ES2305063T3 - Composicion que comprende almidon resistente y grasas insaturadas. - Google Patents
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Abstract
Una composición para su consumo como alimento individual que comprende al menos 5 g de almidón resistente y al menos 2 g de grasa insaturada, en la que el almidón resistente está presente en una proporción de al menos un 20% en peso del contenido total en carbohidratos.
Description
Composición que comprende almidón resistente y
grasas insaturadas.
La presente invención se relaciona con la
regulación del metabolismo de la grasa o lípidos por medio de
composiciones y dietas elevadas en almidón resistente y grasas
insaturadas.
La obesidad y el sobrepeso en general así como
una gama de enfermedades metabólicas como la diabetes mellitus no
dependiente de insulina, dislipidemias, hipertensión y enfermedad
vascular coronaria son un problema generalizado en muchas partes
del mundo. En muchos casos, la causa subyacente de estas
enfermedades es el desarrollo de resistencia a la insulina. Los
factores que contribuyen al inicio y desarrollo de la resistencia a
la insulina no han sido del todo dilucidados pero el tipo de ácido
graso y/o carbohidrato en la dieta han sido expuestos como factores
cruciales (Storlien et al., 1993 Diabetes, 42:
457-462).
El almidón dietético, un componente importante
del consumo humano de carbohidratos, está compuesto por dos tipos
de polímeros de glucosa, llamados amilosa y amilopectina. La amilosa
es un polímero lineal de residuos de glucosa unidos mediante
enlaces \alpha (1-4) mientras que la amilopectina
es un polímero ramificado de residuos de glucosa unidos mediante
enlaces \alpha (1-4) y \alpha
(1-6).
La ingestión del almidón amilopectina es
conocida por producir un ascenso rápido y prolongado de las
concentraciones en plasma de insulina y glucosa, lo cual se ha
considerado perjudicial para la sensibilidad a la insulina en todo
el cuerpo a largo plazo. En humanos, el consumo de alimentos que
causan un gran incremento en la concentración de glucosa en plasma
postprandial está también asociado a una concentración incrementada
de ácidos grasos libres en el plasma. Este incremento en la
concentración de ácidos grasos en el plasma causa una disminución
en la oxidación de la glucosa, presumiblemente por vía del ciclo
ácido graso-glucosa, el cual puede deteriorar la
sensibilidad a la insulina.
Asp, N.G. (1997). Advances in Experimental
Medicine, vol. 427, p. 201-210 publica un almidón
resistente por tener varios efectos fisiológicos, por ejemplo, en
la fermentación en el colon, la reducción en el índice de glucemia,
mejoría en la absorción mineral y reducción del colesterol en el
plasma.
La EP-A-550060
publica una composición que comprende un almidón resistente a las
enzimas, el cual reduce el colesterol en sangre y el riesgo a la
obesidad.
La US-A-5776887
publica una composición nutricional para el manejo dietético de
diabéticos comprendiendo carbohidratos absorbidos lentamente,
preferiblemente almidón resistente, y también publica varias
composiciones que tienen almidón resistente y grasas en varios
niveles.
La DE-A-19503993
publica composiciones que comprenden ácidos grasos
n-3 y almidón resistente para mejorar la tolerancia
a la glucosa, la resistencia a la insulina o hiperlipidemia, en
casos de obesidad o diabetes mellitus.
La WO-A-0038537
publica alimentos que comprenden almidón resistente con ácidos
grasos insaturados para prevenir la enfermedad colorrectal,
enfermedad cardiovascular y para reducir el índice glucémico. Una
realización específica muestra una barra de muesli con almidón
resistente y ácidos grasos altamente insaturados.
Los presentes inventores han mostrado ahora que
el consumo de una dieta elevada en almidón resistente y grasas o
lípidos insaturados tiene efectos provechosos sobre el metabolismo
de carbohidratos y grasas. Específicamente, se ha demostrado que el
consumo de una dieta elevada en almidón resistente y grasas o
lípidos insaturados conduce a un incremento en la oxidación de
grasas.
Según esto, la presente invención proporciona
una composición para su consumo en una sola comida según la
reivindicación 1.
Preferiblemente, la grasa insaturada está
presente en una proporción de al menos un 25% en peso del total de
contenido de grasa.
Preferiblemente la grasa insaturada es
seleccionada fundamentalmente entre grasas poliinsaturadas, con un
buen balance entre los tipos omega 3 y omega 6, y grasas
monoinsaturadas.
En un segundo aspecto, la presente invención
proporciona un alimento que comprende una composición de la presente
invención.
\newpage
La composición o alimento puede, por ejemplo,
estar en forma de tableta, alimento, componente de una comida
preempaquetada, o componente de una dieta controlada en
calorías.
En un tercer aspecto, la presente invención
proporciona un método para producir una composición de la presente
invención de acuerdo a la reivindicación 16.
La presente invención proporciona composiciones
que comprenden elevados niveles de almidón resistente y grasa
insaturada.
Como es usado en esta solicitud, el término
"almidón resistente" incluye aquellas formas definidas como
RS1, RS2, RS3, y RS4 como se definen en Brown, McNaught y Molones
(1995) Food Australia 47:272-275. Cualquiera de los
almidones resistentes modificados o no modificados o mezclas de
éstos pueden ser usados en la presente invención. Un almidón
resistente particular puede ser producto de múltiples
modificaciones. Los almidones resistentes modificados incluyen
productos de ruptura como las maltodextrinas resistentes.
Una forma de almidón resistente particularmente
conveniente para la presente invención es el almidón que contiene
almidón resistente. Preferiblemente, los almidones tienen un
contenido de amilosa de al menos un 40% (p/p), aunque el contenido
de amilosa del almidón puede variar en dependencia de las especies
de plantas a partir de las cuales el almidón ha sido obtenido. En
una forma preferida el almidón proviene del maíz teniendo un
contenido de amilosa de al menos un 70% (p/p), al menos un 80% (p/p)
o al menos un 90% (p/p). El almidón puede también ser química,
física o enzimáticamente tratado o modificado. La modificación
química puede ser mediante oxidación, a través de enlaces
entrecruzados, eterificación, esterificación, acidificación,
dextrinización, o mezclas de éstos. La modificación física incluye
tratamiento por calor/humedad.
Preferiblemente los almidones resistentes son
derivados u obtenidos a partir del maíz (granos del maíz). Se
apreciará, sin embargo, que otras fuentes de almidón resistente
pueden ser usadas en la presente invención. Ejemplos incluyen
cereales como sorgo, trigo, cebada, avenas, triticale, maíz y arroz,
tubérculos como patata y mandioca, legumbres como los guisantes, y
otros que incluyen almidones derivados a partir de técnicas de
cultivo congénito o a partir de especies de plantas genéticamente
modificadas.
Los almidones pueden también ser tratados para
aumentar el contenido de almidón resistente mediante un número de
medios físicos o químicos. Cuando el almidón ha sido obtenido a
partir de especies de plantas no modificadas genéticamente, el
almidón tratado resultante puede todavía denominarse almidón
resistente no GMO. Por un número de razones relacionadas con la
regulación de los alimentos GMO y la preferencia del consumidor,
puede ser provechoso usar el almidón no GMO, ya sea tratado o no
tratado, en las composiciones de la invención.
Un medio de tratamiento preferido es el almidón
tratado con calor en presencia de humedad (tratamiento
calor/humedad) el cual puede ser logrado mediante un número de
procesos que incluyen el calentamiento a presión negativa,
atmosférica o positiva a una elevada humedad, o técnicas cíclicas a
través de temperaturas y presiones diferentes. El calentamiento
puede estar en el orden de 100 a 180ºC, preferiblemente alrededor de
120 a 150ºC y niveles de humedad del 10 al 80%, preferiblemente del
20 al 60%. Una repetida esterilización en autoclave y un
enfriamiento rápido pueden ser usados para incrementar el contenido
de almidón resistente en los almidones. Se apreciará que estos
procesos y condiciones se pueden cambiar para alcanzar el incremento
deseado en el nivel de almidón resistente que está siendo
tratado.
El tratamiento puede también constar de
extracción por solvente para eliminar grasas y/o minerales del
almidón.
En los documentos WO94/03049 y WO94/14342 se
describen almidones altos en amilosa los cuales son almidones
resistentes e incluyen almidón del maíz con un contenido de amilosa
del 50% (p/p) o más, particularmente un 80% (p/p) o más, almidón de
arroz con un contenido de amilosa del 27% (p/p) o más, o almidón de
trigo con un 35% (p/p) o más. Además, particulares intervalos de
tamaños granulares de almidones con un contenido de amilosa del 50%
o más y un contenido de almidón resistente incrementado, incluyendo
estos almidones maíz, cebada y legumbres. Esta invención no está,
sin embargo, limitada a estas formas de almidón resistente. Por
ejemplo, otras formas de almidón resistente pueden ser derivadas a
partir de fuentes como las bananas, y tubérculos como las patatas y
formas modificadas de éstos.
Las modificaciones químicas, como la oxidación,
el entrelazamiento, la eterificación, la esterificación, la
acidificación, la dextrinización y análogas son bien conocidas en
esta técnica como tratamientos químicos apropiados. Similarmente,
otras modificaciones pueden ser inducidas física o enzimáticamente,
o mediante otros medios bien conocidos por los expertos en la
técnica.
Puede también ser útil modificar el grado de
susceptibilidad a las enzimas del almidón resistente mediante la
alteración de la conformación o estructura del almidón. Ejemplos
incluyen la atenuación y el entrelazamiento de ácidos o enzimas
usando reactivos difuncionales, tratamiento de calor/humedad y
recocido térmico. Dichos métodos de modificación son conocidos en
la técnica y los almidones producidos mediante estos métodos
deberían ser convenientes para la presente invención.
Preferiblemente, el almidón resistente se deriva
a partir de almidones de sorgo, arroz, cebada, avenas, triticale,
trigo, legumbres, patata o banana. Como el contenido de amilosa de
algunos almidones parece estar relacionado con el contenido de
almidón resistente, una realización preferida es el uso de almidones
que tienen un contenido de amilosa de al menos un 40% (p/p). Se ha
descubierto que el almidón resistente obtenido o derivado a partir
del almidón de maíz es particularmente apropiado para la presente
invención. En muchas plantas que contienen almidón, el contenido de
amilosa no necesita incrementarse a los elevados niveles encontrados
en el maíz con el fin de mostrar las propiedades del almidón
resistente. Estas propiedades es probable encontrarlas en trigo [+
35% de amilosa], banana y cebada [+30% de amilosa]; patata,
legumbres y arroz [+ 27% de amilosa]. La cantidad de almidón
resistente puede ser demostrada por la resistencia del gránulo de
almidón o del material derivado del almidón al ataque por amilosas,
independientemente de su contenido de amilosa. Sin embargo, el
contenido de amilosa puede ser un indicador de si el gránulo de
almidón exhibirá esta propiedad de resistencia a la amilólisis.
Los almidones de maíz que tienen un contenido de
amilosa de al menos un 70% (p/p), al menos un 80% (p/p) o al menos
un 90% son preferidos ya que estos almidones contienen elevados
niveles de gránulos de almidones que forman el almidón
resistente.
El término "grasas insaturadas" incluye
ésteres de ácidos grasos insaturados tanto en forma sólida como
líquida; los términos grasas, aceites, ácidos grasos y lípidos son
usados indistintamente.
Preferiblemente, la grasa es una grasa
monoinsaturada, una grasa poliinsaturada, una grasa omega 3, o una
grasa omega 6. Triglicéridos vegetales adicionales relevantes para
la presente invención incluyen aquellos obtenidos a partir de
semillas, alubias, frutas, nueces y otros materiales de plantas,
obtenidos a menudo mediante expulsión mecánica y/o extracción con
solventes. Ejemplos que son particularmente convenientes para el
uso en la presente invención son el aceite de girasol, incluyendo
variedades oleicas elevadas y medias, aceite de soja, aceite de
semilla de algodón, aceite de nabicol o colza, incluyendo variedades
bajo linolénicas y otras modificadas, aceite de lino o de linaza,
incluyendo variedades alto linolénicas [Linola], aceite de maíz o
granos de maíz, aceite de oliva, aceite de cacahuete, aceite de
salvado de arroz, aceite de palma y aceite fraccionado de palma,
aceite de palmiste, aceite de coco y análogos.
Los triglicéridos de origen animal pueden ser
usados en la presente invención e incluyen aquéllos obtenidos a
partir de la leche y del procesamiento de ganado vacuno, ovino y
pescado. Ejemplos preferidos incluyen los ácidos grasos
poliinsaturados (PUFAs, por sus siglas en inglés)
n-3 y los PUFAs n-6, como los
aceites de pescado.
Las composiciones de acuerdo a la presente
invención comprenden elevados niveles de almidón resistente y
elevados niveles de grasa insaturada como una proporción del
contenido carbohidrato/grasa comparado con alimentos típicos y
suplementos dietéticos. Específicamente, las composiciones de la
presente invención comprenden al menos 5 g de almidón resistente y
al menos 2 g de grasa insaturada.
De este modo las composiciones pueden comprender
al menos 5, 10, 15 0 20 g de almidón resistente. Ya que uno de los
propósitos de la presente invención es reemplazar el almidón
dietético del tipo no resistente, como el almidón amilopectina, por
almidón resistente, es preferible que el almidón resistente esté
presente en una proporción de al menos un 10% en peso del contenido
total de almidón, preferiblemente al menos un 15, 20, 25, 30, 40,
50, 60, 70 u 80% en peso del contenido total de almidón.
Similarmente, se prefiere que el almidón resistente esté presente
como una proporción significativa del contenido total de
carbohidrato de la composición. Por ejemplo, el almidón resistente
puede estar presente en una proporción de al menos un 20% en peso
del contenido total de carbohidrato, preferiblemente al menos un 25,
30, 35, 40, 50, 60 o 75% en peso del contenido total de
carbohidrato. Los tipos de almidón resistentes que pueden ser
incluidos en las composiciones están descritos anteriormente.
En relación al contenido de grasas/lípidos, las
composiciones comprenden típicamente al menos 2 g de grasa
insaturada o sus equivalentes. Por ejemplo las composiciones pueden
comprender al menos 3, 4, 5, 6 u 8 g de grasa insaturada (mayor
para alimentos de untar como la margarina). Es preferible incluir
grasa insaturada para que así la proporción de almidón resistente
con relación a la grasa insaturada sea de aproximadamente 1:1 a
1:2, aunque la proporción puede ser marcadamente diferente para un
alimento individual que se use en el contexto de la dieta de un
individuo.
Debido a que uno de los propósitos de la
presente invención es el de reemplazar las grasas saturadas por
grasas insaturadas para alcanzar los efectos metabólicos deseados
que ahora se ha demostrado que se dan cuando el almidón resistente
y las grasas insaturadas suponen un elemento significativo de la
dieta de un individuo. Por ejemplo la grasa insaturada puede estar
presente en una proporción de al menos un 25% en peso del contenido
total de grasa, preferiblemente de al menos un 35, 50, 75 u 80% en
peso del contenido total de almidón. En una realización, la grasa
saturada está sustancialmente ausente en la composición. Los tipos
de grasa insaturada que pueden ser incluidos en las composiciones
están descritos anteriormente.
Las composiciones pueden comprender además otras
fuentes de carbohidratos aparte del almidón resistente, las grasas
insaturadas, los agentes saborizantes, las vitaminas, los minerales,
los electrolitos, los oligoelementos y otros aditivos
convencionales. Las proteínas, particularmente proteínas resistentes
a la digestión denominadas "proteínas no degradables" o
"proteínas resistentes", pueden también ser incluidas para
asegurar un desempeño o utilización fisiológica óptimos. Si
cualquiera de estos ingredientes opcionales no están presentes en la
composición de la invención, se deberían suministrar normalmente
como un suplemento a la composición de la invención en otros
elementos de la dieta, de modo que se garantice un suministro
adecuado de todos los ingredientes nutricionales esenciales. Si la
composición de la invención está destinada a proporcionar una parte
sustancial del consumo de alimentos de un sujeto, los ingredientes
opcionales deben preferiblemente estar presentes, para evitar así
tener que consumirlos por separado. Esto es de particular
importancia para sujetos obesos o con sobrepeso en tratamiento de
reducción de peso, por lo cual es importante que todos los
ingredientes nutricionales sean suministrados en las cantidades
recomendadas.
Pueden añadirse vitaminas y minerales a la
composición en concordancia con los límites establecidos por las
autoridades sanitarias. La composición de la invención puede
comprender todas las vitaminas y minerales recomendados. Las
vitaminas incluyen típicamente la A, B1, B2, B12, ácido fólico,
niacina, ácido pantoténico, biotina, C, D, E y K. Los minerales
incluirán típicamente hierro, zinc, yodo, cobre, manganeso, cromo y
selenio. Electrolitos como sodio, potasio y cloruros,
oligoelementos y otros aditivos convencionales también se añaden en
las cantidades recomendadas.
La composición de la invención puede tomar
cualquier forma que sea conveniente para el consumo humano o animal,
como un alimento o bebida. En una realización, la composición es
una mezcla en polvo la cual es soluble, suspendible, esparcible o
emulsionable en un líquido que contiene agua como el agua, café, té
o zumo de fruta. Para este propósito, la composición puede
embalarse en un paquete destinado a cubrir el requerimiento total
nutricional por un período definido de tiempo, como tres días o una
semana, por lo cual la composición estará dividida en subunidades
apropiadas para una dosis diaria, preferiblemente de cuatro a cinco
subunidades para mujeres y de cuatro a seis subunidades para
hombres por dosis diaria, las cuales se envasan separadamente antes
de envasarse en el paquete, o bien el paquete estará provisto de
medios para dividir dichas subunidades.
En otra realización preferida, la composición de
la invención es una preparación nutricional líquida en un líquido
que contiene agua, en el cual los ingredientes sólidos son
disueltos, suspendidos, dispersados o emulsionados en una cantidad
del 10 al 40% en peso. Cuando la preparación nutricional líquida
esté destinada para beber, comprenderá generalmente un agente
saborizante como se discutió arriba.
En una realización adicional, la composición de
la invención puede estar en forma de una composición sólida como
una barra nutricional, barra de fruta, galleta o un producto de
panadería como un bizcocho, pan o magdalenas, o un producto de
mantequería como productos para untar o margarina bajos en
calorías.
Las composiciones pueden formar una parte o el
total de una comida preempaquetada, incluyendo las comidas
preparadas refrigeradas o congeladas.
Las composiciones pueden ser también formuladas
como tabletas. Debido a que las cantidades de almidón resistente y
de grasa insaturada así como otros ingredientes tales como
aglomerantes y agentes saborizantes resultan en composiciones de al
menos 7 u 8 g, las tabletas pueden ser relativamente grande.
Consecuentemente, las tabletas serán típicamente formuladas para
que puedan ser masticadas antes de ser tragadas. Alternativamente,
las composiciones pueden estar subdivididas en un número de
tabletas.
De este modo las composiciones de la invención
pueden ser proporcionadas, por ejemplo, en forma de comidas
consumibles, bebidas, polvos, tabletas, alimentos saludables,
suplementos nutricionales y alimentos de animales.
Las composiciones pueden formar toda o una parte
de una dieta controlada en calorías, por ejemplo una dieta
controlada en calorías que tenga un contenido energético desde 800
hasta 1200 kcal por día, o más de 1200 kcal por día, así como más
de 2000 kcal por día.
Las composiciones de la invención y los
alimentos ricos en almidón resistente y grasas insaturadas son
destinados para un reemplazo parcial o total de la toma de
carbohidrato o grasa en la dieta normal de individuos. Un método
para lograr el reemplazo total es el de proporcionar suplementos
nutricionales junto con una reducción en las cantidades de alimento
o de productos alimenticios particulares en la dieta existente de un
individuo. Otro método es el de proporcionar productos alimenticios
normales en los cuales el contenido y la composición de
carbohidratos y grasas ha sido modificado para proporcionar un
alimento con niveles incrementados de almidón resistente y grasa
insaturada (y niveles inferiores de almidón no resistente,
carbohidrato y grasa insaturada).
En concordancia, la presente invención
proporciona un método para producir una composición de la invención,
método que comprende la sustitución de (i) algo o todo el contenido
de carbohidrato de una composición con almidón resistente y (ii)
algo o todo el contenido de grasas saturadas de una composición con
grasas insaturadas.
Un método de preparación de un alimento de la
presente invención puede comprender la sustitución de uno o más de
los componentes alimenticios con uno o más de los componentes
alimenticios que tiene un mayor contenido de almidón resistente y
la sustitución de algunas o todas las grasas saturadas por grasas
insaturadas para así incrementar la proporción de almidón
resistente, incrementar la proporción de grasas insaturadas y una
menor proporción de grasas saturadas.
Esto puede ser alcanzado mediante la sustitución
simple de ingredientes durante la fabricación y/o procesamiento de
los ingredientes, productos intermedios o productos finales para
incrementar el contenido de almidón resistente y/o grasa
insaturada. Una discusión sobre fuentes convenientes de ingredientes
con un elevado contenido de almidón resistente y grasas insaturadas
se ha proporcionado ya anteriormente, junto con métodos para
incrementar el contenido de almidón resistente de los almidones.
Preferiblemente el contenido de almidón resistente es incrementado
hasta al menos un 20% en peso del contenido total de carbohidrato
del alimento o composición, más preferiblemente al menos un 30, 40,
50 0 70% en peso. Preferiblemente el contenido de grasa insaturada
es incrementado hasta al menos un 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95 ó
100% en peso.
Los alimentos o composiciones anteriores pueden
ser preparados usando técnicas de fabricación de alimentos normales
conocidas en la técnica referente a cualquier composición o alimento
particular.
El grado al que puede incrementarse el contenido
de almidón resistente y grasa insaturada variará según los
diferentes tipos de alimentos. A modo de ejemplo, la cantidad de
almidón resistente en el pan blanco disponible actualmente es de
alrededor de 1% en peso y la cantidad de grasa (principalmente como
ácidos grasos poliinsaturados) es de alrededor de un 2,5% en peso.
El contenido de almidón resistente del pan puede ser incrementado
desde el 6 hasta un 12% en peso. La cantidad de grasa puede ser
incrementada hasta al menos un 6% en el pan blanco normal (y por
encima de al menos un 30% en alimentos de especialidad).
Un objeto de la presente invención es el de
modificar la dieta de un individuo mediante el incremento de la
toma de almidón resistente con la sustitución de grasas saturadas
por efectos insaturados para alcanzar los efectos metabólicos
deseados. Por ejemplo, los niveles de almidón resistente y grasas
insaturadas, como los ácidos grasos poliinsaturados, pueden ser
incrementados en comparación con la toma dietética existente del
individuo. En particular, la proporción de almidón resistente
relevante del total de toma dietética de carbohidrato y la
proporción de grasas insaturadas como los ácidos grasos
poliinsaturados relativa al total de toma dietética de grasa puede
ser incrementada.
Esta manipulación de la dieta individual puede
ser alcanzada ya sea mediante un enfoque de dieta total o mediante
un enfoque de alimento único en donde las composiciones de la
invención ricas en almidón resistente y grasas insaturadas son
administradas.
Cuando se usa el enfoque de dieta total, los
niveles incrementados de almidón resistente pueden ser
proporcionados por un alimento o grupo de alimentos y los niveles
incrementados de grasas insaturadas como los ácidos grasos
poliinsaturados pueden ser proporcionados mediante otro alimento o
grupo de alimentos. A modo de ejemplo, un producto de panadería,
como el pan, el cual ha sido específicamente formulado para ser rico
en almidón resistente puede ser proporcionado junto con una
producto lácteo untable formulado para ser rico en ácidos grasos
poliinsaturados.
Además, encontramos que la transcripción de
c-fos es modulada significativamente en el
hipotálamo lateral (LH, del inglés), el núcleo hipotalámico
ventromedial (VHM, del inglés), el núcleo hipotalámico
paraventricular (PVH, del inglés), el núcleo hipotalámico arcuato
(Arc) y el núcleo hipotalámico dorsomedial (DMH, del inglés) (ver
Figura 6). La transcripción de c-fos es un indicador
de la actividad neuronal (Xin et al., 2000, Brain Research
Bulletin, 52: 235-242). Debido a que estas regiones
del cerebro son conocidas por jugar un rol en la regulación del
balance energético y la saciedad, la observación de que la actividad
transcripcional actividad/neuronal en estas regiones se ve afectada
por cambios dietéticos es importante.
Por ejemplo, a un individuo puede ponérsele una
dieta tal que en las comidas combinadas, las comidas combinadas
contienen al menos 10 gramos de almidón resistente o al menos 5
gramos más que una comida comparable que contiene una alta cantidad
de almidones prontamente digeribles. Se ha descubierto que el
consumo de al menos 15 gramos, preferiblemente al menos 20 gramos,
y más preferiblemente alrededor de 30 gramos totales de almidón
resistente por día con las comidas proporciona un metabolismo
mejorado de la grasa, esto es una oxidación incrementada de las
grasas dietéticas y/o la movilización y utilización de las grasas
acumuladas en un individuo.
Preferiblemente, la dieta elevada en
carbohidratos rica en almidón resistente proporciona aproximadamente
un 50% (puede ser superior o inferior) de las calorías disponibles
a partir del carbohidrato, con al menos 5 g, preferiblemente 10 g,
más preferiblemente de al menos 20 g, incluso más preferiblemente de
al menos 25 g, y más preferiblemente de al menos 30 g de almidón
resistente por día. El consumo de al menos 5 g de almidón
resistente, preferiblemente de al me-
nos 10 g en una comida única tendrá también un efecto beneficioso mediante el incremento de la oxidación de grasa.
nos 10 g en una comida única tendrá también un efecto beneficioso mediante el incremento de la oxidación de grasa.
Además, la dieta puede también comprender una
proporción incrementada de grasas insaturadas. Preferiblemente, la
cantidad de grasa insaturada en la dieta es aquella en que al menos
un 50% de las calorías disponibles a partir de la grasa son
proporcionadas por grasa insaturada, más preferiblemente, al menos
un 70%.
El cociente respiratorio (RQ, del inglés) es la
relación molar del dióxido de carbono (CO_{2}) producido al
oxígeno (O_{2}) consumido y esta relación varía en dependencia de
la fuente de energía que es utilizada por el cuerpo. El RQ, al
oxidar el carbohidrato como única fuente de energía es teóricamente
de 1,00, el RQ al oxidar los lípidos como única fuente de energía
es teóricamente de 0,71. Las dietas mezcladas producirán valores de
RQ que varían entre los dos valores teóricos.
Los resultados mostrados aquí demuestran que el
RQ se reduce en individuos que consumen una dieta elevada en
almidón resistente (ver Figura 13). Esto indica que el almidón
resistente produce un cambio en la movilización de energía que
favorece la oxidación de grasas sobre la de carbohidratos.
Las composiciones de la invención pueden usarse
para lograr un incremento de la oxidación de grasas (que puede
demostrarse por la reducción del RQ).
A lo largo de esta solicitud, a no ser que el
contexto requiera lo contrario, la palabra "contienen", o
variaciones como "contiene" o "conteniendo", se entenderá
que implican la inclusión de un elemento indicado, número entero o
paso, o grupo de elementos, números enteros o pasos, pero no la
exclusión de cualquier otro elemento, número entero, o paso, o
grupo de elementos, números enteros o pasos.
A fin de que la presente invención pueda ser más
claramente entendida, las formas preferidas serán descritas con
referencia a los ejemplos y dibujos siguientes, los cuales son sólo
ilustrativos y no limitantes.
Figura 1. Concentraciones de glucosa en plasma
postprandial en respuesta a a) almidones cocinados o b) almidones
no cocinados de diferente concentración de amilosa. Los valores para
cada grupo dietario (n=7) son expresados como media \pm error
estándar (e.s.).
Figura 2. Concentraciones de insulina
postprandial en plasma en respuesta a a) almidones cocinados o b)
almidones no cocinados de diferentes concentraciones de amilosa.
Los valores para cada grupo dietario (n=7) son expresados como
media \pm e.s.
Figura 3. Área de incremento por debajo de la
curva (AUC, por sus siglas inglesas) para a) la glucosa y b) la
insulina en respuesta a alimentos de diferentes concentraciones de
amilosa. El signo (*) representa una diferencia significativa (p=
0,05) del grupo de amilosa del 0% en la misma categoría (i.e.
cocinado o no cocinado). El signo (#) representa una diferencia
significativa (p= 0,05) a partir del almidón no cocinado de la misma
concentración de amilosa. Los valores para cada grupo dietario
(n=7) son expresados como media \pm e.s.
Figura 4. a) Concentraciones de glucosa (mmol/l)
en el plasma de los cuatro grupos dietarios en respuesta a una
inyección intravenosa de glucosa de 2 horas (al 10%). Los valores
para cada grupo dietario (n=12) son expresados como media \pm
e.s. La dieta saturada de grasa/amilopectina (Sat/AP) es
significativamente diferente de la dieta de
n-3/amilopectina (N-3/AP) (p= 0,05),
mientras que la dieta de n-3/amilosa
(N-3/AL) es significativamente diferente de la
dieta de n-3/amilopectina (N-3/AP)
(p= 0,001). b) Concentraciones de insulina (ng/ml) en el plasma de
los cuatro grupos dietarios en respuesta a 2 horas de inyección
intravenosa con glucosa (al 10%): Los valores para cada grupo
dietario (n=12) son expresados como media \pm e.s. La dieta
saturada de grasa/amilosa (Sat/AL) es significativamente diferente
de la dieta de n-3/amilosa (N-3/AL)
(p= 0,001), mientras que la dieta de
n-3/amilopectina (N-3/AP) es
significativamente diferente de la dieta de
n-3/amilosa (N-3/AL) (p= 0,05).
Figura 5. Concentraciones de leptina en plasma
en ayuno (ng/ml) en los cuatro grupos dietarios tras un protocolo
dietético de 16 semanas. Los valores para cada grupo dietario (n=12)
son expresados como media \pm e.s. Hubo diferencias
significativas entre los grupos de almidón (p= 0,05), pero no entre
los grupos de grasa.
Figura 6. Activación del c-fos
en ayuno de diferentes regiones hipotalámicas del cerebro en los
cuatro grupos dietarios tras un protocolo dietético de 16 semanas.
Los valores para cada grupo dietario (n=5, n=1 para el grupo
grasa saturada/amilosa) son expresados como media \pm e.s. Los
valores de c-fos de las diferentes regiones del
cerebro fueron estadísticamente significativos a (p= 0,001) para el
DMH, (p=0,01) para el ARC, (p=0,005) para el LHA, (p= 0,001) para
el PVN, y (p=0,05) para el VHM. [Clave: hipotálamo lateral (LH),
núcleo hipotalámico ventromedial (VHM), núcleo hipotalámico
paraventricular (PVH), núcleo hipotalámico arcuato (Arc) y núcleo
hipotalámico dorsomedial (DMH)].
Figura 7. Velocidad de lipogénesis (microgramo
de átomo de H/min/g) a 1 hora y a 2 horas en tejido pardo adiposo
(BAT, del inglés) en respuesta a almidones de diferentes
concentraciones de amilosa. Los valores para cada grupo dietario
(n= 8) son expresados como media \pm e.s. Las ratas alimentadas
con amilosa y amilopectina fueron significativamente diferentes en
el punto de tiempo de las 2 horas (p= 0,01).
Figura 8. Velocidad de lipogénesis (microgramo
de átomo de H/min/g) a 1 hora y a 2 horas en tejido muscular
gastrocnemio adiposo en respuesta a almidones de diferentes
concentraciones de amilosa. Los valores para cada grupo dietario
(n= 8) son expresados como media \pm e.s.
Figura 9. Velocidad de lipogénesis (microgramo
de átomo de H/min/g) a 1 hora y a 2 horas en tejido blanco adiposo
(WAT, del inglés) en respuesta a almidones de diferentes
concentraciones de amilosa. Los valores para cada grupo dietario
(n= 8) son expresados como media \pm e.s. Las ratas alimentadas
con amilosa y amilopectina fueron significativamente diferentes en
el punto de tiempo de 1 hora (p= 0,01).
Figura 10. Velocidad de lipogénesis (microgramo
de átomo de H/min/g) a 1 hora y a 2 horas en tejido hepático en
respuesta a almidones de diferentes concentraciones de amilosa. Los
valores para cada grupo dietario (n=8) son expresados como media
\pm e.s.
Figura 11. Velocidad de lipogénesis (microgramo
de átomo de H/min/g) a 1 hora y a 2 horas en tejido hepático en
respuesta a almidones de diferentes concentraciones de amilosa. Los
valores para cada grupo dietario (n=8) son expresados como media
\pm e.s.
Figura 12. Velocidad de glucogénesis (microgramo
de átomo de H/min/g) a 1 hora y a 2 horas en el tejido muscular
gastrocnemio en respuesta a almidones de diferentes concentraciones
de amilosa. Los valores para cada grupo dietario (n=8) son
expresados como media \pm e.s.
Figura 13. Cambio en el RQ en respuesta al
almidón resistente en la dieta. Dos semanas después de comenzar una
dieta DS o RS (día 14), los sujetos retornaron para tomar una
segunda muestra de sangre en ayunas y una prueba de comida de tres
horas. La prueba de comida consistió en 60 g de cereales para el
desayuno, 250 ml de leche White Lite, una rebanada de pan
(tostado), 1 bizcocho (tostado), 10 g de margarina Colza y 20 g de
mermelada. Los resultados son expresados como media \pm ESM (n=12
para los círculos sólidos DS, n=11 para RS, círculos abiertos). *
p< 0,03 para diferenciar al grupo RS al mismo punto de
tiempo.
Los ejemplos siguientes se brindan como
antecedentes técnicos de la invención y no forman parte de la
invención.
Ejemplo
1
Las ratas fueron alimentadas con comida estándar
para rata durante una semana antes de implantación quirúrgica de la
cánula. Las canulaciones fueron entonces ejecutadas una semana antes
de realizar las pruebas de comida aguda. Una semana después de la
canulación, las ratas estuvieron en ayuno durante toda la noche. A
la mañana siguiente, las ratas fueron expuestas con un gramo de
carbohidrato/kg de peso corporal y se tomaron muestras de sangre
postprandial por un período de las 2 horas. Dos horas después de
comer, las ratas fueron sacrificadas y sus tejidos fueron recogidos
para posteriores análisis.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados se muestran en las Figuras
1-3 y en la Tabla 2.
Ejemplo
2
A las crías de las ratas criadas en laboratorio
se les inyectó Streptozotocina a los 2 días de edad, para inducir
una diabetes sin insulina, o una solución buffer estándar. A las 8
semanas de edad, las ratas estuvieron en ayunas durante toda la
noche y fueron sometidas a una prueba de tolerancia a la glucosa
para determinar su estado diabético. Las ratas fueron divididas en
los grupos diabético y no diabético y alimentadas con dietas de
prueba durante 8 semanas. Las velocidades de metabolismo fueron
obtenidas en cada rata a la semana 7 del período de alimentación.
Al completar la alimentación, las pruebas de tolerancia a la glucosa
fueron repetidas y se obtuvieron muestras de sangre. Las ratas
fueron entonces sacrificadas y los tejidos muscular y cerebral
fueron recogidos para análisis posteriores.
Los resultados son mostrados en la Figuras 4 a
6.
Ejemplo
3
Las ratas fueron alimentadas con comida estándar
para ratas una semana antes de la implantación quirúrgica de las
cánulas. Las canulaciones fueron entonces ejecutadas una semana
antes de realizar las pruebas de comida aguda. Una semana después
de la canulación, las ratas estuvieron ayunando durante todo la
noche. A la mañana siguiente, los animales fueron expuestos con un
gramo de carbohidrato/kg de peso corporal. Después de comer, las
ratas fueron inyectadas con un marcador radioactivo y muestras de
sangre postprandial fueron tomadas por un período de las 2 horas.
Las ratas fueron sacrificadas 1 hora o 2 horas después de la
alimentación y sus tejidos fueron recogidos para análisis
posteriores.
Los resultados son mostrados en las Figuras 7 a
12.
El efecto de la dieta sobre la actividad
neuronal (c-fos) es muy interesante, cuando uno mira
su impacto sobre el balance energético total. El hipotálamo lateral
(LHA) se piensa que es el centro de alimentación dentro del sistema
parasimpático, el cual está asociado con el balance energético
positivo. El hipotálamo ventromedial (VMH), sin embargo, es
considerado el centro de la saciedad del sistema nervioso simpático
y representa un balance energético negativo. La Figura 6 ilustra
que las dietas ricas en grasa insaturada y almidón resistente han
disminuido la activación del centro del apetito (LHA) y han
aumentado los niveles de activación del centro de la saciedad, así
como las dietas ricas en grasa saturada y pobres en almidón
resistente tiene el efecto opuesto. Tomados en conjunto (LHA/VMH),
estos valores determinan el balance energético total.
Los resultados preliminares a partir de los
datos RQ sugieren un cambio en la utilización del sustrato, de
glucógeno a oxidación de la grasa, cuando se incrementa la
proporción o porcentaje de almidón resistente. Sin embargo, no está
claro si estos cambios ocurren realmente, cuándo o dónde. Las
Figuras 7 a 12 ilustran el efecto del almidón resistente sobre la
síntesis/utilización del glucógeno y la síntesis/oxidación de
lípidos de varios tejidos, posterior a una ingestión de almidones
de diferente concentración. Las figuras 7 y 9 muestran diferencias
significativas en la proporción de lipogénesis dentro de los tejidos
adiposos pardo y blanco y una tendencia hacia una glucogénesis
incrementada dentro del tejido hepático. Esto confirma que el
consumo de almidón resistente, especialmente a largo plazo, puede
de hecho cambiar la utilización de sustrato desde la glucogénesis
hasta la oxidación de la grasa.
La leptina es una proteína sintetizada en el
tejido adiposo y se considera que inhibe el consumo de alimento y
aumenta la saciedad. El receptor de la leptina es encontrado en el
hipotálamo del cerebro y puede ser un vínculo clave entre los
sistemas neuronal (c-fos) y hormonal y su efecto
sobre la homeostasis calórica. Aunque otros estudios han mostrado
diferencias en los niveles de leptina entre los grupos alimentados
con grasa saturada y grasa insaturada, la Figura 5 muestra
diferencias significativas sólo entre los grupos con diferentes
concentraciones de almidón, aunque hubo una tendencia hacia niveles
de leptina superiores en el grupo de grasas insaturadas. Las
diferencias entre los grupos de almidón pueden ser explicadas
mediante la gran diferencia de pesos corporales y de grasas de los
animales, ya que hay una sustancial pérdida de peso con el consumo
crónico de almidón resistente. Esta pérdida de peso pudiera ser
atribuida en parte, al cambio en la utilización de sustrato que
notamos en el estudio de absorción. También, con la pérdida de
grasas habrá una disminución en la producción de leptina.
Ejemplo
4
Veinticuatro hombres saludables
(19-34 años de edad) participaron en el presente
estudio. La aprobación para este trabajo fue concedida por el
University Wollongong Human Ethics Comittee y un consentimiento
pleno escrito fue obtenido por parte de todos los sujetos antes de
comenzar el ensayo.
Los sujetos fueron divididos aleatoriamente en
dos grupos. El primer grupo recibió una dieta de almidón tradicional
(TS, del inglés), bajo en almidón resistente, mientras que el
segundo grupo recibió una dieta Hi-maize^{TM}
(HM), rica en almidón resistente. La dieta TS consistió en productos
estándares disponibles comercialmente mientras que la dieta HM
consistió en productos disponibles comercialmente conteniendo
Hi-maize^{TM} (Tabla 1). Para el grupo TS, los
valores de media y ESM por edad, altura y peso fueron de 22,3 \pm
0,6 años, 180 \pm 3,1 cm, y 73,5 \pm 3,7 kg, respectivamente.
Para el grupo HM, los valores de media y ESM por edad, altura y
peso fueron de 23,5 \pm 0,6 años, 185 \pm 1,8 cm, y 74,1 \pm
2,4 kg, respectivamente.
A todos los sujetos se les pidió comer al menos
60 g de cereales de desayuno, 4 rebanadas de pan blanco y 2
bizcochos por día, más 3 comidas de pasta (servicio de 125 g) por
semana durante 14 días. Un exceso de estos alimentos fue
proporcionado para que así los sujetos pudieran exceder las
instrucciones de consumo si fuera necesario ya que todos los
participantes hacían ejercicio regularmente (4-8
veces por semana). A todos los sujetos se les aconsejó no comer
alimentos que contuviesen una cantidad significativa de almidón
resistente (por ejemplo, legumbres, bananas verdes y arroz basmati)
durante el estudio como un intento de controlar "el origen"
del consumo de almidón resistente (i.e. almidón resistente de
fuentes diferentes a aquellas proporcionadas como parte del
estudio). Todos los alimentos suministrados a los sujetos fueron
donados por Buttercup Bakeries, Uncle Toby's Company Ltd, y New
Zealand Starch Products con el patrocinio de Starch Australasia
Ltd.
Antes de comenzar la dieta distribuida (día 0),
fue tomada una muestra de sangre (antecubital) en ayunas a cada
sujeto, seguida de una entrevista del historial dietético y de una
explicación completa de las pautas dietéticas para el estudio. Dos
semanas después de comenzar la dieta (día 14), los sujetos
retornaron para una segunda muestra de sangre en ayunas y una
prueba de comida de 3 horas. La prueba de comida fue o de TS o de
HM, basada en la dieta del sujeto durante el período de estudio de 2
semanas, y consistió en 60 g de cereales de desayuno, 250 ml de
leche Lite White, 1 rebanada de pan (tostado), 1 bizcocho (tostado),
10 g de margarina Canola y 20 g de mermelada.
Las muestras de sangre venosa (antecubital)
fueron tomadas a los 30, 60, 120 y 180 min posteriores a la
ingestión de la comida de prueba. Las mediciones del cociente
respiratorio (RQ) fueron tomadas 0, 60, 120 y 180 min después de la
ingestión de la comida de prueba usando un Datex Deltatrac II
(Helsinki, Finlandia). Además, todas las muestras de sangre fueron
analizadas para glucosa en suero, insulina en suero, colesterol en
plasma, lípido total en plasma y concentración de ácido graso libre
en plasma.
De los 24 sujetos reclutados, un sujeto del
grupo HM fue encontrado resistente a la insulina en concordancia
con los criterios de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y fue
eliminado del estudio. El consumo energético total y la composición
macronutriente de la dieta no difirieron significativamente entre
los grupos TS y HM (Tabla 5).
No hubo diferencias en los valores RQ en ayunas
entre los grupos TS y HM (datos no mostrados). Los valores RQ
variaron entre 0,83 y 0,91 y fueron representados como \DeltaRQ,
que representa la diferencia entre el RQ en cada punto de tiempo y
a 0 min. La \DeltaRQ a 60 min y 120 min después de la ingestión de
la comida no mostró diferencias entre los grupos TS y HM. Después
de 180 min, sin embargo, el \DeltaRQ del grupo HM fue
aproximadamente el 50% en relación con el grupo TS.
Los dos grupos de hombres saludables (de
18-34 años) consumieron durante dos semanas una
dieta rica en carbohidrato conteniendo bien productos de almidón
tradicional (TS) bajos en almidón resistente, bien productos
Hi-maize^{TM} (HM) ricos en contenido de almidón.
Se midió el RQ y se tomaron muestras de sangre después de la
ingestión de alimentos para analizar la concentración de glucosa,
insulina ácido graso libre (FFA, del inglés), colesterol y lípido
total. A las 3 horas el \DeltaRQ para el grupo HM (0,04 \pm
0,01) fue aproximadamente el 50% con relación al grupo TS (0,09
\pm 0,02; p< 0,01). Este dato proporciona evidencia de que una
dieta rica en almidón resistente causa un cambio agudo en la
utilización de energía que favorece la oxidación de grasa sobre la
oxidación de carbohidrato con el consumo de elevados niveles de
almidón dietético resistente.
En términos absolutos, el carbohidrato fue la
fuente primaria de energía, a la 1, 2 y 3 horas posteriores a la
ingestión de alimentos ya que los valores RQ variaron entre 0,90 y
0,92. La disminución de RQ que fue observada en el grupo HM
comparado con el grupo TS 3 horas después de comer representa un
incremento en la oxidación de grasas. Aunque la magnitud de esta
disminución del RQ (0,05 unidades) parece pequeña, representa una
gran diferencia en la oxidación de grasas. Por ejemplo, si los
sujetos del grupo TS hubieran oxidado el 50% de grasa y el 50% de
carbohidrato, la disminución observada en RQ significaría que los
sujetos del grupo HM hubieran oxidado el 67% de grasa y el 33% de
carbohidrato. Esta diferencia sustancial en la utilización de
energía es de particular interés, especialmente ya que la diferencia
en el contenido total de almidón resistente entre las dietas del
grupo HM y TS fue relativamente baja. La comida usada para el ensayo
agudo contuvo aproximadamente cuatro veces el contenido de almidón
resistente de la dieta del grupo TS (28,2% contra 7,2% (p/p),
respectivamente). Un gran incremento en la cantidad de almidón
resistente puede dar como resultado un efecto aún mayor sobre la
utilización de energía.
El consumo de almidón resistente causó un
incremento agudo en la oxidación de grasas. Además, el consumo de
una dieta rica en carbohidratos, independientemente del contenido
resistente, disminuyó las concentraciones de FFA en plasma en
ayuno. Tomándolos juntos, estos resultados indican que una dieta
rica en carbohidratos, rica en almidón resistente puede ser
beneficiosa para aquellos que sufren de enfermedades metabólicas en
las que se da una sobreproducción sintomática de FFA del plasma,
como en la obesidad y la diabetes mellitus no dependiente de
insulina.
\vskip1.000000\baselineskip
Este listado de referencias citadas por el
solicitante tiene como único fin la conveniencia del lector. No
forma parte del documento de la Patente Europea. Aunque se ha puesto
gran cuidado en la compilación de las referencias, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza cualquier
responsabilidad en este sentido.
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Claims (17)
1. Una composición para su consumo como alimento
individual que comprende al menos 5 g de almidón resistente y al
menos 2 g de grasa insaturada, en la que el almidón resistente está
presente en una proporción de al menos un 20% en peso del contenido
total en carbohidratos.
2. Una composición según la reivindicación 1 que
comprende al menos 10 g de almidón resistente.
3. Una composición según las reivindicaciones 1
ó 2, en la que algo o todo el almidón resistente es, o se deriva
de, almidón de amilosa de maíz que tiene un contenido en amilosa de
50% o más en peso.
4. Una composición según las reivindicaciones 1
a 3, en la que la grasa insaturada está presente en una proporción
de al menos 25% en peso del contenido total de grasa.
5. Una composición según la reivindicación 4, en
la que la grasa insaturada está presente en una proporción de al
menos 50% en peso del contenido total de grasa.
6. Una composición según la reivindicación 5, en
la que las grasas saturadas están sustancialmente ausentes.
7. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en la que la grasa insaturada se selecciona
entre una o más de una grasa monoinsaturada, una grasa
poliinsaturada, una grasa omega 3 y una grasa omega 6.
8. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, la que además comprende al menos un
ingrediente adicional seleccionado entre el grupo que consistente en
un agente saborizante, una fuente de vitaminas, una fuente de
minerales, un electrolito y un oligoelemento.
9. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en forma de dieta baja en calorías con un
contenido energético de 3349,44 a 5024,16 kJ (800 a
1200(kcal)) al día.
10. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en forma de dieta con un contenido
energético de más de 5024,16 kJ (1200(kcal)) al día.
11. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en forma de dieta con un contenido
energético de más de 8373,6 kJ (2000(kcal)) al día.
12. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11 en forma de mezcla en polvo, siendo dicha
mezcla en polvo soluble, apropiada para ser suspendida, dispersable
o emulsionable en un líquido que contenga agua.
13. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11 en forma de gránulos.
14. Un producto alimenticio que comprende una
composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
13.
15. Un producto alimenticio según la
reivindicación 14, el cual se proporciona como alimento
preempaquetado que comprende al menos un componente alimenticio que
contiene dicha composición.
16. Un método para producir una composición
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, método que
comprende sustituir (i) algo o todo el contenido de carbohidratos de
la composición por almidón resistente y (ii) algo o todo el
contenido de grasas saturadas de la composición por grasas
insaturadas.
17. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13 para aumentar la oxidación de grasas.
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