cereales Impact of Processing Methods on the In Vitro Protein Digestibility and DIAAS of Various Foods (1).en.es (1)

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alimentos
Artículo
Impacto de los métodos de procesamiento en laIn VitroDigestibilidad de proteínas
y DIAAS de diversos alimentos producidos a partir de mijo, cebada de las tierras
altas y trigo sarraceno
Lulu Fu, Song Gao y Bo Li*
Laboratorio de Calidad y Seguridad Alimentaria de Beijing, Facultad de Ciencias de la Alimentación e Ingeniería
Nutricional, Universidad Agrícola de China, N.º 17, Qinghua East Road, Distrito de Haidian, Beijing 100083, China
* Correspondencia: libo@cau.edu.cn ; Tel./Fax: +86-10-62737669
Abstracto:Los cereales son fuentes ricas de proteína dietética, cuyas evaluaciones nutricionales a menudo se realizan
en granos crudos o aislados de proteína. Sin embargo, el procesamiento y la digestión gastrointestinal pueden afectar
las composiciones de aminoácidos (AA) y luego cambiar la calidad de la proteína. En este estudio, determinamos la
digestibilidad y las composiciones de AA de varios alimentos producidos por granos integrales (PG) o harina (PF) de tres
cereales (mijo, cebada de las tierras altas y trigo sarraceno) y analizamos el impacto de los métodos de procesamiento
en el puntaje de aminoácidos indispensables digestibles (DIAAS) utilizando el protocolo INFOGEST.in vitroLa
digestibilidad de las proteínas de los alimentos a base de cereales fue menor que la de los granos crudos, y el PF mostró
una mejor propiedad de digestión que el PG. La digestibilidad intestinal de los AA individuales dentro de un alimento
varió ampliamente, y la digestibilidad de Cys e Ile fue la más baja entre todos los AA. Los valores de DIAAS de PG fueron
menores que los de PF en cada tipo de cereal, y el PF del trigo sarraceno tuvo el valor de DIAAS más alto, seguido de la
cebada de las tierras altas. El primer AA limitante fue todavía Lys para el mijo y la cebada de las tierras altas en
comparación con los granos crudos; sin embargo, para el trigo sarraceno fue Leu. Este estudio proporcionó información
nutricional sobre los productos de cereales y ayudó a guiar la colocación de diferentes alimentos en las dietas.
Palabras clave:digestión humana simulada; procesamiento térmico; alimentos a base de cereales; calidad de las proteínas; mijo;
cebada de las tierras altas; trigo sarraceno
Citación:Fu, L.; Gao, S.; Li, B. Impacto de los
métodos de procesamiento en laIn Vitro
Digestibilidad de proteínas y DIAAS de varios
alimentos producidos a partir de mijo,
1. Introducción
El mijo es un cultivo alimentario importante de las zonas áridas y semiáridas de África y Asia, que se
cebada de las tierras altas y trigo sarraceno.
remonta a 7000 años atrás.1]. El trigo sarraceno se consume como alimento básico en la mayoría de las zonas
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de Asia y América del Norte.2]. La cebada de las tierras altas se cultiva principalmente en la zona del Tíbet,
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también conocida como “Qingke” en chino [3]. Los cereales se consumen como alimento básico de la dieta
Editor académico: Conrad O. Perera
humana y aportan la mayor parte de las proteínas de la dieta de los seres humanos, especialmente en los países
en desarrollo [4,5].
Recibido: 6 de marzo de 2023
Revisado: 4 de abril de 2023
Aceptado: 17 de abril de 2023
Publicado: 20 de abril de 2023
Por lo tanto, es necesario evaluar con precisión la calidad nutricional de las proteínas de los alimentos a
base de cereales. Los cereales se cocinan generalmente utilizando granos o harina para elaborar diversos
alimentos, como arroz, bollos al vapor y fideos. La cocción puede afectar las propiedades nutricionales y
fisicoquímicas de las proteínas de los alimentos como consecuencia de la oxidación, isomerización y reacciones
de los AA con azúcares reductores, polifenoles y taninos [6–8].
Además, los alimentos a base de cereales deben pasar por una digestión gastrointestinal (GI) antes de la
Derechos de autor:© 2023 de los
absorción de nutrientes. La disponibilidad metabólica de un AA individual puede variar ampliamente dentro de
autores. Licenciatario MDPI, Basilea,
un alimento, y la disponibilidad del AA limitante determina el nivel de todos los AA utilizados en la síntesis de
Suiza. Este artículo es de acceso
proteínas y otras actividades metabólicas [9].
abierto y se distribuye bajo los
términos y condiciones de la licencia
Sin embargo, determinar directamente la digestibilidad de las proteínas y los AA en la dieta de los seres
humanos suele plantear cuestiones éticas espinosas. La FAO ha recomendado los AA en la dieta como un
Creative Commons Attribution (CC BY)
nutriente individual y una puntuación de AA indispensable digestible utilizada (DIAAS) como indicador de la
(https://creativecommons.org/
calidad de las proteínas, que incluye la medición de la digestibilidad ileal [10]. Sin embargo, estos
licenses/by/ 4.0/).
Alimentos
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https://www.mdpi.com/journal/foods
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Los experimentos realizados con animales son difíciles, costosos, consumen mucho tiempo y plantean graves
problemas éticos [11,12].
Por lo tanto, una armonizaciónin vitroEl protocolo de digestión fue desarrollado por la acción COST
(Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología) INFOGEST (una red internacional de excelencia sobre el
destino de los alimentos en el tracto gastrointestinal), con el objetivo de imitar de cerca los procesos de
digestión en humanos [13,14]. El protocolo estático INFOGEST fue validado por su relevancia biológica
sobre las proteínas de la leche utilizando cerdos como modelo animal [15], y en comparación con los
digestos humanos [16]. Además, se validó el modelo estático INFOGEST para el análisis cuantitativo de la
digestibilidad de proteínas y AA individuales y la posterior determinación de DIAAS en diferentes fuentes
de proteína (frijol negro, cereal de salvado de trigo, guandú, et al.) utilizando cerdos como modelo
animal [17] y utilizando resúmenes humanos como comparación [18].
En este estudio, determinamos la digestibilidad de proteínas y la composición de AA de varios alimentos
producidos a partir de granos integrales (PG) o harina (PF) de tres cereales (mijo, cebada de las tierras altas y
trigo sarraceno) y analizamos el impacto de los métodos de procesamiento en el puntaje de aminoácidos
digestibles (DIAAS) utilizando el protocolo INFOGEST. Este estudio ayudó a guiar la colocación de diferentes
alimentos en las dietas para mejorar la disponibilidad de proteínas y AA.
2. Materiales y métodos
2.1. Material vegetal
La cebada de las tierras altas (variedad Beiqing 3), el mijo (variedad Eastlight) y el trigo
sarraceno (variedad Largetrigon) se adquirieron de Dongfangliang agri-foods Co., Ltd.
(Datong, China).
2.2 Extracción de proteínas
Los granos secos se molieron utilizando un molinillo JYL-C91T (Joyoung Co., LTD, Jinan,
Shandong, China) con tamices de malla 60 para hacer harina integral. La harina se mezcló con
hexano (1:10,el/en) durante 4 h a 37◦C para eliminar los lípidos. El precipitado se recogió y se secó
al aire para obtener harina integral desgrasada.
La harina de mijo desgrasada se mezcló con agua desionizada (1:7,el/en) y se agregaron tres
enzimas (amilasa, glucoamilasa y celulosa) a pH 5,0 para hidrolizar el almidón y la celulosa [19].
Después de la centrifugación (9000 rpm durante 15 minutos), se recogió el precipitado y se liofilizó
como aislamiento de proteína de mijo.
Los aislados de proteína de harina de cebada de tierras altas desgrasada se prepararon mediante
precipitación isoeléctrica [20]. Brevemente, la harina se mezcló con agua desionizada (1:10,el/en) y se
agitó continuamente durante 30 min (pH 9,5, 45◦C) La mezcla se centrifugó durante 10 min a 4500 rpm.
Después de la centrifugación (4500 rpm durante 10 min), se recogieron los sobrenadantes y se ajustaron
a pH 4,0. Los sobrenadantes se eliminaron al final de la centrifugación, seguido de un lavado dos veces
con agua destilada. El precipitado se neutralizó utilizando NaOH 2 M y se liofilizó como aislados de
proteína de cebada de las tierras altas.
La extracción de aislados de proteínas de harina de trigo sarraceno desgrasada siguió el
protocolo de Kayashita et al. [21] con varias adaptaciones. Brevemente, la harina se mezcló con
agua desionizada (1:10,el/en) y se agitó durante 30 min (pH 8,0, 40◦C) Después de la centrifugación,
se recogieron los sobrenadantes y se ajustaron a pH 4,5. El precipitado se recogió al final de la
centrifugación y se lavó dos veces con agua destilada. El precipitado se neutralizó a pH 7,0
utilizando NaOH 2 M y se liofilizó como aislados de proteína de trigo sarraceno.
2.3 Procesamiento de alimentos
PG significaba granos cocidos preparados utilizando una olla disponible comercialmente (que pasaba 100◦
C vapor), según el método establecido por Liu et al. [22] con algunas modificaciones. En el caso del mijo, los
granos se remojaron durante 30 minutos a 25◦C y cocido en agua (1:1,5,el/en) durante 25 minutos. Para la
cebada de las tierras altas, los granos se remojaron durante 30 minutos a 25◦C y cocido en agua (1:2,el/en)
durante 35 min. En el caso del trigo sarraceno, los granos se remojaron durante 30 min a 25◦C y cocido en agua
(1:2,el/en) durante 30 minutos.
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El PF incluía bollos de mijo al vapor, fideos de cebada de las tierras altas y fideos de trigo sarraceno. Los
granos secos se molieron utilizando un molinillo JYL-C91T (Joyoung Co., LTD, Jinan, Shandong, China) con
tamices de malla 60 para hacer harina. La preparación de bollos de mijo al vapor fue la siguiente: por cada 100 g
de harina de mijo, se agregaron 48 ml de agua desionizada y 1,0 g de levadura. La mezcla se amasó
manualmente para hacer una masa y se dejó reposar durante 20 minutos a 38◦C. Luego se amasó manualmente
la masa hasta formar una bola y se cocinó al vapor durante 20 minutos a 100◦C. La preparación de los fideos de
cebada de las tierras altas fue la siguiente: por cada 100 g de harina de cebada de las tierras altas, se agregaron
2,0 g de sal y 70 ml de agua destilada. La mezcla se amasó manualmente para hacer una masa y se dejó reposar
durante 20 minutos a 38◦C. Después de esto, la masa se laminó y se cortó en tiras de 2,0 mm de ancho y 2,0 mm
de espesor y se cocinó al vapor durante 17 minutos a 100◦C, que se denominaba fideos de cebada de las tierras
altas. La preparación de los fideos de trigo sarraceno coincidía básicamente con la de los fideos de cebada de las
tierras altas, pero variaba en la adición de agua (por cada 100 g de harina de trigo sarraceno, se añadían 55 ml
de agua destilada).
Después del procesamiento, todos los alimentos a base de cereales se enfriaron a 40◦C y sometido a in
vitrodigestión.
2.4. Digestión in vitro
In vitroLos métodos de digestión se realizaron según el protocolo estático INFOGEST [13
], con algunas modificaciones para la concentración de bilis según los protocolos de Zhang et
al. [23] y Ding et al. [24].
2.4.1. Preparación de fluidos de digestión simulada
Las soluciones madre de electrolitos de los fluidos de digestión simulada incluyeron fluido
salival simulado (SSF), fluido gástrico simulado (SGF) y fluido intestinal simulado (SIF).
(i) La preparación de la solución madre de electrolitos de SSF fue la siguiente: 15,1 mL de
0,5 M KCl, 3,7 ml de 0,5 M KH2correos4, 6,8 ml de NaHCO3 1M3, 0,5 mL de MgCl 0,15 M2(H2O)6
y 0,06 mL de 0,5 M (NH4)2CO3Se mezclaron y diluyeron con agua ultrapura hasta 400 mL.
El pH se ajustó a 7,0 con HCl 6 M;
(ii) La preparación de la solución madre de electrolitos de SGF fue la siguiente: 6,9 mL de
0,5 M KCl, 0,9 ml de 0,5 M KH2correos4, 12,5 ml de NaHCO3 1M3, 11,8 mL de NaCl 2 M,
0,4 mL de MgCl 0,15 M2(H2O)6y 0,5 mL de 0,5 M (NH4)2CO3Se mezclaron y diluyeron con
agua ultrapura hasta 400 mL. El pH se ajustó a 3,0 con HCl 6 M;
(iii) La preparación de la solución madre de electrolitos de SIF fue la siguiente: 6,8 mL de
0,5 M KCl, 0,8 ml de 0,5 M KH2correos4, 42,5 ml de NaHCO3 1M3, 9,6 mL de NaCl 2 M y
1,1 mL de MgCl 0,15 M2(H2O)6Se mezclaron y diluyeron con agua ultrapura hasta 400
mL. El pH se ajustó a 7,0 con NaOH 1 M.
2.4.2.In VitroDigestión
In vitroLa digestión comprendió la digestión oral simulada, la digestión gástrica simulada y la
digestión intestinal simulada. Las actividades enzimáticas se midieron según el protocolo estático
INFOGEST [13], con una actividad de amilasa de 13 U/mg, una actividad de pepsina de 500 U/mg y
una actividad de tripsina en pancreatina de 6,5 U/mg. Toda la digestión se realizó en tubos de
centrífuga de 50 mL, agitados a 37◦C y 100 rpm. Se realizaron experimentos de control con agua
ultrapura.
Digestión oral simulada: cada muestra se trituró con una picadora eléctrica JYL-C93T (Joyoung
Co., LTD, Jinan, Shandong, China). La solución de sustrato se mezcló con SSF en proporción 1:1 (en/
en), que contiene 75 U/mL de α-amilasa y 1,5 mM de CaCl2El procedimiento fue el siguiente: se
mezclaron 5 mL de la solución de sustrato (0,15 g de proteína) con 3,5 mL de la solución madre de
electrolito SSF. Se añadió una cantidad de 0,5 mL de la solución de a-amilasa (1500 U/mL,
preparada en una solución madre de electrolito SSF), 25µL de 0,3 M CaCl2y 975µSe añadieron 100 L
de agua ultrapura y se incubó la mezcla a 37ºC.◦C con agitación durante 2 min.
Digestión gástrica simulada: el digesto oral se mezcló con SGF a 1:1 (en/en) proporción que
contiene 2000 U/mL de pepsina y 0,15 mM de CaCl2El procedimiento fue el siguiente: se mezclaron
10 ml de digestión oral con 7,5 ml de la solución madre de electrolitos de SGF.
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1,6 mL de solución de pepsina (25 000 U/mL, preparada en una solución madre de electrolitos
SGF), 5µL de 0,3 M CaCl2, 200µL de 1 M HCl y 695µSe añadieron 100 L de agua ultrapura y se
ajustó el pH a 3,0 con HCl 1 M. Posteriormente, la mezcla se incubó a 37◦C con agitación
durante 2 h.
Digestión intestinal simulada: El digesto gástrico se mezcló con SIF en una proporción de 1:1 (en/en
) proporción que contiene pancreatina (basada en la actividad de tripsina a 100 U/mL) y 0,24% (Virginia
Occidental) bilis. El procedimiento fue el siguiente: se mezclaron 20 mL de digestión gástrica con 11 mL
de la solución madre de electrolitos SIF. Se añadió una cantidad de 5,0 mL de una solución de
pancreatina (800 U/mL en función de la actividad de tripsina, preparada en una solución madre de
electrolitos SGF), 2,5 mL de solución de bilis (38,4 mg/mL), 40µL de 0,3 M CaCl2, 150µSe añadieron 1 L de
NaOH 1 M y 1,31 mL de agua ultrapura. Se ajustó el pH a 7,0 con NaOH 1 M. Posteriormente, la mezcla se
incubó a 37◦C con agitación durante 2 h.
La digestión gástrica o gastrointestinal simulada se detuvo inmediatamente calentándola en un
baño de agua hirviendo durante 10 minutos [14]. Después de la precipitación de las fracciones de
proteína solubles pero no digeribles con ácido tricloroacético (5% (en/en), la concentración final a 4◦C
durante 1 h [25–27] y centrifugación (9000 rpm a 4◦C durante 15 min), los sobrenadantes (fracciones
digestibles) se almacenaron inmediatamente a−80◦C hasta nuevo análisis.
2.5. Análisis de proteína cruda (PC) y aminoácidos (AA)
Los contenidos de CP se determinaron siguiendo el método Kjeldahl (AOAC, 2010) utilizando
un sistema Foss Tecator (Höganäs, Suecia) con un factor de conversión de 6,25 [28].
Los contenidos de AA se determinaron en 5 mL de líquido digestivo (0,2 g de harina) después
de la hidrólisis en 5 mL de HCl 6 N que contenía 0,1 % de fenol durante 24 h a 110±1◦C en un tubo
de hidrólisis [29]. Después de enfriar y filtrar, el hidrolizado se evaporó en un baño de agua a
temperatura constante a 55–65◦C. El residuo seco se diluyó a 0,4 g/L (concentraciones totales de
AA) en HCl 0,1 N.
El análisis AA se realizó después de la derivatización previa a la columna utilizando
isotiocianato de fenilo como compuesto derivatizante (reactivo bioquímico Macklin, Shanghái,
China). La separación cromatográfica se logró utilizando una columna AAA Agilent Advance Bio (4,6
×100 milímetros, 2,7µm) en un sistema Shimadzu LC-15C. La detección se llevó a cabo utilizando un
detector de doble longitud de onda UV (SPD-15C) con una longitud de onda de absorbancia de 254
nm y el tiempo de análisis fue de 18 min. El AA se separó utilizando una fase móvil en gradiente
que consistía en el eluyente A (10 mM Na2OHP4y 10 mM de Na2B4Oh7en agua; pH 8,2) y eluyente B
(ACN/MeOH/H2O = 45:45:10). El gradiente utilizado fue el siguiente: 0–0,35 min, 2%B; 0,35–6,9 min,
2%–22%B; 6,9–13,4 min, 22%–56%B; 13,4–13,5 min, 56%–100%B; 13,5–15,7 min, 100%B; 15,7–15,8
min, 100%–2%B y 15,8–18 min, 2%B. El caudal se fijó en 1,0 mL/min y el volumen de inyección fue
de 10,0µNo se pudo identificar L. Trp debido a su inestabilidad en condiciones de hidrólisis ácida.
Por la misma razón, se cuantificarán Gln y Asn en sus formas ácidas.
Para evaluar la linealidad de la curva de calibración, se utilizaron 5 concentraciones diferentes (que
van desde 0,125 a 2µmol/µL) de una mezcla estándar de AA se analizaron por triplicado mediante HPLC.
El tiempo de retención de AA en las muestras de prueba fue similar al de una mezcla estándar de AA. El
coeficiente de regresión lineal (R2) fue superior a 0,99 para cada AA estándar en el rango de
concentración de 0,125–2µmol/µL, lo que implica una buena correlación entre las concentraciones de AA
y las áreas de pico dentro de los límites de prueba (Tabla1).
Tabla 1.Datos de calibración de 17 aminoácidos (AA).
N.º S.
1
2
3
4
5
6
Aminoácido
Tiempo de retención
Regresión lineal (R2)
Curva de calibración
Áspid
2.584
3.371
6.794
7.166
8.237
8.567
0,9993
0,9997
0,9999
0,9999
0,9998
0,9996
y = 1.410.214,67x
y = 1.626.141,02x
y = 4.327.388,94x
y = 4.420.685,42x
y = 4.552.605,19x
y = 4.531.925,27x
pegamento
Ser
Gly
Su
El
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Tabla 1.Continuar.
N.º S.
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Aminoácido
Argento
Ala
Pro
Tiro
Val
Conocí
Cis
Isla
Leu
fen
Lis
Tiempo de retención
Regresión lineal (R2)
Curva de calibración
8.905
9.204
9.603
12.359
12.950
13.366
13.976
14.498
14.619
15.307
15.792
0,9994
0,9998
0,9999
0,9999
0,9996
0,9997
0,9973
0,9989
0,9998
0,9999
0,9997
y = 4.325.442,78x
y = 4.710.639,21x
y = 4.792.423,45x
y = 5.017.018,42x
y = 5.027.540,16x
y = 5.259.886,56x
y = 3.948.177,56x
y = 4.148.934,21x
y = 5.319.782,40x
y = 5.104.462,37x
y = 8.961.547,43x
2.6. Digestibilidad in vitro de proteínas y AA individuales
El contenido de nitrógeno se determinó mediante el método Kjeldahl (AOAC, 2010) utilizando un sistema
Foss Tecator (Höganäs, Suecia). El contenido de proteína se calculó utilizando los factores de conversión de 6,25
[28]. Elin vitroLa digestibilidad de las proteínas se calculó de la siguiente manera:30]:
In vitrodigestibilidad de la proteína % =
(Ns−No)×6.25×V
Nuevo Testamento×6.25×Yo
×100%
(1)
Ns es %N en los sobrenadantes después de la digestión; No es %N en los blancos; V es el volumen de los
sobrenadantes después de la digestión; Nt es %N en alimentos a base de cereales antes de la digestión; y W es el peso
de las muestras de cereales antes de la digestión.
Elin vitroLa digestibilidad de AA se calculó dividiendo el contenido de AA de las
fracciones digestibles (sobrenadantes) de las muestras por el de las materias primas,
utilizando la siguiente fórmula:
In vitroDigestibilidad AA (%) =
Fs−Para
Pie
×100%
(2)
Fs es el contenido de AA individual en los sobrenadantes después de la digestión; Fo es el contenido de AA
individual en los blancos; y Ft es el contenido de AA individual en los cereales.
2.7 Cálculo del índice AA indispensable digestible (DIAAS)
La relación de referencia DIAA de los alimentos a base de cereales se calculó utilizando la siguiente
ecuación [31]:
Relación de referencia DIAA =
mg de AA indispensables digeribles en 1 g de proteína alimentaria
mg de AA indispensables en 1 g de proteína de referencia
(3)
donde los perfiles proteicos de referencia fueron 2 grupos de edad: niños de 6 meses a 3 años y
niños mayores, adolescentes y adultos [10].
Los valores DIAAS también se calcularon para estos dos grupos de edad utilizando la siguiente
ecuación [31]:
DIAAS (%) = 100×valor más bajo de DIAAR
(4)
2.8. Análisis estadístico
El análisis estadístico se realizó con el paquete de software IBM SPSS 26.0. Todos los resultados se
expresaron como medias.±Las DE y se compararon con un análisis de varianza unidireccional (ANOVA)
con un intervalo de confianza del 95%.
3. Resultados
3.1. Comparaciones de los contenidos de proteína cruda (PC) y composiciones de AA entre granos crudos y
aislados de proteína de tres cereales
En la Tabla 1 se presentan los contenidos de PC y AA en los granos crudos y aislados de
proteínas de tres cereales (mijo, cebada de montaña y trigo sarraceno).2. El contenido del CP
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Los tres granos de cereales tenían un contenido de proteína de suero de leche de 11,7%, 9,3% y 12,1% de trigo
sarraceno, respectivamente. Los contenidos de proteína de suero de leche de sus aislados proteicos fueron de
43,8%, 93,2% y 89,5%, respectivamente, y los aislados proteicos de mijo tenían el contenido de proteína de
suero de leche más bajo. Debido a la alta hidrofobicidad y los enlaces disulfuro intermoleculares de la proteína,
los métodos tradicionales como el método de precipitación isoeléctrica podrían dar resultados limitados en la
tasa de extracción de proteína [32,33]. Para superar esto, se aplicó el método de hidrólisis enzimática a la
extracción de proteínas de mijo; sin embargo, la interacción fisicoquímica compleja entre los componentes
proteicos y no proteicos podría contribuir al bajo contenido proteico de los aislados proteicos [34–37].
Tabla 2.Contenidos de proteína cruda (CP) y composiciones de aminoácidos (AA) de granos crudos, aislados de proteína
(PI) y digesto de alimentos a base de cereales producidos por granos (DPG) o harinas (DPF) de mijo, cebada de tierras
altas y trigo sarraceno (mg/g de peso seco).
Mijo
Crudo
PI
DPG
116,76±
1.88a
437,84±
84,78±
3,79b
107,74±
0,62a
92,89±
0,99b
2.40±
0,09a
3,94±
0,10a
4.27±
0,11b
5.71±
0,07a
3.09±
0,11a
2.23±
0,09a
5.66±
0,38a
11.40±
0,59a
6.20±
0,13a
2.19±
5.67±
2.06±
0,06b
3.71±
0,13a
4.20±
0,08b
4.02±
1.93±
0,05b
3.87±
0,15a
4.86±
0,07a
4.64±
0,02b
2,79±
0,03b
1.12±
0,04b
3.10±
0,07b
7.41±
0,15b
4.91±
0,13b
4.46±
0,03a
39.10±
0,45b
1.62±
0,12b
2.69±
0,13b
3.74±
0,14b
4.24±
0,16a
1.64±
0,12b
2.46±
0,14a
3,99±
0,06a
5.83±
0,02b
4.37±
0,08a
2,98±
Granos
CP1
Su
El
Tiro
Val
Conocí
Cis
Isla
Leu
fen
Lis
Total2
Áspid
pegamento
Ser
Gly
Argento
Ala
Pro
Total3
TAA4
0,02do
47.10±
0,93a
7.64±
0,30b
21.31±
1.12a
5.17±
0,11a
2,78±
0,07do
6.57±
0,28a
8.83±
0,09a
7.63±
0,04a
59,94±
0,96a
107.03±
0,32a
3.32
0,17
13.27±
0,24
18,95±
0,95
20.20±
0,34
7.64±
0,12
3,55±
0,44
20.64±
0,58
41,52±
1.63
23.09±
1.02
6.86±
0,18
161.39±
2.07
32,89±
0,69
87,74±
0,73
18.13±
0,69
8.85±
0,23
29,87±
0,28
32,59±
0,42
30.20±
0,21
240.27±
2.19
401,66±
3.34
Alforfón
Cebada de las tierras altas
Crudo
0,09do
2.10±
0,07do
0,96±
0,05do
2,75±
0,07b
6.13±
0,08do
4.04±
0,07do
3,75±
0,07b
33,73±
0,22do
7.40±
0,19b
13,76±
0,35do
4.29±
0,12do
4.74±
0,06b
4.56±
0,28do
5.19±
0,25do
5.51±
0,06do
45,45±
0,51b
79,18±
0,71do
Filtro de partículas diésel
Granos
15,72±
0,25a
16.64±
0,62b
4.85±
0,12b
5.43±
0,05a
5.64±
0,05b
6.33±
0,11b
6.26±
0,05b
60,87±
0,60a
99,97±
0,72b
PI
DPG
932.14±
101.22±
5.51a
2.65
AA indispensable
16.81±
1,73±
1.07
0,03b
28.05±
4.08±
0,85
0,03a
45,89±
5.05±
0,64
0,09a
41.26±
4.67±
0,41
0,25a
11.28±
2.27±
0,51
0,03a
9.66±
0,70±
1.35
0,05b
38,82±
3.64±
0,78
0,08b
55,17±
6.25±
2.00
0,11a
46,55±
4.59±
0,58
0,19a
24.13±
4,78±
0,06do
0,38
0,06a
33,55±
317,62±
37,77±
0,86do
1.81
0,55a
6.32±
0,27b
22.02±
0,55a
3,50±
0,14do
3.09±
0,13do
5.31±
0,53desde
3.14±
0,12do
8.44±
0,41b
51,83±
0,08b
85.37±
0,92b
AA prescindibles
66.22±
1.03
238,62±
6,74
36,56±
0,16
29,48±
0,39
56,69±
2.61
30,80±
0,70
94,97±
0,99
553.33±
8.62
870,95±
8.62
8.28±
0,39a
21.10±
1.22a
5.26±
0,15a
5.81±
0,28a
6.19±
0,30a
4.51±
0,09a
9.43±
0,30a
60,59±
2.53a
98.37±
2,77a
Filtro de partículas diésel
Crudo
Granos
PI
DPG
Filtro de partículas diésel
88.00±
121,19±
0,13a
895.21±
100,25±
0,79b
116,90±
0,64a
2.14±
0,11a
4.15±
0,20a
4.71±
0,26a
4.48±
0,25a
2.31±
0,01a
0,60±
0,03b
2,78±
2.68±
17.35±
2.18±
0,10b
4.38±
3.10±
0,17a
6.05±
0,15a
4.87±
0,10a
5.29±
0,31b
3,50±
0,13a
0,61±
0,05b
3.65±
0,05b
6.68±
0,19b
5,85±
0,21a
7.15±
0,21a
46,74±
0,51b
2,90do
0,15do
5.86±
0,21b
4.46±
0,03a
4.04±
0,06b
35,54±
0,84b
5.64±
0,12b
4.16±
0,13b
5.86±
0,03a
2.80±
0,17b
2.54±
0,20a
5.26±
0,12a
7.87±
0,12a
5.41±
0,18b
6.01±
0,07b
48.23±
0,87a
5.67±
0,29b
12.56±
0,56b
4.16±
0,15b
4.10±
0,08b
4,79±
0,26b
3.68±
0,18b
9.09±
14.10±
0,10a
23.08±
0,39a
5,79±
0,31b
6.16±
0,20a
7.91±
0,08b
4.88±
0,08a
3.92±
0,07do
0,13desde
44.06±
1.03do
79,60±
1,80do
1El CP se basó en un factor de conversión de N a proteína de 6,25.
0,37do
65,83±
0,16a
114.06±
0,98a
1.38
1,77
41,55±
1.63
33,74±
0,88
41,58±
1,80
10.33±
0,96
12.10±
0,93
42,42±
1.47
55,43±
1,95
44,83±
0,74
42,99±
0,74
342.32±
5.56
85.03±
3.58
190,63±
7.25
43,47±
1.44
40,96±
2.24
71,17±
2.86
30.22±
1.48
32,65±
1.06
494.12±
12.60
836,44±
14.27
0,22do
3,97±
0,25b
3,90±
0,02do
2.33±
0,04do
0,30±
0,02do
3.53±
0,12b
4.23±
0,13do
4.32±
0,05do
5.37±
0,03do
34,51±
0,25do
10,97±
0,90b
20,69±
1.38desde
5.35±
0,26b
6.42±
0,16a
7.27±
0,17do
3.51±
0,11b
4.61±
0,12b
58,81±
2.49b
93.32±
2.28do
10.23±
0,63b
20.27±
0,99b
6.86±
0,10a
6.67±
0,45a
8.47±
0,12a
4.30±
0,46a
5.58±
0,26a
62.38±
2.41desde
109.12±
2.29b
2Total, total combinado de AA indispensables,
incluyendo histidina, treonina, tirosina, valina, metionina, cisteína, isoleucina, leucina, fenilalanina y lisina.3Total, total
combinado de AA prescindibles, incluidos ácido aspártico, ácido glutámico, serina, glicina, arginina, alanina y prolina.4
TAA, total combinado de AA.C.AAA dentro de una fila en cada tipo de cereal con diferentes letras superíndices fue
significativamente diferente (pag<0,05). Los valores de AA fueron medias.±SD (norte=3); los valores de CP fueron medias
±SD (norte=2).
Como se presenta en la Tabla S1, el ácido glutámico fue el AA más abundante en los tres granos de
cereales, con un contenido que osciló entre 18,3 y 23,7 g/100 g de proteína, mientras que los contenidos
de His, Met y Cys fueron mínimos (por debajo de 2,9 g/100 g de proteína) en todos los cereales
analizados, lo que estuvo de acuerdo con el de sus aislados proteicos.
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Alimentos2023,12, 1714
Sin embargo, las composiciones de AA de los aislados proteicos fueron generalmente diferentes de las de
los granos crudos cuando todos ellos se expresaron en ag por 100 g de proteína (Tabla S1). En el caso del mijo,
los contenidos de Asp, Glu, Arg y Tyr en los aislados proteicos aumentaron (pag<0,05), mientras que los
contenidos de Gly, His, Val, Met y Cys disminuyeron (pag<0,05). En cuanto a la cebada de altura, los aislados
proteicos presentaron los mayores contenidos de Tyr, Phe, Glu y Pro (pag<0,05) y los contenidos más bajos de
Met, Cys, Leu y Lys (pag<0,05). En el trigo sarraceno, los contenidos de Glu, Arg, Ile y Phe en los aislados
proteicos aumentaron (pag<0,05), mientras que los contenidos de Asp, Ala, Met y Cys disminuyeron (pag<0,05).
La variación máxima se observó en los contenidos de azufre AA (SAA, Met con Cys): una disminución en Cys
(mijo, 1,91% frente a 0,81%; cebada de las tierras altas, 2,64% frente a 1,04%; y trigo sarraceno, 2,10% frente a
1,35%) y Met (mijo, 2,65% frente a 1,75%; cebada de las tierras altas, 1,76% frente a 1,21%; y trigo sarraceno,
2,31% frente a 1,15%) en comparación con los granos crudos (pag<0,01). Wang y col. [38] también encontraron
una disminución en las concentraciones de SAA en los aislados de proteína de arroz, lo que podría atribuirse a la
oxidación durante los tratamientos térmicos o alcalinos.
Aunque los aislados proteicos tenían un mayor contenido de proteínas y un menor contenido
de impurezas como glucosa, ácidos grasos y cenizas, la marcada reducción en el contenido de SAA
puede afectar en gran medida el análisis de AA de los cereales. Por lo tanto, el análisis de AA de
cereales crudos realizado en los granos crudos fue más preciso que el realizado en los aislados
proteicos.
3.2. Efecto de los métodos de procesamiento en las composiciones de AA digestibles de tres cereales
Mesa2muestra los contenidos de CP y AA de los granos crudos y su digestión a partir de PG (DPG) y PF
(DPF). Los contenidos de CP de la digestión de alimentos a base de cereales fueron generalmente diferentes de
los de los granos crudos. El contenido de CP más alto se observó en el DPF de trigo sarraceno (muestras de
116,90 mg/g), mientras que el DPG de mijo tuvo el contenido de CP más bajo (muestras de 84,78 mg/g) entre
las digestión de alimentos a base de cereales.
El glutamato monosódico fue el AA predominante en la digestión de alimentos a base de cereales (muestras de
12,56 a 21,10 mg/g), mientras que el cistositol presentó el contenido más bajo (muestras de 0,30 a 1,12 mg/g), que
fueron consistentes con los granos crudos pero en cantidades diferentes. Han et al. [39] también encontraron que Glu
tenía la concentración más alta de digestibilidad ileal verdadera (TID), mientras que Cys tenía la concentración más baja
de TID en las dos variedades de mijo y trigo sarraceno en ratas en crecimiento.
Cifra1muestra las composiciones comparativas de AA indispensables de los cereales crudos y su digestión
(DPG y DPF) en base a g/100 g de proteína. Las composiciones de AA indispensables de la digestión de los
alimentos a base de cereales fueron generalmente diferentes de las de sus cereales crudos. En general, en
comparación con los cereales crudos, se observó una disminución significativa en los contenidos de Cys e Ile en
la digestión de los alimentos a base de cereales (pag<0,01), mientras que se encontró un marcado aumento en
el contenido de Lys (pag<0,01). Mientras tanto, los contenidos de algunos AA indispensables, como His, Thr y Val
en las muestras de DPG fueron generalmente diferentes de los de las muestras de DPF (pag<0,01), lo que
significa que las composiciones de AA digestibles de los cereales se vieron significativamente afectadas por el
procesamiento.
3.3. Efecto de los métodos de procesamiento sobre la digestibilidad in vitro de proteínas de tres cereales
Elin vitroLa digestibilidad de las proteínas de los alimentos a base de cereales con harina cruda como
control determinada por el método Kjeldahl se muestra en la Figura2. En la fase gástrica, lain vitro La
digestibilidad de las proteínas del mijo fue muy baja (12,6%) para la harina cruda; después del procesamiento, la
digestibilidad se mantuvo sin cambios para PG o aumentó para PF (pag<0,01). Sin embargo, la digestibilidad de
los alimentos a base de cereales producidos por cebada de las tierras altas y trigo sarraceno disminuyó
significativamente (pag<0,001), y la digestibilidad de PG fue menor que la de PF (pag<0,01). Generalmente, elin
vitroLa digestibilidad de las proteínas de los alimentos a base de cereales fue inferior al 20% en la fase gástrica,
lo que coincidió con los informes de Gulati et al. [40] para el mijo proso cocido y Nunes et al. [41] para dos
variedades de sorgo cocido, respectivamente.
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Figura 1.Composición de aminoácidos de granos crudos y digestos de alimentos a base de cereales de (A) mijo, (B)
cebada de las tierras altas y (do) trigo sarraceno.Izquierda:Cromatografías de 17 aminoácidos. Esto incluye
1, Glu; 2, Asp; 3, Ser; 4, Gly; 5, His; 6, Thr; 7, Arg; 8, Ala; 9, Pro; 10, Tyr; 11, Val; 12, Met; 13, Cys;
14, Isla; 15, Leu; 16, Fe; y 17, Lys.Bien: Contenido de aminoácidos indispensables, g/100 g de proteína. DPG,
digestión gastrointestinal simulada de PG (granos cocidos) y DPF, digestión gastrointestinal simulada de PF
(bollos de mijo al vapor, fideos de cebada de las tierras altas y fideos de trigo sarraceno, respectivamente). Los
valores del contenido de aminoácidos indispensables fueron medias.±SD (norte=3) *pag<0,05, **pag<0,01, ***
pag<0,001 comparación entre DPG, DPF y granos crudos, respectivamente;#pag<0,05,##pag<0,01,###pag<
Comparación 0,001 entre DPG y DPF.
En la fase intestinal, lain vitroLa digestibilidad de las proteínas de la harina cruda osciló entre el 37,9%
(mijo) y el 70,0% (trigo sarraceno), que fue superior a la de los alimentos a base de cereales (pag<0,05). En
general, el procesamiento térmico disminuyó la digestibilidad, mientras que la digestibilidad de PF fue
generalmente mayor que la de PG (pag<0,01), lo que significa que el tratamiento de molienda mejoró la
digestibilidad. El tratamiento de molienda puede romper las estructuras internas insolubles de la pared celular
fibrosa, lo que hace que la proteína sea más vulnerable al ataque enzimático [42,43]. La digestibilidad de los
alimentos a base de cebada de las tierras altas y de trigo sarraceno osciló entre el 42,0% y el 58,2%, mientras
que la de los alimentos a base de mijo fue bastante baja (PG, 26,4%; PF, 33,9%). Según Mertz et al. [44],
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La digestibilidad de las proteínas del mijo cocido también fue menor que la de otros cereales como
el trigo o el maíz. Esto podría deberse a la formación de agregados proteicos hidrófobos y un
complejo polifenol-proteína durante el calentamiento en agua [40,45].
Figura 2.In vitrodigestibilidad de proteínas en (A) gástrico y (B) fases intestinales de alimentos a base de cereales elaborados con
mijo, cebada de las tierras altas y trigo sarraceno. PG, alimentos a base de cereales elaborados con granos (granos cocidos); PF,
alimentos a base de cereales elaborados con harina (bollos de mijo al vapor, fideos de cebada de las tierras altas y fideos de trigo
sarraceno, respectivamente). Diferentes letras en la parte superior de las barras (media±DAKOTA DEL SUR, norte=3) representan
significativamente diferentes (pag<0,05).
3.4. Efecto de los métodos de procesamiento sobre la digestibilidad in vitro de los AA de tres cereales
Elin vitroLa digestibilidad de los AA individuales en alimentos a base de cereales producidos con
granos (PG) o harina (PF) determinada por HPLC se muestra en la Tabla3La digestibilidad intestinal de los
AA totales (AAT) de PF fue mayor que la de PG, que mostró una tendencia similar a la basada en el
nitrógeno total. Sin embargo, la digestibilidad de los AA individuales varió ampliamente dentro de un
alimento. La digestibilidad de Cys (7,4–20,7%) e Ile (20,3–42,5%) fue la más baja entre todos los AA,
mientras que la digestibilidad de Lys y Gly fue relativamente alta (Lys, 56,4–84,5%; Gly, 65,8–80,8%). Han
et al. [39] informaron que la TID de Lys fue del 96,0%, mientras que la de Cys e Ile fueron del 66,3% y del
78,5%, respectivamente, en granos cocidos de mijo proso en ratas en crecimiento. Rafii et al. encontraron
resultados similares. [9], quien afirmó que la Lys estaba altamente disponible (97%) en el arroz blanco
pulido y cocido para humanos.
Tabla 3.Digestibilidad intestinal (%) de aminoácidos (AA) en alimentos a base de cereales producidos a partir de granos
(PG) o harinas (PF) de mijo, cebada de montaña y trigo sarraceno.
Automóvil club británico
Su
El
Tiro
Val
Conocí
Cis
Isla
Leu
fen
Lis
Total1
Áspid
pegamento
Ser
Mijo
Cebada de las tierras altas
Alforfón
Página
PF
Página
PF
Página
35,83±0,95do
39,28±1.34d
41.02±0,74d
29.41±0,72do
28.37±0,89F
17,93±0,87b
20.31±0,49d
22.44±0,25F
27.19±0,46F
71,54±1.30do
29,89±0,14d
33,25±0,81do
40,68±1.62d
47,19±0,86do
33,67±0,20do
37,44±0,41mi
20,77±0,73a
22,70±0,59do
26,95±0,63mi
32,83±0,95mi
84,46±0,48a
34.41±0,50do
AA indispensable
44,17±1.09b
62,65±1.24b
55,65±2.16b
45.33±1.56b
57,15±1.91do
11.80±1.04d
37,69±1.08b
44.23±0,27do
43.30±1.03d
66,16±1.02d
46,42±0,58b
75,25±4.62a
87,51±3.19a
71.27±2,98a
59,72±2.56a
80.05±1.16a
13,88±0,75do
39,49±0,65b
56,98±1.33a
57,84±0,29b
77.04±2.08b
60.03±0,70a
51,44±2.57b
49.11±2.19do
60.30±4.10b
42.03±0,37b
52,52±0,77d
7.44±0,55mi
42,46±1.60a
33,94±1.01d
50,43±0,41do
56,43±0,49mi
45.21±0,58b
40.39±1.01d
26,96±0,65d
34,63±0,92mi
85.23±1,65a
32.36±1.21do
38,83±1.01d
54.03±1.35b
39,45±1.49b
61,90±0,59do
50,82±1,98b
32.30±1.08do
67.34±2.56b
AA prescindibles
49,16±3.81antes de Cristo
56,61±3,50a
58.30±2.54do
PF
70,42±5.62a
65,40±0,85b
71,43±3.13a
55.11±4.83a
76.01±1,65b
14.56±0,75do
42.35±1.44a
51,72±1,55b
65,96±4.38a
72,57±4.31antes de Cristo
59.10±2.46a
45.08±3.74cd
53,47±1.27a
72,16±2.54a
10 de 15
Alimentos2023,12, 1714
Tabla 3.Continuar.
Automóvil club británico
Gly
Argento
Ala
Pro
Total2
TAA3
Mijo
Página
PF
71.05±1.01cd
28,98±1,80mi
24.53±1.15d
30.17±0,31mi
31,65±0,29d
30,88±0,22mi
80,82±0,81a
35,58±0,22d
29,73±0,60d
34.00±0,21mi
42.09±0,51do
38,71±0,41d
Cebada de las tierras altas
Página
PF
AA prescindibles
77,48±2.19desde
75,20±1.46antes de Cristo
48.08±2,98do
59,27±1.25b
46.05±1.28d
48,17±0,92b
47,48±0,61do
51.05±2.37do
66,40±4.04a
61.05±0,61do
48,15±0,61b
52,82±0,54b
Alforfón
Página
65,83±1.66mi
58.07±1.56b
45,54±1.69do
74.34±1,77b
56,44±2.12a
51,69±1.03b
PF
65,97±4.69Delaware
65,25±1.39a
53,72±5.53b
86,77±3,99a
57,95±2.29a
58,44±1,99a
1Total, la digestibilidad intestinal de los AA indispensables totales, calculada dividiendo el contenido de AA
indispensables totales de la fracción digestible de las muestras por el de las materias primas.2Total, la digestibilidad
intestinal de los AA totales dispensables, calculada dividiendo el contenido de AA totales dispensables de la fracción
digestible de las muestras por el de las materias primas.3TAA, digestibilidad intestinal de los AA totales, calculada
dividiendo el contenido de AA totales de la fracción digestible de las muestras por el de las materias primas.
a–fLa digestibilidad intestinal dentro de una fila con diferentes letras en superíndice fue significativamente diferente (pag<0,05). Los valores
fueron medias.±SD (norte=3).
La digestibilidad de los AA individuales en PG fue menor o igual a la de PF, lo que significó que el
tratamiento de molienda mejoró la digestibilidad de la mayoría de los AA. En el mijo, la digestibilidad de
la mayoría de los AA en PG fue menor que en PF (pag<0,05) excepto His, Thr, Val, Pro y Ala. Con respecto
a la cebada de las tierras altas, la digestibilidad de la mayoría de los AA en PG fue menor que en PF (pag<
0,05) excepto para Ile, Asp, Arg y Gly. Asimismo, para el trigo sarraceno la digestibilidad de la mayoría de
los AA en PG fue menor que en PF (pag<0,05) excepto Asp, Glu, Ile y Gly.
La digestibilidad de la mayoría de los AA (20,3%–47,2%) en el mijo fue menor que la de la cebada de las
tierras altas (32,3%–87,5%) y el trigo sarraceno (33,9%–86,8%) (pag<0,05). Sin embargo, la digestibilidad de Cys,
Lys, Asp y Gly en PF de mijo fue la más alta entre todos los alimentos a base de cereales. Han et al. [39]
informaron que el TID de la mayoría de los AA en el mijo proso era menor que en el trigo sarraceno, excepto
que el TID de Lys en el mijo proso era mayor que en el trigo sarraceno.
3.5. Efecto de los métodos de procesamiento sobre la DIAAS de tres cereales
En la Tabla S2 se presentan los valores de AAS de los AA indispensables en los granos crudos de tres
cereales. Los granos crudos de tres cereales tenían perfiles desequilibrados y el primer AA limitante fue la lisina,
excepto que el trigo sarraceno no tiene AA limitante para niños mayores, adolescentes y adultos. Para el mijo, el
primer AA limitante fue la lisina con 0,33 para niños de 6 meses a 3 años y 0,39 para niños mayores,
adolescentes y adultos. Kalinova y Moudry [46] también encontraron que Lys es el primer AA limitante con 0,47
para el mijo común. En cuanto a la cebada de las tierras altas, el primer AA limitante fue Lys con 0,56 para los
niños y 0,67 para los adultos. Bai et al. [47] también encontraron que Lys (0,61) es el primer AA limitante para la
cebada de las tierras altas. Para el trigo sarraceno, el primer AA limitante fue Lys con 0,87 para niños y ninguno
para adultos. El alto contenido de Lys para el trigo sarraceno (AAS, 0,96) también fue reportado por Motta et al. [
48].
Mesa4muestra la relación de referencia de aminoácidos indispensables digestibles (DIAA) y la DIAAS de los
alimentos a base de cereales. Los resultados muestran que las relaciones de referencia DIAA de los AA indispensables
disminuyeron significativamente, y la mayoría de ellos estaban muy por debajo de 1 después del procesamiento y la
digestión. El primer AA limitante fue Lys para los alimentos hechos con mijo y cebada de las tierras altas; sin embargo, el
primer AA limitante fue Leu para los alimentos a base de trigo sarraceno.
A pesar de que los valores DIAAS fueron diferentes con un patrón de referencia diferente, los valores
DIAAS de PG fueron generalmente más bajos que los de PF en tres cereales (pag<0,01), lo que significa que los
métodos de procesamiento tuvieron un efecto significativo en sus valores DIAAS. El valor más alto se observó
para la cebada de las tierras altas para PG, mientras que para PF el valor más alto se observó para el trigo
sarraceno. Los alimentos a base de mijo tuvieron los valores más bajos, ya sea en PG o en PF. Han et al.
informaron un hallazgo similar. [39], donde indicaron que los valores de DIAAS de los granos cocidos de mijo
fueron los más bajos entre nueve granos de cereales cocidos en ratas en crecimiento. Esto podría deberse a
que la digestibilidad de la proteína y los AA individuales en el mijo fue menor que en la cebada de las tierras
altas y el trigo sarraceno.
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Tabla 4.Relación de referencia de aminoácidos indispensables digestibles (DIAA) y DIAAS de alimentos a base de cereales
producidos a partir de granos (PG) o harinas (PF) de mijo, cebada de montaña y trigo sarraceno.
Mijo
Muestra
Isla
Leu
Lis
El
Val
Su
Azufre AA
Aromático AA
DIÁS (%)1
Isla
Leu
Lis
El
Val
Su
Azufre AA
Aromático AA
DIÁS (%)1
Página
PF
0,31
0,34
0,24
0,41
0,34
0,38
0,41
0,58
0,34
0,39
0,27
0,43
0,38
0,34
0,50
0,65
24 (Lis)F
0,33
0,37
0,28
0,54
0,37
0,47
0,48
0,73
28 (Lis)F
Alforfón
Cebada de las tierras altas
Página
PF
Página
Índice de referencia DIAA (niño (6 meses a 3 años))
27 (Lis)mi
0,51
0,43
0,38
0,59
0,49
0,39
0,50
0,84
38 (Lis)do
0,53
0,54
0,43
0,81
0,63
0,65
0,66
1.07
43 (Lis)b
0,57
0,33
0,49
0,73
0,47
0,57
0,50
0,83
33 (leu)d
Índice de referencia DIAA (niño mayor, adolescente, adulto)
0,36
0,42
0,32
0,59
0,40
0,42
0,59
0,83
32 (Lis)mi
0,55
0,46
0,45
0,74
0,53
0,49
0,58
1.06
45 (Lis)do
0,56
0,58
0,51
1.01
0,68
0,81
0,77
1.36
51 (Lis)b
0,61
0,36
0,58
0,91
0,50
0,71
0,59
1.05
36 (leu)d
Patrón de referencia
PF
(mg/g de proteína)
0,58
0,52
0,64
0,99
0,63
0,79
0,77
1.05
32
66
57
31
43
20
27
52
0,62
0,56
0,76
1.23
0,67
0,99
0,91
1.33
30
61
48
25
40
16
23
41
52 (leu)a
56 (leu)a
1El primer AA limitante se encontraba entre paréntesis. Todos los valores de DIAAS (%) >100 indicaban que no había ningún AA limitante.a–fDIAAS (%)
dentro de una fila con diferentes letras superíndices fue significativamente diferente (pag<0,05). Los valores fueron medias.±SD (norte=3).
4. Discusión
Los cereales son la principal fuente de energía en la mayoría de las dietas consumidas por los seres humanos y
contribuyen a los requerimientos de proteínas de los seres humanos, especialmente en los países en desarrollo [4,5].
Por lo tanto, la determinación de la calidad de la proteína en alimentos a base de cereales proporciona información
importante para la formulación de dietas equilibradas. Generalmente, esto incluye una evaluación nutricional realizada
en granos crudos o aislados de proteína. En 2014, Cervantes-Pahm et al. [31] determinaron los valores DIAAS de granos
crudos de ocho cereales en cerdos en crecimiento. En 2016, Mota et al. [49] informaron los valores del puntaje de
aminoácidos corregido por digestibilidad de proteínas (PDCAAS) de granos crudos de pseudocereales (quinua y
amaranto). En 2018, Abelilla et al. [50] informaron los valores PDCAAS y DIAAS del concentrado de proteína de avena en
cerdos en crecimiento. Sin embargo, los cereales generalmente se procesan utilizando granos o harina antes de ser
consumidos; se necesitan más estudios para estimar el impacto de la preparación o el procesamiento de los alimentos
en la calidad de las proteínas.
Lo ideal es que la valoración nutricional de los alimentos se determineen vivo(en humanos o
animales); sin embargo, estos estudios invasivos son costosos y plantean problemas éticos. Como
resultado, in vitroSe han desarrollado modelos para superar estos desafíos y proporcionar una
herramienta útil para predecir la calidad de las proteínas en humanos. El uso dein vitroLos modelos
fueron apoyados por la FAO/OMS [10].
Para determinar los valores DIAAS de varios alimentos, utilizamos el protocolo estático INFOGEST [13],
que implicó una digestión oral, gástrica e intestinal simulada. Después de la digestión, se podrían utilizar
múltiples métodos para el tratamiento de la muestra, incluida la inactivación de proteasas y la eliminación de
proteínas solubles. Para inhibir la tripsina y la quimotripsina, se agregó AEBSF (clorhidrato de fluoruro de 4-(2aminoetil) bencenosulfonilo) según lo informado por Sousa et al. en 2023 [17]. El tratamiento de choque térmico
también se ha utilizado en los últimos años para inactivar irreversiblemente las proteasas, cuando no se tuvo en
cuenta la evaluación de la actividad biológica [14]. La proteína soluble se eliminó a través de varios métodos,
como la precipitación con ácido tricloroacético, que se ha utilizado comúnmente en los últimos años [25–27]. En
nuestro estudio, utilizamos un tratamiento de choque térmico para inactivar las proteasas y la precipitación con
ácido tricloroacético para eliminar las proteínas solubles, que se basaron en nuestros requisitos de análisis para
determinar los valores de DIAAS.
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En este estudio, los valores de DIAAS obtenidos para granos cocidos (PG) de mijo y trigo sarraceno
fueron diferentes de los resultados informados por Han et al. [39,51] en modelos animales. El valor DIAAS
obtenido para granos cocidos de mijo fue mayor que el informado por Han et al. [51], quienes indicaron
que el valor DIAAS fue de 19 para los niños en cerdos en crecimiento. Además, el valor DIAAS obtenido
para granos cocidos de trigo sarraceno fue menor que el informado por Han et al. [39] para niños en
ratas en crecimiento. Sin embargo, los valores de DIAAS de los granos cocidos de trigo sarraceno fueron
inferiores a los del mijo, lo que fue consistente con los resultados informados por Han et al. [39] en
modelos animales pero con valores diferentes. La variación en los valores de DIAAS puede ser resultado
de las diferencias entre losin vitromodelo de digestión y modelo porcino, la temperatura de cocción, las
variedades de cereales y las condiciones de crecimiento de los cereales. Además, el valor DIAAS obtenido
para granos cocidos de cebada de altura fue de 45, que fue inferior al resultado informado por
Cervantes-Pahm et al. [31], quien indicó que el valor DIAAS obtenido para granos crudos de cebada
descascarada fue de 51 en cerdos en crecimiento. La disminución del valor DIAAS podría deberse a la
cocción, que dañó la digestibilidad de la proteína y de los AA individuales.
Según el valor de corte de la DIAAS introducido en un informe de consulta de expertos de la FAO [10], sólo
la avena descascarada se considera una buena fuente de proteínas para el consumo humano con un valor
DIAAS de 77. Han et al. [39] consideraron que el trigo sarraceno y el trigo sarraceno tártaro son buenas fuentes
potenciales de proteínas, porque sus DIAAS fueron de 68 y 47 después de ser cocinados utilizando granos,
respectivamente. En este estudio, los valores DIAAS de PF fueron 43 para la cebada de las tierras altas y 52 para
el trigo sarraceno. Es posible que la cebada de las tierras altas y el trigo sarraceno sean buenas fuentes de
proteínas cuando se procesan moliéndolos antes de cocinarlos.
5. Conclusiones
Este estudio evaluó la calidad de las proteínas de los alimentos a base de cereales en función de las
composiciones de AA digestibles. Las composiciones de AA de los aislados de proteínas fueron generalmente
diferentes de las de los granos crudos; especialmente, la marcada reducción en los contenidos de SAA puede
afectar en gran medida el análisis de AA de los cereales. El tratamiento de cocción disminuyó lain vitrocalidad
proteica de todos los cereales investigados. Con respecto a los métodos de procesamiento, el tratamiento de
molienda generalmente mejoró la digestibilidad de la proteína y los AA individuales en los alimentos. La
digestibilidad intestinal de los AA individuales dentro de un alimento varió ampliamente, y la digestibilidad de
Cys e Ile fue la más baja entre todos los AA. La cebada de las tierras altas y el trigo sarraceno son las posibles
buenas fuentes de proteína cuando se procesan moliendo antes de cocinarlos, debido a que el PF tiene altos
valores de DIAAS. El primer AA limitante en los alimentos procesados fue consistente con el de los granos
crudos (Lys) para el mijo y la cebada de las tierras altas, mientras que el primer AA limitante para el trigo
sarraceno se convirtió en Leu en los alimentos procesados. Este estudio comparó las composiciones de
aminoácidos antes y después del procesamiento de granos y la digestión gastrointestinal y destacó el impacto
de los métodos de procesamiento en la calidad proteica de tres cereales. Sin embargo, la inclusión dein vitroLos
modelos de absorción o los experimentos con animales en enfoques futuros pueden ayudar a dilucidar si estos
hallazgos siguen siendo válidos en un escenario más realista.
Materiales complementarios:La siguiente información de apoyo se puede descargar en:https://www.mdpi.com/article/
10.3390/foods12081714/s1; Tabla S1: Composiciones de aminoácidos (AA) de granos crudos, aislados de proteínas (PI) y
digesto de alimentos a base de cereales producidos utilizando granos (DPG) o harinas (DPF) de mijo, cebada de tierras
altas y trigo sarraceno (g/100 g de proteína); Tabla S2: Puntuación de aminoácidos de granos crudos de mijo, cebada de
tierras altas y trigo sarraceno.
Contribuciones del autor:Metodología, LF; Análisis formal, LF; Investigación, LF; Recursos, BL; Curación
de datos, LF; Redacción: borrador original, LF y SG; Redacción: revisión y edición, SG y BL; Visualización,
LF; Supervisión, BL; Administración del proyecto, BL; Adquisición de fondos, BL Todos los autores han
leído y aceptado la versión publicada del manuscrito.
Fondos:El estudio fue apoyado por el Programa Nacional de Investigación y Desarrollo Clave de China,
Investigación y demostración sobre la base científica de la composición nutricional de granos básicos y
secundarios y tecnologías clave de aplicación y funcionalización de alimentos básicos (2017YFD0401202).
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Declaración de disponibilidad de datos:Los conjuntos de datos generados para este estudio están disponibles a solicitud del
autor correspondiente.
Conflictos de intereses:Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
Abreviaturas
Página
PF
DPG
alimentos a base de cereales elaborados a partir de granos
alimentos a base de cereales elaborados a partir de harina
digerida de PG
Compendio de PF
Filtro de partículas diésel
Automóvil club británico
CP
AEA
Días
aminoácido
proteína cruda
Aminoácido azufrado, metionina con cisteína.
Puntuación de aminoácidos indispensables digestibles, la relación de referencia DIAA más baja (%) de
Agradecimiento especial
digestibilidad ileal verdadera
TAA
aminoácidos totales
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