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UFibra dietética y sus
beneficios en la alimentaciónDavidBetancurAnconaVirginiaPérezFloresLuisA.ChelGuerrero
InTRODUCCIónTradicionalmente,laspartescomesti-blesdelasplantasusadasparalaali-mentaciónhumana se seleccionabandebido a su valor nutrimental. Losvegetales(frutas,verduras,cerealesyleguminosas) eranprimordialesporserricosenenergía.Lafibradietéticaquecontienenseconsiderópormuchotiempocomomaterialdedesecho,ra-zónporlacualsevierondisminuidossusnivelesdeconsumoenlaalimen-tación.Elmejoramientodelosproce-sos tecnológicos,particularmentedelamoliendadegranos alimenticios,favoreció esta situación, ya que losaltos contenidosdefibra que estánlocalizadosenlaregiónexternadelosgranosdecereales,en lascáscarasyvainasdefrutasyvegetalespudieranseparaseeficientementeyconsiderarsecomosubproductos. Lafibradietética fueconsideradaen ladécadaanteriorcomouncom-ponenteinerteysinimportancianutri-mentalenlosalimentosdeconsumo
humano,peroenlosúltimosaños,sudéficit en ladietaha sido relaciona-do conmuchosproblemasmédicos:trastornos intestinales, cardiopatías,diabetes,obesidad,etcétera. Algunos investigadores señalanqueestasenfermedadessonmásco-munesenelmundooccidentalqueenlageneralidaddelospaísesendesa-rrollo(Burkitt,1978;Trowell,1978).Laalimentaciónenestaszonasconstituyeunadelasdiferenciasesencialesentreambaspoblaciones;por ejemplo, losafricanos que habitan en las zonasrurales consumenhasta 25g/díadefibra, en tantoque lapoblacióndelmundo occidental consumemenosdeunacuartapartedeesa cantidad(Burkitt,1978).
DEFInICIónDEFIBRADIETéTICASe ha debatido sobre la definiciónapropiada de fibra dietética desdesureconocimientoen1950.Hipsley,en1953,ensuintentopordescribir
David Betancur Ancona.Doctoren ciencias conespecialidadenalimentos,egresadodelaEscuelanacional deCien-ciasBiológicasdel InstitutoPolitécniconacional. Inves-tigadornacionalnivel 1delSnI,con14publicacionesenrevistasarbitradasy10artí-culosdedivulgación.
Virginia M. Pérez Flores.Maes-tra en ciencias con especia-lidad en alimentos. Es res-ponsable del LaboratorioSensorial de la FacultaddeIngenieríaQuímica.
Luis A. Chel Guerrero.Doctorconespecialidadenalimen-tos, egresadode la EscuelanacionaldeCienciasBioló-gicas del Instituto Politéc-niconacional. InvestigadornacionalnivelIdelSnI.Re-presentante del grupo deinvestigacióndel ProgramaIberoamericanodeCienciayTecnologíaparaelDesarrollo,consedeenArgentina.
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algosuperioralafibracruda,aplicóelconceptoporprimeravezdefibradietéticacomountérminoenelqueincluía loscomponentesde laparedcelulardelasplantas(celulosa,hemi-celulosaylignina)(Choycol.,1997). DespuésTrowell,en1972,sugirióel término de fibra dietética paradesignar los constituyentes de laparedcelulardelasplantasquenosondigeriblesporlasecrecióneneltractodigestivohumano(Kritchevs-ky,1982).
COMPOSICIónDELAFIBRADIETéTICALafibrasecomponedediferentesti-posdepolímeros,fundamentalmen-tepolisacáridos,conpropiedadesycaracterísticasmuyespecíficas.Lospolisacáridosestánconstituidospormás de 10monosacáridos, unidospordistintosenlacesglucosídicos.Seencuentrancomocadenaslineales,obienramificadas,quepuedenestarintegradas por homopolisacáridos,
los cuales están formados por unsolo tipo demonosacáridos, comoeselcasodelalmidón,glucógenoylacelulosa;ylosheteropolisacáridosqueestánformadospordosomásmonosacáridosdiferentes,comosonlahemicelulosa,pectinas,mucílagosyresinas(Leeycol.,1993). Los componentes de la fibradietéticatotal,porsuspropiedadesfísicas,seclasificaneninsolublesysolublesenagua(Cuadro1).(LópezyMarcos,1999).Lafibrainsolubleseencuentraconstituidaporcelulosa,lahemicelulosainsolubleylignina,queseencuentranenlasenvolturasdelosgranosyproporcionanestruc-tura a las células de la plantas; selocalizanentodoslostiposdema-terialvegetal(Hughes,1991;Serna,1996;LópezyMarcos,1999).Entreloscomponentessolublesseencuen-tranlaspectinas,gomas(β-glucanosypentosanos),mucílagosyalgunashemicelulosas;estetipodefibrasehallaenlasparedescelulares.
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Fuenteprincipaldealimentos
Plantas(cerealesyleguminosas,verduras) Granosdecerealyleguminosas,frutas Plantasleñosas
Granos(avena,centeno) Frutas,verduras,leguminosas,papa,remolacha Leguminosas(guar,algarrobo),algas Cebolla,trigo,alcachofa,achicoria
Cuadro1Componentes de la fibra y sus fuentes en los alimentos
Fuente:MeyeryTungland(2001).
Característica
Insoluble
Soluble
Componente
Celulosa Hemicelulosa Lignina
β-glucano Pectina Goma Inulina
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UESTRUCTURADELAFIBRADIETéTICALaestructurade lafibradietética sedivideentrestiposdepolímeros:
1) Polisacáridosestructurales.Sonlosqueformanlaparedcelularyseen-cuentranentreellos:lassustanciaspécticas,hemicelulosaylacelulosa.
2) Lospolisacáridosnoestructura-les.Sonmásfácilesdeextraeryaislar;seencuentranentreellos:losmucílagos,inulina,lasgomas(gomaarábica,agar, tragacanto,karaya, alginatos, etcétera) y elalmidónresistente(Hughes,1991;Monro,1996).
3) Los componentes estructuralesno polisacáridos: entre los queseencuentran la lignina,cutina,suberina, ácido fítico, taninos(Schneeman,1989).
PROPIEDADESFUnCIOnALESDELAFIBRADIETéTICALas propiedades fisicoquímicas ofuncionales de la fibra dietética sepuedenagrupar en cuatrogruposydependiendodeellasseránlascaracte-rísticasfísicasybondadesfisiológicasy/otecnológicasquepuedantener:
a) Propiedaddehidratación(solubili-dad,hinchamiento, capacidadderetención y absorción de agua,viscosidadygelación).
b) Capacidaddeintercambiocatiónico.c) Tamañodepartícula,densidady
característicasdesuperficie(poro-sidadycapacidaddeadsorcióndegrasa).
d)Adsorcióndemoléculasorgánicas(Lópezycol.,1997).
FUEnTESDEFIBRADIETéTICALafibradietética,comoyasemen-cionó,provienedelasparedescelu-laresdelasfrutasyverduras(Figura1)ysucontenidovaríadeacuerdoconlaclasedeplanta,suedadyelgradodetrasformaciónaquehayasido sometida (Kaufer, 1985). Enloscítricos(naranja,limón,toronja)abundaenlaparteblanquecina,en-trelacáscarayelinteriorcomestible(Santoyoycol.,1993).
Fibradietéticaysusbeneficiosenlaalimentación
Figura1
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Entrelasprincipalesfuentesdefi-braqueseconsumenseencuentran:trigo, avena, arroz,maíz, cebada,centeno(Serna,1996).Laconcentra-cióndefibradietéticaenlamayoríadelasfrutasnormalmenteoscilade1a5gdefibrapor100gdeproductofresco.Loscerealesyparticularmen-tealgunosdesusderivados(salva-do)songeneralmentericosenfibraypuedecontenernivelessuperioresal 15%del producto (Torre y col.,1991).Elsalvadodetrigoesunadelasmateriasprimasmásutilizadascomofuentedefibra;contiene39gdefibradietéticaporcada100g,deloscualesel5.06%esfibradietéticasoluble y el 94.93% es insoluble(Aadul-HamidyLuan,2000).Enlasfrutas y verduras predominan laspectinas, que constituyen un 35%deltotaldelasfibrasdietéticasylacelulosa,conotro35%,mientrasqueenlassemillassobresalelahemice-lulosa, que representa el 80% deltotaldelasfibrasdeesosalimentos(Bourges,1989).
EFECTOSBEnéFICOSDELAFIBRAElconsumodelafibrasedirigeadostiposdepersonas:
• laspersonassanas,quebuscanunadietaequilibradaenlaquelafibraesunfactorderegulaciónintesti-nal, preventivode enfermedadesytrastornosfisiológicos.
• yparalaspersonasquepresentanyauntipodeenfermedadoaltera-ción(LópezyMarcos,1999).
Los componentes solubles einsolublesdelafibradietéticaejer-cendistintosefectosenlasalud.Elcomponentequeharecibidomayoratencióneslafracciónsolublepor-queseleasociaconlareduccióndelcolesterolenlasangre,entantoquela fracción insolubleafectael trán-sitointestinalylatasadeabsorciónde nutrientes.A esta última se leconsidera como agente engrosanteoderellenoycomouncompuestoterapéuticoparaprevenirocombatirlaconstipaciónmediante laactiva-cióndelosmovimientosperistálti-cosdelestómago.Lafibrainsolublereduce la biodisponibilidadde losminerales,peroayudaa reducir latasadeabsorcióndeglucosa,locualesbenéficoparalosdiabéticos.Asímismo,estafraccióninsolubletienelapropiedaddeligarosimplementeminimizarlaexposicióndeagentescarcinogénicos al lumen intestinal(Serna,1996). Elconsumodealimentosintegra-les permite la obtención de todoslosnutrimentosalavez:proteínas,lípidos, hidratos de carbono, vita-minas,mineralesyparticularmentedefibra(Chávez,1993).Aunquenosehanestablecidorecomendacionesespecíficas de la cantidad de fibraalimentaria,serecomiendauncon-
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Usumoentre25y30gde fibra.Losconcentradosde fibradelmercadovandirigidosaunademandadife-renciada.Porunaparte,laderivadade personas que buscan una dietaequilibrada,comoseñalamoslíneasarriba,yporotra,comopreventivode enfermedades. El déficit en elconsumodefibrahasidoasociadocon lapresenciade ciertospadeci-mientosenelorganismo(Figura2).
OTROSEFECTOSBEnéFICOSDELAFIBRA:FERMEnTA-CIónCOLónICALafibradietéticanoesatacadaporlasenzimasdelestómagoydel in-testinodelgado,porloquellegaalcolonsindegradarseyyaestandoenésteesfermentadaporlasbacteriaspertenecientesa losgénerosBacte-roides,Eubacterium, Bifidobacterium yPeptostreptococus, dando lugar ala producción de ácidos grasos decadena corta (acético, propiónico
y butírico) y gases (CO2,H2,CH4 yH2S). El ácido acético es tomadopor el músculo y metabolizadoparaobtenerenergía,elpropiónicopuedeser importanteenelcontroldelmetabolismodelcolesterolyelbutírico es una fuente de energíapara el epitelio y tiene efectos enla prevención del crecimiento decélulas cancerígenas (Larrauri ycol.,1996;Lópezycol.,1997;LópezyMarcos, 1999). El valor neto delaenergíadependedesugradodefermentabilidadysueleestarentre1y2.5Kcal/g(Lópezycol.,1997).
EFECTOSADVERSOSEl exceso de fibra puede llegar aprovocarproblemasestomacales,yaque al hidratarsemucho ocasionaundesequilibrio en el contenidodeaguaintestinal,estasituacióntambiénpuedeocasionar que lospolisacári-dosseunanaelementosimportantescomoelcalcio,zinc,hierro,magnesio,
Fibradietéticaysusbeneficiosenlaalimentación
{Figura2
Déficit de fibra como causa posible de enfermedades(LópezyMarcos,1999)
Déficitdefibra
Estreñimientocrónico
Excesodealimentosconcentradosenergéticamente
Enfermedadesporpresióncolónica
{
Intraluminar
Intrabdominal{ {
{•Enfermedad diverticulardelcolon•Apendicitis•Cáncerdecolon
•Colelitiasis•Arterioesclerosis•Obesidad•Diabetesmellitus
•Herniadehiatus•Hemorroides•Várices
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fósforocobre,vitaminaB12yalgunosaminoácidos,provocandoque estosnutrimentosnoseanaprovechadosyseeliminenenlasheces.
USOSDELAFIBRAEnALIMEnTACIónLafibradietéticaseusaenlaindus-tria alimentaria como ingrediente,enriqueciendo el producto conunasustanciaquepudohaberperdidoenetapaspreviasdelprocesamientodeunamateriaprima, y comoaditivoal favorecer retención de líquidos,sustituyendo grasas o sirviendocomo emulsificante.Los tecnólogosenalimentoshanbuscadodesarrollarfórmulasparaañadiresteaditivooin-gredienteenlamayorcantidaddeali-mentos.Enlaactualidadseconsidera
queelconsumodiarioenunapersonaadultadebeserde20a35gdefibra,delcual40%debeserfibradietéticasoluble(ZambranoyGallardo,1998). Generalmenteseconocendostiposdeproductos producidos con fibradietética:
1) productosenriquecidosconfibra,en los cuales no se diferenciansignificativamentelaspropiedadessensorialesdelostradicionales;y
2) productosenloscualesseadicionaporsuspropiedadesparaimpartircaracterísticasde colory textura,especialmente en la innovaciónydesarrollodenuevosproductos.
Elbrócoli,elmameyyelchayotecontienenpolisacáridosquepor suscaracterísticasfisicoquímicaspodrían
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Userutilizados como fuentesdefibraen lapreparacióndealimentospararegímenes especiales (HernándezyGallardo, 1998).Elnopal representaunaexcelentealternativacomofuentedefibraporsufácilpreparaciónparaelconsumohumano.Apesardequenoseconsumecrudosepuedenela-boraralimentosquelocontengan,yaqueexistelatendenciacadavezmáspronunciadade ingerirlo en jugosomezcladoconotrasfrutasyverdurasconlafinalidaddedisminuirelpesocorporal(Hernándezycol.,1998). Uno de los principales usos delafibraes laelaboracióndecerealesparadesayuno.Loscerealesintegra-les son considerados como lamejorfuentedefibradebidoasucontenidodesalvado.Laavenaactualmenteseutilizaparalaelaboracióndecerealespara el desayuno comouna fuentericaenfibra.Hoydíaesmuycomúnlaadicióndesalvadodeavenaaloscerealesparadesayunoyestohaen-
riquecidoelcontenidodefibraacasieldobleconrespectoalashojuelasdeavenatradicionales.Laaplicacióndelafibradietéticaenpanesyproductosdepanaderíaserealizaporvariasra-zones,entreellas lafortificaciónconlamisma,lareduccióndecaloríasyelenlazamientodeaguaqueresultadegraninterésporimpartirfrescuraenelpanyunmayorrendimiento(Figura3).Adicionalmente, lasmejoras decolorysaborenpastelesyengalletaspuedenobtenerseconlaincorporacióndelafibradietéticaderivadadefrutas. Tambiénenel campode lospro-ductos de pasta hay unmarcadocrecimiento.Debidoasupopularidadentrejóvenesyadultos,losproductosdepastaresultandegraninterésparaser enriquecidos confibras neutrasparamejorarsuingesta.Enelcampodelaindustrialácteaunodelosprin-cipales problemas tecnológicos enlosproductos lácteos, tales comoelyogurt,quesomadurado,postresde
Fibradietéticaysusbeneficiosenlaalimentación
Figura3Usos de la fibra en alimentos
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lecheyaderezos,eslaprevencióndelaseparacióndefasesosinéresisyenestecasosehanempleadofibrasparaevitardichaseparación. Comosemencionóanteriormen-te,unafuenteimportantedefibraloconstituyen las leguminosas.En laFacultaddeIngenieríaQuímicadelaUniversidadAutónomadeYucatánse han desarrollado procesos tec-nológicosparaelaprovechamientointegraldelosgranosdelegumino-sas,comosonlaCanavalia ensiformis (habablanca)yelPhaseolus lunatus (ib).Durante el proceso de extrac-cióndelasproteínasyalmidóndeestasleguminosasseobtieneunresi-duofibrosoqueesconsideradounaalternativadefibradietéticaparalaalimentaciónhumana. Asimismo,sehaencontradoquelos concentrados de fibra dietéticaprocedente de frutas en generalson demejor calidad que los queprovienen de los cereales. Debidoaestotambiénsehanevaluadolas
característicasfisicoquímicas,fisio-lógicasyfuncionalesdelosresiduosfibrososdemaracuyá(Pasiflora edu-lis, flavicarpa degener), obtenidosdelprocesodeextraccióndedichafruta. En el cuadro 2 se presentan demanera general las característicasquímicas,funcionalesyfisiológicasde losresiduosfibrososmenciona-dos. Se observan altos contenidosde fibradietética total (FDT), fibradietéticainsoluble(FDI)ymenoresvalores de fibra dietética soluble(FDS). Entre las propiedades fun-cionales analizadas se muestranla capacidad absorción de agua(AA) y de aceite (AAC), así comolaactividademulsificante(AE)ylaestabilidaddelaemulsión(EE).Deigualformasemuestranlosnivelesdedigestibilidadin vitro ein situ enestosresiduos. Cabemencionarquesehanana-lizadoenpartelosresiduosfibrososprovenientes de la leguminosa de
Cuadro2Características de residuos fibrosos de diversas fuentes
Fuentedefibra
Canavalia ensiformis
Phaselus lunatus
Passiflora edulis
Composición(%) Propiedadesfuncionales(%) Propiedadesfisiológicas
Digestibilidad(%)
FDT
55.88
29.42
62.62
FDI
52.49
28.64
46.64
FDS
3.39
0.78
15.98
AA
39.5
26.5
72
AAc
23
18
20
AE
8.6
49.3
3.21
EE
49.30
28.25
62.00
In vitro
81.51
93.65
61.5
In situ
———
———
77.3
Fuente:Pereza,2000;Cruz,2002.
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UVigna unguiculata (vainasybagazo),cuyocontenidoenlasfraccionesdefibrason77.11,62.87y14.24%paralasvainasyde28.05,25.79y2.26%deFDT,FDIyFDS,respectivamente.Dichosresiduosaúnnohansidoeva-luados funcionalnifisiológicamente(Alor, 2000).Es importantedestacarquetodoslosresiduosfibrososantesmencionadoscontienenbajosnivelesde factores antinutrimentales, talescomoglicósidoscianogénicos,fitatos,inhibidores de proteasas, taninos,siendomenoresal2%. En la industria alimentaria lafibradietéticatienedosusosfunda-mentalmente:
• comoingredientey• comoaditivo
Debidoalaspropiedadesfuncio-nalesantesexpuestasestosresiduossehanincorporadoenlaelaboracióndediversos alimentos.Algunosdelos productos en los cuales se hanadicionadopuedenobservarseenelCuadro3.
Todos estos productos fueronevaluados sensorialmente con con-sumidores, obteniéndose resultadossatisfactorios en suniveldeagrado,inclusoenalgunossiendosimilaresosuperandoalcontrol.Losproductosqueno tuvieron la aceptación espe-rada sedebió a lapresenciadeunasensaciónarenosa, en el casode losjugos,ypara el casode lasgalletas,la dureza impartida al incrementarelporcentajede incorporaciónde lafibra.
COnCLUSIónElusodelafibratienegrandesventa-jasylosprincipalesargumentosparaconsumirlasonlossiguientes:
• tienebeneficiosnutrimentales,• es considerada como ingredientesaludable,
• disminuyeelcontenidocalóricoenlosalimentos,
• tieneefectosmetabólicosyfisioló-gicosenelorganismo,
• esconsideradaagenteterapéuticoparaciertaspatologías,
Fibradietéticaysusbeneficiosenlaalimentación
Cuadro3Aplicaciones en alimentos de los residuos fibrosos
Residuosfibrosos
Canavalia ensiformis
Phaselus lunatus
Passiflora edulis
Aplicación
Galletas,jugodenaranja
Galletas,jugodenaranja
Galletas,suplementosenpolvoparaprepararbebidas
Fuente:Pereza,2000;Cruz,2002.
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• desarrolla funciones tecnológicasenlosalimentos,
• puedeservircomomateriaprimadebajocosto,entreotras.
Lasfrutasyleguminosasdisponi-blesenYucatánsonunrecursovaliosocomofuentedefibradietéticaparalapoblación.
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