningún aditivo en el agua. El consumo
de ad libitum se mantuvo constante durante 21 días. Los resultados obtenidos
de los ratones normales antes del tratamiento fueron de un peso, talla y niveles
de glucosa promedio de 37 a.36 g, 20.4 cm
y 118.8 glucosa, mg/dl
respectivamente. El incremento en el peso fue de 4.7 g
en animales que
recibieron sacarosa 50% (azúcar light) con respecto al peso promedio y un
aumento de 2.9 g de su peso inicial, de igual forma tuvo el mayor crecimiento.
Los niveles de glucosa en circulación no muestran un incremento, el valor final
estuvo 3.7 mg/dl debajo del valor inicial y un consumo de ad libitum moderado
de 48.3 ml promedio y un decremento en animales que consumieron sacarosa
50% con -3.7 mg/dl, la sucralosa -9 mg/dl y la fructuosa con una reducción de 12.8 mg/dl. El consumo de alimento fue mayor en los animales que recibieron
fructuosa y los que mayor consumo de ad libitum tuvieron fueron los que
ingirieron sacarosa 100% con un promedio de 93.5 ml. Sin embargo, no se
observa sobrepeso u obesidad. Resaltando el grupo que recibió sucralosa
regular su peso, lo que podría extrapolarse a las personas. Se concluye que el
consumo moderado de edulcorantes y alimentación balanceada en personas
normales pueden contribuir a reducir el sobrepeso y la obesidad, reduciendo el
compromiso de padecer las enfermedades asociadas.
1
MARCO TEÓRICO
Los carbohidratos son un componente importante de la alimentación, como
reservas de energía del cuerpo y juegan un papel trascendente en las estructuras
celulares. Estos compuestos, junto con las grasas, son los factores principales
determinantes del aporte calórico diario, lo que permite percibir su impacto en el
desarrollo de la obesidad con su papel predominante como un factor de riesgo
para el desarrollo de enfermedades.
La obesidad es una padecimiento crónico, complejo y multifactorial que se
caracteriza por la acumulación excesiva de grasa en el tejido adiposo o
hipertrofia general del tejido adiposo y los órganos periféricos del cuerpo
(Rupérez AI, et al., 2014). Las causas biológicas de la obesidad se han
establecido bien. Esta acumulación por tanto, es resultados de un desequilibrio
energético, en el que los individuos adquieren sobrepeso cuando los alimentos
que ingieren incluyen más calorías de las que utilizan; es por tanto, un problema
de salud pública y tiene un impacto negativo sobre la calidad de vida. Como una
enfermedad crónica y multifactorial originada por la interacción de varias causas,
se han identificado factores genéticos, metabólicos, psicológicos, educativos,
ambientales, culturales y sociales, entre otros. Sin embargo, la mayor influencia
la ejerce la aparición de nuevos e inadecuados hábitos de alimentación, así como
el sedentarismo característico de la vida moderna. La obesidad tiene graves
consecuencias para la salud por su asociación con otras enfermedades crónicas
o co-mórbidas como la diabetes, la artrosis, la hipertensión arterial, la
insulinorresistencia, la deslipidemia o el síndrome de apnea-hipopnea del sueño,
además de la alta tasa de mortalidad que genera (Albert, et al., 2005).
Para identificar la obesidad la Organización Mundial de la Salud OMS) ha
estandarizado un sistema de ponderación de la estructura corporal humana, el
índice de masa corporal (IMC). El IMC establece la relación entre la masa y la
talla de una persona. La ecuación para calcular el IMC es: masa corporal (“peso”,
expresada en kilogramos) dividida entre el cuadrado de la estatura (expresada
en metros, (kg/m2), como se expresa en las ecuaciones 1 y 2.
Ecuaciones: 1. IMC= Masa (Kg)
[Estatura (m)]2
2
2. IMC= kg/m2
El IMC es un índice utilizado frecuentemente para clasificar el sobrepeso y la
obesidad en adultos. Así, la obesidad, se define como un valor IMC superior a
30 y el sobrepeso superior a 25 (Cuadro 1). De acuerdo al IMC se reconocen 5
categorías de obesidad.
Cuadro 1. Ponderación del índice de masa corporal en humanos.
INDICE DE MASA CORPORAL
Insuficiencia ponderal
<18.5
18.5 – 24.9
Intervalo normal
≥25.0
Sobrepeso
25 – 29.9
Pre-Obesidad
Obesidad Clase I
30.0 – 34.9
Obesidad Clase II
35.0 – 29.9
Obesidad Clase III
≥40.0
Al constituir la obesidad un problema de salud pública, es importante considerar
cómo intervienen y cómo actúan los diferentes factores en la salud.
La solución es restaurar el balance de energía a un estado en el que el consumo
y la producción de calorías sean iguales, lo que favorece mantener el peso. La
ingesta calórica y el gasto de energía a través de la actividad física son dos
componentes del balance energético sobre que los individuos tienen el control.
En un intento por reducir la obesidad y las consecuencias que tiene para la salud
humana, se produjeron una variedad de sustitutos de azúcar bajos en calorías,
llamados edulcorantes, que son compuestos bajos en calorías, con los que se
endulzan alimentos y bebidas.
El uso de edulcorantes creció en los últimos 35 años. Al mismo tiempo, muchas
de las características de la dieta han cambiado, incluyendo variaciones en
contenido de grasa, de hidratos de carbono y la composición, el aumento de la
adición de nutrientes , y los nuevos patrones de la dieta debido a los cambios de
estilos de vida y actitudes hacia la comida. Durante este mismo período, la
prevalencia de sobrepeso y obesidad se ha incrementado de ~ 30 a 70 %.
(Anderson et al., 2012).
3
Los productos bajos en calorías se desarrollaron para personas diabéticas y con
problemas de salud, cuya demanda actual ha aumentado en un intento de limitar
los problemas de salud, perder o regular la masa corporal (Sandrou y
Arvanitoyannis, 2000). Éstos productos tienen sabor dulce y pueden sustituir a
la sacarosa; de ahí su nombre de sustitutos del azúcar o edulcorantes. Los
edulcorantes se utilizan para reducir las calorías en los alimentos y las bebidas,
pueden ser productos naturales, o sintéticos como la sacarina, la sucralosa u
otros. Además
los edulcorantes se utilizan para limitar la energía de los
alimentos durante la dieta, para reducir la formación de placa dental, y para
ayudar a regular los niveles de azúcar en la sangre en individuos diabéticos. El
aporte de energía de la sacarosa es 4 kilocalorías por gramo (Kcal/g). A
continuación se describen algunos de los aditivos con sabor dulce que son
importantes, la sacarosa, la fructuosa y la sucralosa.
SACAROSA
Es el azúcar común obtenido de la caña de azúcar, la remolacha azucarera, o
de la miel. Es un disacárido formado por alfa-glucopiranosa y betafructofuranosa. Su nombre químico es alfa-D-Glucopiranosil - (1→2) - beta-DFructofuranósido. Su fórmula molecular es C12H22O11 y fórmula desarrollada es
la siguiente, Fig. 1
Figura 1. Fórmula desarrollada de la glucosa. Formada de dos monosacáridos
la alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa.
Es un disacárido que no tiene poder reductor sobre el reactivo de Fehling y el
reactivo de Tollens. Con propiedades físicas de cristal, transparente, el color
blanco, originado por la difracción múltiple de la luz en los cristales.
La miel también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa
parcialmente hidrolizada.
4
La sacarosa se usa en los alimentos por su poder endulzante, al llegar al
estómago sufre una hidrólisis ácida y una parte se desdobla en sus componentes
glucosa y fructosa. El resto de sacarosa pasa al intestino delgado, donde la
enzima sacarasa la convierte en glucosa y fructosa.
La sacarosa se considera uno de los mejores nutrientes disponibles para el
organismo humano, es de digestión fácil y no genera productos tóxicos del
metabolismo. Se discute el índice glicémico que puede tener, pero en general se
asume que es muy elevado, debido a que posterior a su consumo incrementa de
forma importante glicemia en sangre, induciendo una alta secreción de Insulina,
que puede ser patológica para la salud. Al tener sabor agradable, puede inducir
a un consumo exagerado. En la sociedad industrializada, su disponibilidad es
alta, sobrepasando los límites de consumo, en la actualidad se sugiere el
consumo limitado (Berg, et al., 2008).
METABOLISMO DE LA SACAROSA.
En los humanos y otros mamíferos, la sacarosa se desdobla en sus dos azúcares
monosacáridos constitutivos, glucosa y fructosa, por la acción de las enzimas
sacarasa o la isomaltasa (glucosidasas), las cuales se ubican en la membrana
celular de las microvellosidades del duodeno. Como resultado, las moléculas de
glucosa y fructosa son absorbidas hacía el torrente sanguíneo.
El consumo de sacarosa en grandes cantidades está relacionado con
enfermedades, como la caries dental, debido a que las bacterias de la boca
convierten los azúcares en ácidos que atacan el esmalte dental.
La sacarosa, como carbohidrato puro, contiene 3.94 kilocalorías por gramo, o 17
kjul/g. (Berg, et al., 2008). La sacarosa puede contribuir a desarrollar el síndrome
metabólico, cuando se consumen grandes cantidades de alimentos con
sacarosa, los nutrientes benéficos pueden desplazarse de la dieta, lo cual
contribuye a problemas de salud. Se ha sugerido que la sacarosa contenida en
las bebidas (como las gaseosas) está relacionada con la obesidad y podría
estarlo en la resistencia a la insulina. La sacarosa es el edulcorante más utilizado
en el mundo industrializado su poder endulzante y sus propiedades funcionales.
Se ha reemplazado por otros endulzantes naturales o sintéticos
5
FRUCTUOSA
La fructosa, o levulosa, es una forma de azúcar encontrada en los vegetales, las
frutas y la miel. Es un monosacárido con la misma fórmula empírica que la
glucosa pero con diferente estructura, es decir, es un isómero de esta. Es una
hexosa (6 átomos de carbono), pero cicla en furano (al contrario que las otras
hexosas, que lo hacen en pirano). Su poder energético es de 4 kilocalorías por
cada gramo. Su fórmula química es C6H12O6.
Figura 2. Fórmula cerrada de la fructuosa.
Todas las frutas naturales tienen cierta cantidad de fructosa además de la
glucosa, que puede ser extraída y concentrada para hacer un azúcar alternativo.
Junto con la glucosa forman un disacárido llamado sacarosa o azúcar común.
La fructosa se ha utilizado como edulcorante para los diabéticos. Sin embargo,
en los últimos tiempos se ha convertido en objeto de polémica al asociarse como
causa primigenia de la obesidad. Como isómero de compensación de función de
la glucosa, es levógira y tiene 3 carbonos asimétricos por lo tanto es uno de los
componentes de los cuatro pares de enantiomeros. Es una cetohexosa de la
serie D. Su nombre sistemático es 1,3,4,5,6 pentahidroxi- 2-hexanona.
El proceso de metabolismo de la fructosa incluye su fosforilación por medio de
la eliminación de los grupos fosfato del adenosín trifosfato (ATP). El ATP
transformado en adenosín monofosfato (AMP), posteriormente en inisotol
monofosfato (IMP) y finalmente degrado a ácido úrico.
Los estudios comparativos entre el efecto de la fructosa y de la sacarosa han
sido descartados, pues la sacarosa es un disacárido de la fructosa y la glucosa,
de tal modo que al descomponerse para su metabolización resulta en una parte
de fructosa y de glucosa. El uso de la fructosa, como endulzante es relativamente
reciente, extendiéndose a partir de la década de 1970, se puede desarrollar
intolerancia a la fructuosa.
6
SUCRALOSA
Figura 3. Fórmula de la sucralosa, un edulcorante sintético.
La sucralosa es un edulcorante de mesa y un aditivo en la elaboración de
alimentos, es 600 veces más dulce que la sacarosa. Es una mezcla de dextrosa,
maltodextrina, y sucralosa, cada 10 g contienen 9.00 g de carbohidratos que
incluyen 8.03 g de azúcares (dextrosa) y 0.96 gramos de almidón la
maltodextrina. La equivalencia es que 10 gramos de sucralosa tienen 33
kilocalorías comparado con 39 kilocalorías en un peso igual de azúcar. Las
calorías de la sucralosa provienen de los carbohidratos, y no de la sucralosa.
Formulaciones recientes del compuesto utilizan maltodextrina resistente, que se
puede categorizar como fibra. A diferencia de otros edulcorantes artificiales, se
cree que es estable al calentarse. La FDA aprobó la sucralosa en 1998 (Aldeeb
OA, et al., 2013). La sucralosa se produce a partir de sacarosa sustituyendo con
Cl 3 tres átomos en tres grupos hidroxilo, es organoclorado sintético, un
ingrediente común en el suministro de alimentos del mundo y como excipiente
en medicamentos. La sucralosa interactúa con sensores químicos en el tracto
digestivo que juegan un papel en la dulce sensación del gusto de leptina, una
hormona del tejido adiposo que funciona como una señal aferente en la
retroalimentación negativa que mantiene la constancia relativa de la masa de
tejido 1998 (Aldeeb, et al., 2013).
7
OBJETIVOS
Observar el efecto de edulcorantes en la obesidad en ratones hembra,
de la Cepa CD-1.
Correlacionar la influencia de los estilos de vida de adolescentes entre
16 y 19 años respecto a la obesidad.
PROBLEMA
El sobrepeso y la obesidad son un problema de salud pública a nivel mundial y
en México es el principal problema de Salud Pública por la mortalidad debida a
las enfermedades asociadas, la frecuencia de este padecimiento ha aumentado
en los últimos 30 años (www.sommmenlac.org/epidemiología.html) y se
relaciona a un incremento en la desnutrición, la diabetes, Tipo I, Tipo II, y la
asociada al embarazo y ocupa el primer lugar mundial en niños y el segundo en
adultos. A partir de 1980, los índices de sobrepeso y obesidad se triplicaron en
México, reflejado en las cifras actuales donde el 39.05% de la población tiene
sobrepeso y 32.15% obesidad, equivalente a 7 de cada 10 mexicanos entre 30
y
60
año
(INSP,
(http://www.epidemiologia.salud.gob.mx/dgae/boletin/intd_boletin2.html).
2012).
Con
estos supuestos se utilizó un modelo murino para probar el efecto de sustitutos
de azúcar en la generación de sobrepeso y obesidad y establecer una posible
correlación con el uso de estos edulcorantes en el humanos.
HIPÓTESIS
Si los animales consumen edulcorantes entonces la masa corporal se mantendrá
estable.
8
DESARROLLO
Se utilizaron ratones hembras de 12 semanas de edad con una masa de 25 g,
mantenidos en el bioterio del Departamento de Microbiología y Parasitología, de
la Facultad de Medicina, UNAM, a temperatura constante de 22 ± 1ºC con un
calentador eléctrico. Los animales se conservaron en jaulas de acrílico con tapa
de rejilla metálica, con pajilla estéril de madera la cual se cambió cada 48 h. Con
un fotoperiodo de 12 h Luz/12 h oscuridad. Se alimentaron con libre acceso a
200 gr de tabletas purina (Purina de Mexico, SA de CV) y agua (ad libitum) en
botellas de 350 ml de capacidad con bebedero de aluminio. Antes de iniciar el
tratamiento los animales se desparasitaron con una suspensión de Abendazol a
una concentración de 250 mg/ml por vía oral, en dosis de 1 mg/g de peso durante
5 días. Después se determinó el peso, la talla y los niveles de glucosa en
circulación a todos los animales, Fig. 4, con estos valores se calculó el IMC.
Antes de iniciar el tratamiento se determinó la concentración de glucosa en
circulación de los ratones obteniendo un promedio de glucosa en mg/dl de todos
los animales.
El tratamiento con edulcorantes se preparó con agua estéril y se adicionó con 5
% de cada edulcorante, sacarosa, sacarosa 50% sucralosa, fructuosa. Se
formaron 5 grupos de animales de dos animales cada uno. Un grupo de animales
recibió ad libitum sin adicionar ningún suplemento y consideró como control
negativo, Cuadro 1. El consumo de se mantuvo constante durante 21 días.
Cuadro 1. Se emplearon los sustitutos de azúcar de uso común.
Jaula
Jaula 1
Jaula 2
Jaula 3
Jaula 4
Jaula 5
Edulcorante
Control sin
sustituto
Sacarosa
100%
Sucralosa
(Splenda)
Sacarosa 50%
(Azúcar light)
Fructuosa
(Selecto)
Los registros se realizaron cada 24 a 72 h, determinando: el consumo de
alimento, estipulado pesando el alimento remanente cada 48 h, utilizando una
balanza digital (Metalmex, SA de CV). La misma balanza se utilizó para medir la
masa corporal y para conocer el consumo de agua, pesando el agua sobrante
diariamente.
9
Se determinaron los índices de masa corporal de los animales antes y al final del
ensayo utilizando las ecuaciones 1 y 2. Además, se calcularon los IMC de los
adolescentes que participaron en la encuesta con las mismas.
A
B
C
D
Determinación de la talla A, glucosa en circulación, B. por el corte del extremo
caudal de la cola C. y peso de los ratones, D en una balanza digital.
La determinación de glucosa en sangre se midió con un Glucómetro digital
Roche Accu Check Performa utilizando tiras reactivas. Para ello se hizo un corte
en el extremo distal de la cola del animal, se recuperó una gota en la tira reactiva.
La lectura se obtuvo en 5 segundos. La talla se midió desde el extremo distal de
10
la cola hasta la punta de la nariz, colocando cada animal en posición vertical
sobre una hoja tamaño carta, donde se marcaron las tallas y posteriormente se
ponderaron con una regla de 30. Los edulcorantes se prepararon al 5% en agua
purificada y se administraron en bebederos de vidrio estériles Cuadro 1, Fig. 4.
Ya que la obesidad y el sobrepeso son resultado de los estilos de vida y
concepciones de salud de las personas, para establecer una correlación con los
efectos de estos sustitutos de azúcar con el humano se realizó una encuesta en
la población de la ENP 5 en el turno vespertino. La encuesta consistió de un
cuestionario con estructurado con 16 preguntas. En la presentación de la
encuesta, se refirió al consentimiento informado para participar en el proyecto, y
solo respondieron la encuesta las personas que aceptaron participar en ella. La
finalidad fue conocer el tipo de edulcorantes que más utilizan, qué tan activo es
su estilo de vida, etc. para comparar los resultados de la encuesta con los
obtenidos con el modelo de ratón utilizado en el laboratorio.
ENCUESTA
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXI
ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA 5 “JOSÉ VASCONCELOS”
ENCUESTA PARA IDENTIFICAR LOS ESTILOS DE VIDA EN UNA MUESTRA DE
ADOLESCENTES DE LA ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA TURNO MIXTO.
Esta encuesta es anónima y tiene la finalidad de conocer los estilos de vida de los adolescentes
de la educación media superior y se solicita la participación voluntaria. Si estás de acuerdo en
participar marca con una cruz dentro del paréntesis (
). Si no devuelve el documento a los
encuestadores.
Completa la información que se solicita
Edad:
Sexo:
(M)
(F)
Grupo:
Talla y peso__________
1.- ¿Qué tipo de azúcar consumes?
2.- ¿Cuánto tiempo llevas consumiendo dicho sustituto?
3.- ¿Has presentado algún malestar con otro tipo de azúcar?
4.- ¿Qué cantidad aproximada de agua consumes al día?
5.- ¿Qué tipo de bebida ingieres en mayor cantidad al día?
6.- Desayuno, comida y cena (es la tabla de "frecuencia" y "cantidad")
7.- De carbohidratos, lípidos y proteínas, ¿Cuál consumes más?
8.- ¿Tienes algún(os) familiar(es) con diabetes?
9.- ¿Eres diabético?
10.- ¿Realizas algún tipo de ejercicio? ¿Cuál?
11.- ¿Cuántas horas duermes al día?
12.- ¿Cuántas horas pasas fuera de casa?
13.- ¿Te consideras una persona feliz?
14.- Según la información de tu última visita al médico, ¿En qué escala de peso
te encuentras?
15.- ¿Qué cantidad de ansiedad presentas?
16.- ¿Fumas, tomas o realizas alguna actividad de este tipo?
11
RESULTADOS
Los resultados obtenidos de los ratones normales antes del tratamiento fueron
de un peso promedio de 37.36 g, una talla promedio de 20.4 cm y niveles de
glucosa normales fueron de 118.8 mg/dl. El incremento en el peso fue de 4.7 g
más en los animales que recibieron sacarosa 50% (azúcar light) con respecto al
peso promedio de los animales y un aumento de 2.9 g de su peso inicial. Este
mismo grupo de igual forma tuvo el mayor crecimiento respecto al promedio con
un incremento de 2.2 cm y 2.1 g con relación a su talla inicial. Los niveles de
glucosa en circulación muestran que estos animales no incrementaron su nivel
de glucosa, contrariamente a lo esperados el valor final estuvo 3.7 mg/dl debajo
del valor inicial y un consumo de ad libitum moderado de 48.3 ml promedio,
Cuadro 3 y Gráfica 1.
Cuadro 2. Registro de Masa, talla, y niveles de glucosa en circulación.
Ratón
Parámetro
R1
Control
R2
R3
Sacarosa
100%
R4
R5
Sucralosa
(Splenda)
R6
R7
Sacarosa
50%
R8
R9
Fructuosa
(Selecto)
R10
PROMEDIO
Peso/g
Promedio
Inicial
Final
36
38.7
Talla cm
Promedio
Inicial
Final
19.2
21
Glucosa/Sangre
Promedio
Inicial
Final
112
122
Incremento
Peso/Talla/glucosa
g/cm/(mg/dl)
2.7
1.8
10.7
35.8
38.5
19.6
21.5
70.8
128
2.7
1.9
58
37
37
20.2
20.6
140
131
00
0.4
-9
38.8
41.7
20.5
22.6
132.6
128.9
2.9
2.1
-3.7
39.2
39.9
20.7
21.3
137.5
124.7
0.7
0.6
-12.8
37.36
20.04
118.4
Se manifiesta un decremento en los niveles de glucosa en circulación de los
animales que consumieron edulcorantes como la sacarosa 50% con -3.7 mg/dl,
la Sucralosa -9 mg/dl y la fructuosa con una reducción de -12.8 mg/dl, Cuadro 2.
El consumo de alimento fue mayor en los animales que recibieron fructuosa con
un promedio de 25.5 g y los que mayor consumo de ad libitum realizaron fueron
aquellos a los que se les proporcionó sacarosa 100% con un promedio de 93.5
ml. Sin embargo, no se observa sobre peso u obesidad en estos animales, ya
que el peso mayor se hizo presente en los animales que comieron más y
recibieron fructuosa, Gráfica 1.
12
12
10
8
Valores iniciales
6
Valores Finales
4
2
0
Control
Sacarosa 100%Sucralosa (Splenda)Sacarosa 50%Fructuosa (Selecto)
Gráfica 1. Valores de IMC de Ratones de acuerdo al edulcorante recibido, en
azul los valores antes del experimento y después de haber sido desparasitados.
Los resultados de IMC después de los ensayos en color rojo.
El resto de los animales se mantuvo en un peso promedio cercano, excepto el
grupo que recibió sucralosa que no tuvieron incremento de peso desde el inicio
al final del protocolo (Cuadro 2), en orden creciente se encontró que el aumento
de peso fue de la siguiente forma:
<sucralosa < fructuosa < animales control= sacarosa 100%, < sacarosa 50%,
160
140
120
Peso Inicial
100
Peso Final
80
Talla Inicial
60
Talla Final
Glucosa Inicial
40
Glucosa Final
20
0
Control
Sacarosa 100% Sucralosa
Sacarosa 50%
Fructuosa
Gráfica 2. Se muestran los valores de los pesos (Azul marino), la talla
(gris), y niveles de glucosa en circulación (azul claro) de los animales, 3 semanas
antes de iniciar el protocolo. Los resultados obtenidos después de haber sido
13
desparasitados, en color azul marino, verde. Los resultados al finalizar el
protocolo fueron peso (rojos) Talla (naranja) y glucosa (verde).
Cuadro 3. Consumo de alimento y agua (ad libitum)
Ratón
Parámetro
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
Control
Sacarosa
100%
Sucralosa
(Splenda)
Sacarosa
50%
Fructuosa
(Selecto)
ALIMENTO (g)
Inicial/Final/ Promedio
21.6
22.5
23.5
AGUA ml
Inicial/Final/Promedio
36
42.5
39.1
21.8
23
20.5
64.5
122
93.5
20.3
26.5
19
23.5
23.5
28.6
19.8
18
17.5
37.5
37.5
48.3
22.8
25
25.5
56.5
16.5
42.1
Estas diferencias correlacionan con los niveles de glucosa en circulación,
además aunque son pequeñas muestran que la sacarosa tiene una posible
influencia en la generación de sobre peso y obesidad en ratones, considerando
que el porcentaje del azúcar fue en una concentración de 5% en el agua tanto
en la sacarosa 100 % como al 50%.
La encuesta fue resuelta por los alumnos y solo respondieron aquellas personas
que aceptaron participar en ella. Por otra parte y comparativamente, los
resultados obtenidos en la encuesta, donde el 79.3 % de los encuestados
informaron consumir sacarosa y un porcentaje relativamente alto consume
sucralosa. Cuadro 4, lo que podría interpretarse que estas personas pueden
controlar su peso por la ingestión de productos bajos en calorías.
Cuadro 4. Tipos de azúcar que consumen los adolescentes que participaron en
el estudio.
Edulcorante
Frecuencia
Porcentaje %
Fructuosa
3
1.1
Sucralosa
42
15.8
Sacarosa 100%
211
79.3
Sacarosa 50%
8
3.0
Otro
2
.8
Total
266
100.0
Estos valores indican que la población de adolescentes entre 16 y 19 años de la
ENP, tienen un peso normal, sin embargo, un 20.3 % entran dentro del cuadro
de sobrepeso y 0.8 % pueden considerarse obesos, Cuadro 5 y Gráfica 3.
14
Cuadro 5. Cálculo del IMC de los adolescentes encuenstados con respecto a los
valores de la OMS.
Parámetro
Bajo Peso
Peso Normal
Sobrepeso
Obesidad
Total
No respondió
Total
Frecuencia
8
196
54
2
260
6
266
Porcentaje
3.0
73.7
20.3
.8
97.7
2.3
100.0
Adicionalmente, se calcularon los IMC de los animales (Cuadro 6) y de los
adolescentes encuestados (Cuadro 5, Gráfica 2).
30
25
20
Fructuosa
Sucralosa
15
Sacarosa 100%
Sacarosa 50%
10
5
0
Gráfica 2. Resultados del IMC de los adolescentes de acuerdo al edulcorante.
Mostrando que la sacarosa tiene el valor más alto y podría inducir el sobrepeso
y la obesidad, contrariamente, los adolescentes que consumen la fructuosa
tienen IMC menores.
Los niveles de sucralosa aparecen elevados en los adolescentes, casi al mismo
nivel que los que consumen sacarosa 100% y sacarosa 50%. Lo que puede
sugerir que los adolescentes entre 16 y 19 años, tienen estilos de vida que
favorecen el consumo de edulcorantes que puedan beneficiar la salud y tienen
creencias de salud dirigidas a conservar el peso de acuerdo a su edad.
Adicionalmente, la mayor parte de las personas encuestadas realizan una
actividad física.
15
Cuadro 6. Índices de masa corporal de los animales antes y después de recibir
los sustitutos de azúcar por vía oral.
Ratón
R1y2
R3y4
R5y6
R7y8
R 9 y 10
IMC inicial
IMC final
0.97
0.93
0.90
0.95
0.23
0.89
0.92
0.78
0.83
0,88
16
ANÁLISIS DE RESULTADOS.
Existe mucha controversia sobre el efecto que ocasiona el consumo de los
diferentes aditivos dulces, la sacarosa, se relaciona con caries, diabetes,
obesidad, arteriosclerosis, y otras patologías. Los resultados obtenidos en ratón
muestran una reducción en la talla de los animales con respecto al consumo de
otros endulzantes, los cuales son muy cercanos a los valores obtenidos en
animales que consumieron sucralosa. La fructuosa, se metaboliza y conserva
en parte, por el hígado en forma de glucógeno, a diferencia la glucosa que se
absorbe instantáneamente produciendo una subida y una bajada rápida de
energía. Sin embargo puesto que la fructosa acaba transformándose en glucosa
produciendo una elevación glucémica en sangre, ya no se considera un
edulcorante recomendable para las personas con diabetes (Chan et al., 2014).
Antiguamente, se creía que la fructosa podía ser un sustituto saludable de la
glucosa, ya que endulza más que ésta, pero tiene un menor poder calórico que
la glucosa (400 kcal por cada 100 gramos), sin embargo, los resultados
obtenidos de ensayos en ratón permiten observar que el consumo moderado de
los sustitutos de sacarosa como la fructuosa y la sucralosa favorecen conservar
un peso bajo, debido posiblemente que con menos cantidad es posible endulzar
lo mismo. Se sabe que la fructuosa puede ser responsable de la “gota” por su
incorporación a la degradación como urea, enfermedad que también ha sido
asociada a dietas ricas en fructosa (Chan et al., 2014). Desde la década de 1980
numerosos estudios asocian a dietas ricas en fructosa la resistencia a la insulina,
la diabetes tipo 2, la obesidad, elevación de colesterol y triglicéridos. Las causas
subyacentes parecen ser el hecho de que la fructosa debe ser metabolizada por
el hígado, a diferencia de la glucosa. Todas las células del cuerpo pueden
metabolizar glucosa. Sin embargo, toda la fructosa debe ser metabolizada en el
hígado (Levi y Werman, 1998) cuando la fructosa llega al hígado, éste cesa su
actividad habitual para dedicarse en exclusiva a la metabolización de la fructosa
(Alwahsh et al., 2014). Ello causa un cese en la actividad digestiva habitual del
organismo, llevando a niveles más elevados de glucemia en sangre y reduciendo
los niveles de insulina y leptina. Como la insulina y la leptina inhiben el apetito,
la ingesta de fructosa es incapaz de saciar el apetito, el individuo se ve forzado
a ingerir más alimentos, en muchos casos conteniendo también fructosa. Estas
17
consideraciones correlacionan con lo observado en este ensayo, ya que los
animales que ingirieron mayor cantidad de alimento fueron los que recibieron
fructuosa. De esta forma, la fructosa se ha ligado a la obesidad (Levi y Werman,
1998). El control de peso ejercido por este aditivo y los resultados obtenidos
sobre el peso podrían estar relacionados con la concentración empleada de 5%.
Sobre el metabolismo de la fructuosa se sabe que cuando se consume en
cantidades moderadas, la fructosa, pero no la sacarosa o la glucosa en
edulcorantes, aumenta la síntesis de ácidos grasos (palmitato), mientras que en
el ayuno las acilcarnitinas de cadena larga se incrementan después de ingerir
tanto la fructosa y la sacarosa, lo que indica un flujo de β -oxidación alterada
(Hochuli et al., 2014, Lê y Tappy. 2006).
Respecto a la ingestión oral de sucralosa, ésta no aumenta las concentraciones
plasmáticas de algunos compuestos que reducen el apetito en sujetos sanos, y
no tiene efecto sobre la secreción de la insulina o el apetito (Ford et al., 2011).
En el consumo de alimentos se sabe que la leptina se produce como una señal
homeostática para controlar la ingesta de alimentos, y estudios recientes han
demostrado que la leptina efectivamente reduce la ingesta de alimentos, en
parte, por la disminución del valor de la recompensa de sacarosa. En los
humanos, el valor de la recompensa de los alimentos se ha evaluado
subjetivamente y la terapia de reemplazo de leptina normaliza el gusto por la
comida, incluso antes de lograr la pérdida de peso. En ratones hay limitaciones
porque se ha realizado por selección de botellas conteniendo sacarosa y
sucralosa, observando que hay una preferencia a la ingestión de sucralosa
induciendo estimulación de dopamina en las neuronas (Domingos et al., 2013).
Existen otros aditivos dulces como los que contienen polioles y/o sin azúcares,
están reconocidos como seguros pero no están probados (Fitch y Keim, 2012).
La mayoría de los edulcorantes no calóricos se mezclan con dextrosa y
maltodextrina para aumentar el volumen del producto y permitir que se midan
como el azúcar de mesa. Sin embargo se sabe que, la dextrosa y maltodextrina
son carbohidratos que proveen calorías, de los que 10 g de edulcorante bajos en
calorías proporcionan de 33 a 36 kilocalorías comparado con 39 kilocalorías del
azúcar. Por peso, estos edulcorantes pueden reducir las calorías un 10 o 15 %
en comparación con el azúcar. Sin embargo, estos sustitutos del azúcar reducen
las calorías aproximadamente un 80 %, ya que, en el caso de Splenda, un
18
paquete que contiene 1 gramo de producto (3.3 kilocalorías) tiene la dulzura
equivalente a una cucharada de azúcar (4.2 g y 16.3 kilocalorías). Los empaques
de estos edulcorantes con menos de 5 calorías por porción, pueden tomar
ventaja de las reglas alimentarias que permiten redondear los números y
reducirlos a cero. De esta manera los productos pueden anunciarse como
productos "sin calorías". Se espera que las bebidas con edulcorantes no
calóricos ayudan a perder peso, pero los estudios epidemiológicos reportan que
el consumo de refrescos dietéticos está asociado con el desarrollo del síndrome
metabólico (Lutsey et al., 2008), la ingesta de edulcorantes no calóricos disocia
la sensación gustativa como un predictor del contenido calórico o nutricional de
los alimentos. Experimentos han demostrado que la reducción de la correlación
entre el sabor dulce, y el contenido calórico de los alimentos con edulcorantes
artificiales en ratas aumentó la ingesta calórica, el peso corporal y la adiposidad
(Swithers y Davidson, 2008). Estos reportes sugieren que el consumo de
productos con edulcorantes artificiales puede causar el aumento del peso
corporal y la obesidad al interferir con el equilibrio fundamental de los procesos
fisiológicos mediados por los receptores del gusto cuando se consumen en
grandes cantidades debido a la composición química (Ludwig, 2013;
Sievenpiper, 2014). Los niveles de sucralosa que aparecen elevados en los
adolescentes, están casi al mismo nivel que los adolescentes que consumen
sacarosa 100% y sacarosa 50%. Lo que puede sugerir que los adolescentes
entre 16 y 19 años, tienen estilos de vida que favorecen el consumo de
edulcorantes que puedan beneficiar la salud y tienen creencias de salud dirigidas
a conservar el peso de acuerdo a su edad. Adicionalmente, la mayor parte de
las personas encuestadas, 75% realizan una actividad física. Sin embargo, los
resultados muestran que en ellos, hay mayor tendencia al sobrepeso que a la
obesidad debida a la falta de disponibilidad de alimentos sanos, solo tienen
acceso al consumo de alimentos preparados en condiciones dudosas en calidad.
El número de alumnos de alumnos en esta situación de sobre peso corresponde
a un 20.3 % y con obesidad el 0.8 %.
Finalmente, se estudia la señalización de la leptina y ésta actúa directamente en
una zona del cerebro, en el núcleo arqueado del hipotálamo para controlar los
niveles de insulina y de glucosa en el flujo sanguíneo. Las neuronas del núcleo
19
también participan en la acción hormonal en la actividad física. Los receptores
de leptina en el núcleo son responsables de cerca del 25 % de los efectos
hormonales en el peso corporal, lo que sugiere otras regiones cerebrales
importantes para esta función hormonal. La estrategia experimental reactivar
unilateralmente los receptores de leptina en el núcleo de ratones en los que de
otra manera se había bloqueado todo funcionamiento de los receptores de la
leptina. A las 12 semanas de edad, los ratones con la actividad receptora
restaurada tuvieron un decremento en el peso total debido a una reducción del
tejido adiposo, en comparación con aquellos que carecían de actividad de los
receptores de leptina (Wu et al., 2014)
20
CONCLUSIONES
Los animales experimentales mostraron un incremento ligero en el IMC, en el
peso, y los niveles de glucosa en circulación frente al consumo de sacarosa baja
en calorías. El consumo de edulcorantes no metabolizables como la sucralosa
favorecen la regulación de dichos parámetros, arrojando IMC, peso y glucosa
circulante menores. Sin embargo, se observó una reducción en el crecimiento
de los animales, lo cual también se pudo deber al estrés producido por la falta
de consumo de agua sin aditivos. Se detectó un mayor consumo de fructuosa
que de acuerdo a los reportes científicos, tiene altos riesgos radicados en el
metabolismo. Para el humano es de riesgo el consumo elevado de fructuosa y
conlleva menores peligros con el consumo de sucralosa en personas normales.
Sin embargo, en personas con síndrome metabólico, diabetes, enfermedad
cardiovascular y otras, se recomienda la restricción en el consumo de azúcares
y aditivos ya que vienen suplementados con glucosa (Schiffman, 2013).
Los consumidores pueden disfrutar de manera segura los edulcorantes nutritivos
y edulcorantes no nutritivos si se consumen dentro de un plan de alimentación
con las recomendaciones de nutrición y la ingesta dietética adecuadas; así como
con los objetivos de salud individuales y las preferencias personales. La
preferencia por el sabor dulce es innata y edulcorantes puede aumentar el placer
de comer. Los edulcorantes nutritivos contienen hidratos de carbono y
proporcionan energía, se producen naturalmente en los alimentos o se pueden
añadir en el procesamiento de alimentos o por los consumidores. Un mayor
consumo de azúcares añadidos se asocia con un mayor consumo de energía y
menor calidad de la dieta, lo que puede aumentar el riesgo de obesidad,
prediabetes, diabetes tipo 2 y enfermedad cardiovascular.
La hipótesis planteada al inicio del protocolo fue aceptada.
21
PERSPECTIVAS
Se necesitan estudios en el modelo murino utilizando otras concentraciones de
los productos probados y también estudios en humanos para delinear los efectos
de los azúcares y sustitutos.
Será conveniente incrementar la muestra de animales de estudio y el tamaño de
la muestra.
Realizar análisis estadístico para valorar la validez del protocolo.
.
22
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Brainstem Nuclei in Response to Fasting and Refeeding in Male Mice.
Endocrinology. 2014. 155(3):840-53
AGRADECIMIENTOS
Al Dr. Javier R. Ambrosio Hernández Coordinador de investigación del
Departamento de Microbiología y Parasitología por su apoyo para el
mantenimiento de los ratones en el Bioterio del departamento a su cargo.
A la Biol. Olivia Reynoso Ducoing por sus amables sugerencias.
Al MVZ. Enrique Pinzón Estrada por facilitar el acceso a los animales
experimentales.
Al MVZ. Víctor Manuel Salgado Alfaro por su colaboración en el manejo de
los animales.
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