Componentes funcionales de los granos enteros

El conocimiento científico en relación a la nutrición, la dieta y el efecto de componentes específicos en la salud humana ha alcanzado niveles sin precedente. Aunque la información que requerimos para seleccionar una dieta apropiada que incluya todos los factores nutricionales está disponible, presenciamos tiempos de obesidad en incremento, con un aumento significativo de enfermedades cardiovasculares (enfermedad coronaria, hipertensión e infartos) y metabólicas (diabetes mellitus tipo 2, síndrome metabólico y resistencia a la insulina). El consenso entre los profesionales de la salud es que necesitamos seleccionar dietas altas en fibra, que son ricas en granos, frutas y verduras. También necesitamos regular el tipo de grasa que es consumida (menos grasa saturada, más grasas poliinsaturadas) e incrementar el gasto de engría a través de un ejercicio cardiovascular moderado.

Los productos alimentarios basados en cereales han sido la base de la dieta humana por largo tiempo. Los cereales contienen todos los macronutrimentos que requerimos para crecimiento y mantenimiento. Son una excelente fuente de minerales, vitaminas y otros micronutrimentos necesarios para nuestra salud. Sin embargo, la mayoría de los cereales, particularmente en el hemisferio occidental, son consumidos después de procesarse. La molienda involucra la remoción de las capas externas del grano (salvado y germen) y la conservación del endospermo blanco rico en almidón. Al hacerlo, la molienda elimina componentes clave de los cereales, dado que esas capas externas del grano son ricas en vitaminas, minerales, fibra, fitoquímicos y muchos otros nutrimentos y no nutrimentos. Esta remoción de componentes clave de los granos de cereal puede estar evitando que la mayoría de las personas esté consciente de las enormes propiedades que los cereales tienen para beneficiar nuestra salud.

Existe evidencia creciente que muestra que el consumo de granos enteros (WG, por sus siglas en inglés) y productos basados en granos enteros, está asociado con una reducción en el riesgo de desarrollar muchas enfermedades, incluyendo enfermedades cardiovasculares, hipertensión, infartos, síndrome metabólico y diabetes tipo 2, así como diferentes tipos de cáncer. Aunque los cereales y particularmente los carbohidratos que contienen, han sido implicados como parte del problema en la epidemia actual de obesidad, los estudios confirman que el consumo de WG puede ayudar en el control del peso corporal.

Se está volviendo evidente que los WG tienen la habilidad para mejorar la salud, más allá de la simple provisión de macronutrimentos y energía.

El concepto de granos enteros

La definición más concisa de WG es aquella proporcionada por la Asociación Estadounidense Internacional de Químicos de Cereales (AACCI, por sus siglas en inglés). En 1999, la AACCI emitió una definición formal de WG, que incluye “…granos enteros consistirán de la cariópside (grano o semilla) intacta, molida, quebrada o en hojuela, cuyos componentes anatómicos principales -el endospermo almidonado, germen y salvado- están presentes en la misma proporción relativa en que existen en la cariópside intacta.” Sin embargo, en 2066, la Fuerza de Tarea de WG de la AACCI amplió la definición de WG para incluir los seudocereales, que fueron incluidos porque poseen una composición general de macronutrimentos similar a la de los cereales y porque son utilizados en las mismas formas tradicionales que los cereales. Adicionalmente, algunas formas de WG procesadas tradicionalmente y de manera mínima -tales como la cebada o trigo ligeramente perlados, el bulgur (mezcla de trigos que se emplea en cocinas europeas y del medio oriente) y el maíz nixtamalizado- se consideran WG. Actualmente, la AACCI está en proceso de elaborar una nueva definición de WG que pueda reconocer el uso de procesamiento mínimo para permitir buenas prácticas de manufactura y mejorar la seguridad de los alimentos elaborados con WG.

Se consideran cereales verdaderos al trigo (Triticum spp.), maíz (Zea mays), arroz (Oryza spp.), cebada (Hordeum spp.), avena (Avena spp.), mijos (Brachiarya spp., Pennisetum spp., Panicum spp., Paspulum spp., Eleusine spp., Echinochloa spp.), sorgo (Sorgum spp.), triticale (híbrido de trigo y cebada, Triticale), teff (Eragostris spp.), alpiste (Phalaris spp.), lágrima de Job (Coix lachrymal-jobi), fonio (Digitaria spp.), arroz salvaje (Zizania aquatica) y centeno (Secale cereale).

Se consideran seudocereales al amaranto (Amarantus caudatus), quinua o quínoa (Chenopodium quinoa) y el trigo sarraceno (Fagopyrum spp.)

Componentes funcionales carbohidratos

Fibra dietaria

Los carbohidratos presentes en los WG pueden ser divididos en dos grupos, basados en la habilidad del sistema digestivo humano para digerirlos. El almidón es el único carbohidrato complejo en los WG que puede ser digerido, debido a la presencia de α-amilasa en el sistema digestivo humano. Las enzimas del intestino delgado son incapaces de digerir otros carbohidratos complejos presentes en los WG; la no digestibilidad está en la base de la definición de fibra dietaria, en donde “la fibra dietaria es las partes comestibles de plantas o carbohidratos análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado humano, con fermentación completa o parcial en el intestino grueso.” Los polisacáridos complejos no digeribles están formados por oligosacáridos (OS) y polisacáridos no almidones (NSP, por sus siglas en inglés). Los NSP de granos enteros han sido clasificados en dos grupos principales, basándose en su solubilidad en agua; así, los NSP solubles e insolubles, o ‘fibra soluble’ y ‘fibra insoluble’ como se les llama comúnmente, son fracciones reconocibles de polisacáridos de WG dietarios que han mostrado estar asociados a efectos fisiológicos en los humanos.

La definición de fibra dietaria por la AACCI incluye los componentes químicos que forman esta fracción carbohidrato de los WG, “…la fibra dietaria incluye los polisacáridos, oligosacáridos, lignina y substancias asociadas de plantas.” Adicionalmente, la definición de fibra dietaria resalta los efectos fisiológicos más documentados de la fibra dietaria, “…las fibras dietarias promueven efectos fisiológicos benéficos, incluyendo laxación y/o disminución del colesterol en sangre, y/o disminución de glucosa en sangre.” Debe tenerse en cuenta que cuando la definición fue elaborada, solamente se incluyeron los beneficios a la salud mejor conocidos y documentados.

Inulina

La inulina es una mezcla de cadenas de fructosa (2-60 unidades) unidas por enlaces glicosídicos β-(2,1) con una molécula terminal de glucosa. Debido a la configuración beta del C2 anomérico en sus monómeros de fructosa, la inulina resiste la hidrólisis por las enzimas digestivas intestinales. Así, son no digeribles y por tanto son parte de la fibra dietaria. Varias plantas comestibles (achicoria, puerro, cebolla, ajo, plátano y cereales) tienen un alto contenido natural de inulina. Entre los cereales, trigo, cebada y centeno tienen altos contenidos de oligosacáridos de inulina. El trigo es la fuente primaria de inulina (69%) en muchas de las dietas occidentales. La inulina es un prebiótico que estimula el crecimiento de bacterias intestinales saludables (probióticos).

Beta glucano

El β-glucano, también conocido como (1,3;1,4)-β-glucano, es un término general utilizado para describir un grupo de carbohidratos complejos formado por polímeros lineales de unidades de glucosa unidas por enlaces glicosídicos β-(1,4) y β-(1,3). La proporción de estos enlaces β-(1,4) y β-(1,3) es 70% y 30%, respectivamente. Junto con celulosa, hemicelulosas y otros carbohidratos, el β-glucano es un componente común de las paredes celulares en los granos de cereales. La presencia de enlaces β-(1,3) dentro de la molécula hace al β-glucano más flexible, soluble y viscoso, en contraste con un polímero rígido e insoluble que contenga solamente enlaces β-(1,4), como la celulosa.

Las microfibrillas de celulosa constituyen las varillas de refuerzo de las paredes celulares, mientras que los polisacáridos no celulósicos (que incluyen al β-glucano) forman la estructura de matriz tipo gel en las paredes celulares que proporcionan la flexibilidad necesaria por los tejidos vegetales. Los resultados de investigación en el β-glucano de avena han mostrado un efectos disminuidor de colesterol en sangre, por lo que la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) aprobó en 1997 las declaraciones de salud de que el consumo de 3 g/día de fibras solubles de β-glucano reduce los niveles de colesterol en sangre.

Almidón resistente

El almidón es un polímero de unidades de glucosa unidas por enlaces α-(1,4). Sin embargo, algunas (3%-6%) son α-(1,6). Existen dos componentes estructurales distintos en el almidón: amilosa y amilopectina. La amilosa es esencialmente lineal (aunque puede haber alguna ramificación) conteniendo entre 10 mil y 100 mil residuos de glucosa. Las moléculas de amilopectina son más grandes que las de amilosa, conteniendo entre 200 mil y 1 millón de unidades de glucosa. La molécula de amilopectina se ramifica por medio de la aparición ocasional de enlaces glicosídicos α-(1,6).

El almidón es degradado por las α-amilasas presentes en la saliva y los jugos pancreáticos. Sin embargo, no todos los almidones son fácilmente digeridos. Algunos de ellos parecen ser “resistentes” a la amilolisis. Más específicamente, el almidón resistente (RS, por sus siglas en inglés) ha sido definido como la suma del almidón y los productos de degradación del almidón que no son absorbidos en el intestino delgado de los individuos sanos. Existen 4 tipos de RS, basándose en el factor que los hace resistentes: RS1 (almidón atrapado, físicamente inaccesible, encontrado en semillas, leguminosas y granos de cereal sin procesar), RS2 (gránulos de almidón crudo, natural y no gelatinizado, resistente a la digestión), RS3 (almidón retrógrado, formado cuando el almidón presente en el alimento es calentado y enfriado) y RS4 (almidones modificados químicamente). El RS pasa a través del intestino delgado y alcanza el intestino grueso, en donde sirve como sustrato para la fermentación por la microflora colónica. La producción de ácidos grasos de cadena corta en este proceso de fermentación está asociada con los beneficios a la salud del almidón resistente.

Componentes funcionales no carbohidratos

Carotenoides

Los carotenoides comprenden un grupo de pigmentos sintetizados por plantas y microorganismos, pero no por animales. Las frutas y verduras son las mayores fuentes de estos compuestos en humanos. Los carotenoides son responsables de los colores rojo, amarillo y anaranjado en frutas, verduras y WG, y han recibido mucha atención debido a sus propiedades antioxidantes. Hay más de 600 carotenoides presentes en la naturaleza; sin embargo, solo 40 de ellos están presentes en la dieta humana. Cerca del 90% de los carotenoides en las dietas humanas son β-caroteno, licopeno, criptoxantina y luteina.

Estructuralmente, los carotenoides tienen una larga cadena conjugada de dobles enlaces, en la cual se repiten unidades de isopreno. Uno o ambos extremos de la molécula pueden estar ciclados (formar anillos) o no, o pueden tener grupos funcionales asociados al oxígeno. El licopeno representa un carotenoide no ciclado, mientras que el β-caroteno representa uno ciclado. La β-criptoxantina y la luteina poseen grupos hidroxilo en uno o ambos extremos.

Los carotenoides encontrados comúnmente en los WG incluyen α-caroteno, β-caroteno, β-criptoxantina, zeaxantina y luteina. Aunque las verduras y frutas son las principales fuentes de carotenoides en las dietas humanas, los WG están siendo reconocidos como una fuente importante de estos fitoquímicos. Muchas actividades biológicas han sido adscritas a los carotenoides en la prevención de enfermedades crónicas, incluyendo la prevención de enfermedades cardiovasculares y diferentes tipos de cáncer.

Ácidos fenólicos

Los fenólicos son compuestos caracterizados por la presencia de uno o más anillos aromáticos con uno o más grupos hidroxilo. Los fenoles, los ácidos fenólicos y los flavonoides son todos fenólicos. Químicamente, los ácidos fenólicos son derivados de los ácidos benzoico y cinámico. La diferencia entre estos derivados es el tipo y número de grupos funcionales sustituidos en el anillo aromático. Los ácidos fenólicos comunes encontrados en los granos de cereales enteros incluyen el ácido ferúlico, el ácido vaníllico, el ácido cafeico, el ácido siríngico y el ácido p-cumárico. El compuesto de ácido fenólico más común en los WG es el ácido ferúlico, el cual está presente de forma abundante en el pericarpio, la aleurona y el embrión, pero solo de manera mínima en el endospermo de almidón del grano de cereal. El ácido ferúlico puede encontrarse libre, conjugado (soluble) o unido (insoluble) en los granos de cereales enteros (maíz, arroz, trigo, avena y centeno).

Los beneficios a la salud de los ácidos fenólicos están generalmente asociados a su actividad antioxidante. El doble enlace conjugado del anillo aromático es responsable de la capacidad antioxidante de los ácidos fenólicos. Los derivados del ácido hidroxicinámico (ácido ferúlico y ácido cafeico) tienen excelente habilidad para la eliminación de radicales. Estos derivados también han mostrado capacidades antioxidantes en otros modelos de oxidación, tales como sistemas de liposoma y de lipoproteínas de baja densidad (LDL, por sus siglas en inglés).

Vitamina E

La vitamina E comprende un grupo de 8 compuestos lipofílicos con estructuras similares. La columna química básica de los compuestos naturales de vitamina E es una cabeza de cromanol polar (grupo 6-hidroxicromano) con una larga cadena lateral isoprenoide. Se pueden encontrar 2 grupos distintivos de los compuestos de vitamina E en la naturaleza, los tocoferoles y los tocotrienoles. Los tocoferoles contienen una cadena lateral de fitilo mientras que los tocotrienoles contienen una cadena de geranilgeranilo. Entre cada grupo, pueden encontrarse estructuras tipo α-, β-, δ- o γ-, basándose en la posición en la cual el grupo cromano está metilado. Un grupo hidroxilo libre está presente tanto en trienoles como tocoferoles; este grupo es responsable de la actividad antioxidante de la vitamina E. La habilidad del α-tocoferol para eliminar radicales libres es la mayor entre los tocoferoles, seguido por γ-tocoferol, β-tocoferol y δ-tocoferol. Los beneficios a la salud de la vitamina E están asociados con su actividad antioxidante. Sin embargo, no hay beneficios funcionales no antioxidantes en la vitamina E. Estudios recientes sugieren el potencial de los tocoferoles como un regulador génico.

Los granos enteros y la salud

Hipertensión

Diversos estudios epidemiológicos, de cohorte e intervención han mostrado que el consumo elevado de cereales de grano entero está asociado con una reducción en el riesgo de hipertensión.

En un pequeño estudio piloto, aleatorizado y controlado, que duró 6 semanas, los investigadores estudiaron el efecto del consumo de avena en pacientes hipertensos leves y en la línea límite. Los efectos en la presión arterial sistólica (SBP, por sus siglas en inglés) y en la presión arterial diastólica (DBP, por sus siglas en inglés), así como otros parámetros bioquímicos (niveles sanguíneos de lípidos, glucosa en ayuno e insulina) fueron medidos. Las personas fueron asignadas de manera aleatoria a 2 grupos; el grupo con tratamiento de cereales (CT, por sus siglas en inglés), quienes ingirieron 5.52 g/día de β-glucano de avena, y el grupo control bajo en cereales (LCC, por sus siglas en inglés), quienes consumieron menos de 1.0 g/día. La presión arterial fue medida semanalmente. En general, el grupo CT tuvo una reducción en SBP de 7.5 mm Hg (promedio), estadísticamente significativo, mientras que DBP fue reducida en 5.5 mm Hg. El grupo control no mostró algún cambio en SBP o DBP. Otros estudios pequeños han mostrado resultados no concluyentes.

Las modificaciones dietarias que han ayudado a reducir la presión arterial fueron exploradas en lo que se conoce como la prueba de Enfoque Dietario para Detener la Hipertensión (DASH, por sus siglas en inglés). Entre las modificaciones dietarias del estudio DASH, una de ellas fue el incremento en el consumo de granos enteros. Sin embargo, la reducción observada en la presión arterial puede haber sido un efecto global de muchas modificaciones dietarias (incremento en el ejercicio, reducción en el consumo de sodio, etc.)

Un estudio prospectivo de cohorte multicentros, involucrando casi 3,600 hombres y mujeres libres de enfermedades cardiovasculares (CVD, por sus siglas en inglés) en linea base, examinó el efecto del consumo de fibra (de verduras, frutas y cereales de grano entero) en el desarrollo de CVD en pacientes de edad avanzada (65 y mayores). Aunque el resultado principal del estudio fue la evaluación de las CVD combinadas, la hipertensión fue medida (la hipertensión es un factor de riesgo conocido para CVD). La SBP se redujo solamente en 3 mm Hg en este estudio de población anciana cuando el consumo de fibra de cereales se incrementó de ˂1.7 g/día a ˂6.3 g/día (esta cantidad equivale a 2 rebanadas adicionales de pan de cereal de grano entero por día).

En un estudio transversal basado en población, realizado en Irán e involucrando 827 participantes, se evaluó la relación entre el riesgo de hipertensión y el consumo de granos enteros. Luego de ajustar para diferentes factores, se observó una tendencia estadísticamente significativa de reducción en el riesgo de hipertensión cuando se incrementó el consumo de granos enteros. El riesgo de hipertensión fue de 1.0 (referencia, monto más bajo de granos enteros consumidos, equivalente a ˂6.0 g/día) a 0.84 para el grupo con consumo elevado de granos enteros (229 g/día), mientras que el riesgo de hipertensión se elevó dramáticamente (de 1.0 a 1.69) cuando se incrementó el consumo de granos refinados.

El Estudio de Salud de las Mujeres (WHS, por sus siglas en inglés) involucró a más de 39 mil mujeres profesionales libres de CVD en linea base. Después de excluir a 10,317 con hipertensión auto-reportada en linea base, se encontró que las mujeres que reportaron ingerir al menos 4 porciones de cereales de grano entero al día tuvieron una reducción del 11% en el riesgo de hipertensión cuando se comparan con aquellas mujeres que comieron menos de 0.5 porciones/día (después de ajustar para factores de estilo de vida, clínicos y dietarios). El incremento en la ingestión de granos refinados no afectó el riesgo de hipertensión, de acuerdo a este estudio.

Enfermedad cardiovascular e infartos

La enfermedad cardiovascular (CVD) es responsable de 1 de cada 3 muertes a nivel mundial, y es la causa principal de muerte en el mundo industrializado. La Organización Mundial de la Salud (WHO, por sus siglas en inglés) advierte sobre la elevación de CVD en los países en desarrollo. Se ha reunido evidencia epidemiológica y clínica, sugiriendo una reducción en el riesgo de desarrollar CVD con un incremento en la ingestión de WG. Más de 300 sujetos fueron seguidos por 10-20 años en sus hábitos dietarios y riesgo de enfermedades cardíacas (HD, por sus siglas en inglés). Se concluyó que el riesgo de HD se redujo debido al alto consumo de fibra de cereales (pectina y otras fuentes de fibra vegetal no tuvieron un efecto en el riesgo de HD). Un meta análisis sobre los efectos disminuidores de colesterol (que es un marcador para CVD) de la fibra dietaria, estableció efectos pequeños pero significativos de las dietas altas en fibra sobre los niveles de colesterol.

Desde 1992 se demostró que los individuos que consumían pan de trigo entero experimentaban una reducción del 55% en la riesgo de infarto al miocardio, comparados con aquellos que consumían pan blanco (harinas refinadas). Cinco estudios prospectivos que evaluaron el consumo de WG y el riesgo de CVD mostraron que el mayor consumo de WG era responsable de una reducción del 25% en lo eventos cardiovasculares.

Os efectos benéficos de los WG en las CVD han sido establecidos por grandes estudios prospectivos, tales como el Estudio de Salud de las Mujeres de Iowa (IWHS, por sus siglas en inglés), el Estudio de Salud de las Enfermeras (NHS, por sus siglas en inglés), el Estudio de Condado Noruego (NCS, por sus siglas en inglés), el Estudio de Salud de los Médicos (PHS, por sus siglas en inglés) y el Estudio de Seguimiento de Profesionales de la Salud (HPFS, por sus siglas en inglés). Por ejemplo, en el NHS, 68 mil mujeres (edades 37-64 años) recibieron seguimiento por 10 años. Entre otras cosas, se examinó un enlace entre WG y el riesgo de CVD. Luego de ajustar para edad, factores de riesgo de CVD, factores dietarios y otros factores, se encontró que solamente la fibra de cereales estaba fuertemente asociada con una reducción en el riesgo de desarrollar enfermedad cardiaca coronaria (CHD, por sus siglas en inglés). Un incremento de 5 g/día en fibra de cereales redujo el riesgo total multivariado de desarrollar CHD de 0.88 a 0.63. En el IWHS, involucrando a más de 34 mil mujeres, el nivel de mortalidad por CHD fue menor para el grupo que ingirió altos niveles de fibra de cereales.

Para los ancianos, una población en riesgo particularmente elevado de CVD, se han demostrado los efectos positivos de WG. Luego de un seguimiento de 8 años, los participantes en el quintil más alto del consumo de fibra de cereales, tuvo un 21% menos riesgo de CVD. Frutas y verduras no ejercieron el mismo beneficio. Mujeres postmenopáusicas que consumieron solamente 1 porción de WG al día experimentaron un mejor diámetro interno de arteria coronaria. Más recientemente, un estudio mostró que la rigidez arterial se redujo significativamente en el grupo de tratamiento con granos enteros intactos; este grupo ingirió 48 g de WG intactos diariamente. Otro grupo de participantes, que consumieron 48 g de WG molidos o 48 g de granos refinados (granos en donde las fracciones ricas en fibra han sido removidas) no experimentaron cambios en la rigidez arterial.

El tipo de WG ingerido puede tener un efecto definitivo en la enfermedad cardiovascular. Se ha encontrado que el centeno fue más efectivo para reducir el colesterol en sangre que el trigo (ambos grupos consumieron 48 g de WG/día por 4 semanas). Este estudio sugiere que otros factores o componentes pueden ser responsables de la reducción en el riesgo de CVD, además de la fibra.

Debido a la alta asociación que existe entre CVD e infartos, es fácil comprender la correlación positiva entre la ingesta de WG y los infartos . Grandes estudios epidemiológicos han mostrado que el consumo de WG reduce el riesgo de infartos. En el NHS, se observó una reducción del 36% en el riesgo total de infarto en los grupos que ingirieron mayor cantidad de fibra de cereales. El riesgo de infarto hemorrágico se redujo en un 50%.

Diabetes mellitus tipo 2

Los estudios epidemiológicos han mostrado repetidamente que el riesgo de diabetes tipo 2 (T2DM, por sus siglas en inglés) disminuye con el incremento en el consumo de granos enteros. Se ha encontrado también una relación inversa entre el consumo de fibra de cereales y la T2DM.

Grandes estudios de largo plazo, involucrando a 90 mil mujeres y 45 mil hombres, mostraron que los grupos con el mayor consumo de fibra de cereal tuvieron 30% menos riesgo de desarrollar T2DM que el grupo con el menos consumo. Adicionalmente, el IWHS mostró que las mujeres que consumieron cereales refinados tuvieron un 57% de incremento en el riesgo de T2DM, cuando se comparan con aquellas que consumieron mayores cantidades de granos enteros. El HPFS, con seguimiento a casi 43 mil hombres, encontró un 37% menos riesgo de T2DM con el consumo de aproximadamente 3 porciones de granos enteros al día. Un estudio de cohorte reportó una relación inversa entre el consumo de granos enteros y fibra de cereales y el riesgo de T2DM. Otros estudios tienen resultados similares. Sin embargo, en una revisión reciente, los autores concluyeron que aunque grandes estudios prospectivos han mostrado un riesgo reducido de desarrollar T2DM en personas que consumen más alimentos con WG (27%-30%) o fibra de cereales (38%-37%), la evidencia de pruebas prospectivas de cohorte es débil y no puede validar una conclusión definitiva del efecto preventivo de WG en el desarrollo de T2DM.

Algunos estudios de alimentación han sido realizados para investigar la relación entre el consumo de WG y la diabetes. En un estudio se alimentó a los participantes con diferentes productos de cereal: panes realizados con semillas de centeno o harina de centeno integral conteniendo β-glucano de avena concentrado, pasta de trigo duro obscuro y pan de trigo hecho con harina de trigo blanco. Este estudio mostró que la forma y estructura de los productos alimentarios puede ser importante en la respuesta de glucosa a los miamos. Otro estudio examinó si la ingestión de granos enteros y fibra dietaria estaba asociada con indicadores de inflamación sistémica entre mujeres con diabetes; los investigadores sugirieron que el consumo de WG con un bajo índice glicémico puede reducir la inflamación sistémica entre mujeres con T2DM.

Manejo del peso corporal

Cerca del 70% de los adultos en los países desarrollados tienen sobrepeso o son obesos. Las tasas tanto de sobrepeso como de obesidad están incrementándose tanto en los países industrializados como en los países en vías de desarrollo. Los estudios epidemiológicos han mostrado que existe una relación inversa entre el consumo de granos enteros y el cambio en ciertos marcadores de obesidad, tales como el índice masa corporal (BMI, por sus siglas en inglés), circunferencia de cintura (WC, por sus siglas en inglés) y/o adiposidad abdominal, tanto en mujeres como en hombres. Pequeños estudios basados en procedimientos de recordatorio de frecuencia de consumo de alimentos han establecido también una relación inversa entre el consumo de WG y BMI y WC. No obstante, algunos otros estudios no han podido mostrar una relación significativa entre WG y obesidad. Tal vez factores confundidores (contenido de fibra) y el efecto de otras elecciones de estilo de vida (es factible que las personas que consumen más WG realicen elecciones más saludables, tales como ejercitarse más y comer más alimentos bajos en grasa) pueden ser responsables de no conocer exactamente el efecto de los WG en el manejo del peso corporal.

Cánceres

La asociación entre la ingesta de WG y el cáncer ha sido evaluado en el pasado y continúa siendo un tema de debate entre la comunidad científica. Existe evidencia científica que respalda la idea de que ingerir WG reduce el riesgo de cáncer. En un meta análisis se encontró que el 95% de los estudios incluidos en el análisis (43 de 45, luego de ajustar para un diseño errado) mencionaron el efecto protector del consumo de WG contra varios tipos de cáncer, incluyendo cáncer colorrectal y pólipos, cánceres gástricos, otros cánceres del tracto digestivo, cánceres asociados a hormonas, cánceres pancreáticos y otros.

Estudios de caso-control en Italia encontraron que el mayor consumo de granos enteros (tales como pan y pasta hechos con granos enteros) estuvo asociado con una reducción en el riesgo de cáncer. Grandes estudios epidemiológicos, tales como la Investigación Prospectiva Europea en Cáncer y Nutrición (EPICN, por sus siglas en inglés), con casi 520 mil participantes, también mostró una reducción en el riesgo de cáncer; en este estudio se observó una reducción del 25% en el riesgo de cáncer de intestino grueso en participantes localizados en el grupo que consumió la mayor cantidad de fibra de cereales. Otros grandes estudios (como el Pooling Project y el NIH-ARRP Diet & Health Study) encontraron una reducción del 21% en el riesgo.

La reducción en el riesgo asociada con los WG fue más fuerte para el cáncer rectal y menos fuerte para el cáncer de colon, aunque estudios epidemiológicos previos habían mostrado una relación inversa entre el consumo de WG y el cáncer colorrectal. El Estudio Sueco de Cohorte de Mamografía (SMCS, por sus siglas en inglés) reportó que las mujeres que comieron más de 4.5 porciones/día de WG tuvieron menor riesgo de desarrollar cáncer de colon, pero no cáncer de recto (comparado con aquellas que comieron menos de 1.5 porciones/día). Más recientemente, se encontró que el consumo de WG se relaciona inversamente con el cáncer colorrectal pero el efecto es pequeño.

La relación entre WG y otros tipos de cáncer (cáncer de seno, cáncer pancreático, cáncer de boca y faringe, etc.) ha sido menos estudiada y los resultados son con frecuencia conflictivos y no concluyentes.

Mecanismos biológicos propuestos para los efectos protectores de los granos enteros

Los WG son ricos en gran variedad e compuestos químicos que pueden tener efectos protectores contra varias enfermedades crónicas tales como la enfermedad cardiovascular, hipertensión, diabetes, diferentes tipos de cáncer y obesidad.

Se han propuesto algunos mecanismos que pueden explicar el efecto protector de los WG. Aunque estos mecanismos son propuestos en base a estudios en los cuales uno de los componentes es aislado y probado (el enfoque de “bala mágica”) debe tomarse en cuenta que los efectos protectores del consumo de WG puede ir más allá de lo que sería estimado considerando la adición de los efectos de cada componente individual, sugiriendo que los efectos sinérgicos e interacciones entre estos componentes pueden ser tanto o más importantes que los efectos individuales.

Hipertensión

os granos enteros son ricos en fibra y se ha mostrado que la fibra mejora el perfil de lípidos en hombres y mujeres obesos, además de bajar la hipertensión sistólica y diastólica. Adicionalmente, muchos otros componentes presentes en los cereales (magnesio, potasio y ciertas proteínas) han mostrado ayudar en la disminución de la presión arterial. La respuesta de reactividad vascular puede ser mejorada por la ingestión de granos enteros, contribuyendo a una mejor regulación a la baja de la presión arterial.

La expresión génica de marcadores inflamatorios conocidos, tales como interleucina 10 (IL-10) puede ser atenuada por la ingestión de WG, mientras que la expresión de marcadores antiinflamatorios, tales como adiponectina, puede ser inducida por los granos enteros. Estos y muchos otros mecanismos actuando en tándem pueden explicar los efectos benéficos conocidos de WG en la hipertensión.

Enfermedad cardiovascular e infartos

Dado que la hipertensión es un factor de riesgo conocido para CVD e infartos, es plausible decir que aquellos mecanismos serán posibles mecanismos también en la protección del corazón y en la prevención de CVD e infartos. Adicionalmente, la fibra dietaria per se puede tener efectos directos sobre el colesterol en suero, y siendo el colesterol otro factor de riesgo para CVD es altamente posible establecer que la fibra puede tener efectos benéficos en las enfermedades asociadas al corazón. Algunos de estos mecanismos incluyen la fermentación de β-glucanos en el intestino, la fermentación de ciertos carbohidratos de WG en el colon con la subsecuente producción de ácidos grasos de cadena corta que pueden inhibir la síntesis de colesterol en el hígado y la reducción de triglicéridos en suero (otros factores de riesgo conocidos para CVD e infartos).

El alto contenido de antioxidantes presentes en los WG pueden también explicar los efectos benéficos en el sistema cardiovascular. Los fenólicos en los granos pueden inhibir la agregación de plaquetas y la oxidación de LDL-colesterol, dos conocidos factores de riesgo en CVD. La vitamina E (tocotrienoles y tocoferoles), otros potente grupo de antioxidantes presente en los WG, protege las membranas celulares del daño oxidativo.

Diabetes mellitus tipo 2

Existen varios mecanismos propuestos para el efecto de los WG o sus componentes en la diabetes. Uno de ellos está relacionado a la habilidad de los WG para disminuir la resistencia a la insulina y mejorar la sensibilidad a la insulina. El mecanismo exacto no está definido todavía pero se ha prestado atención al hecho de que los WG tienen niveles bajos de indice glicémico. Los menores niveles de glucosa en suero y la menor producción de insulina han sido observados luego del consumo de productos con bajo índice glicémico tanto en personas obesas como no obesas.

Otros 2 mecanismos que pueden ayudar a explicar los efectos protectores en los pacientes con T2DM son la mejora en la tolerancia a la glucosa y la alta concentración de magnesio en los WG.

Manejo del peso corporal

Es difícil señalar un mecanismo específico por el cual los WG pueden beneficiar el control de peso o la reducción de peso. El tema de control del peso corporal es muy complejo. Adicionalmente, el consumo de los WG está altamente asociado con la adopción de otros hábitos saludables (tales como el incremento en el consumo de frutas y verduras, incremento en la actividad física, disminución en el consumo de carnes rojas, etc.) que pueden actuar concomitantemente con los efectos benéficos de los WG.

A pesar de estos temas, se han propuesto varios mecanismos para explicar el porqué los WG son benéficos en le manejo del peso corporal. Invariablemente, estos mecanismos tienen algo que ver con la fibra dietaria y los efectos de los WG en la saciación y la saciedad.

Se ha propuesto que las dietas ricas en WG ofrecen un mayor volumen de alimento y una menor densidad de energía, lo que puede reducir el hambree incrementar la saciedad. Los niveles adecuados de fibra dietaria pueden incrementar la secreción de hormonas intestinales que a su vez pueden incrementar la saciación y la saciedad. El β-glucano, la fibra dietaria y el almidón resistente disminuyen la respuesta glicémica. Adicionalmente, niveles reducidos de marcadores conocidos de obesidad (leptina, insulina y péptido C) están asociados con un incremento en los niveles de ingestión de WG.

Cánceres

Los WG tienen un alto contenido de carbohidratos fermentables (fibra dietaria, almidón resistente y oligosacáridos). Se sabe que la fibra dietaria incrementa el volumen fecal y disminuye la tiempo de tránsito, reduciendo así la oportunidad de que mutágenos interaccionen con las células epiteliales del intestino. Los oligosacáridos de WG (como la inulina) actúan como prebióticos; se ha mostrado que los oligosacáridos en estudios humanos alteran la microflora intestinal, incrementando las bifidobacterias y disminuyendo los microorganismos peligrosos tales como Escherichia coli y Clostridium spp.

La fermentación de la fibra dietaria produce ácidos grasos de cadena corta tales como butirato, que han mostrado ser antineoplásticos. Adicionalmente, el butirato es capaz de causar que las células aberrantes realicen apoptosis. Los ácidos grasos de cadena corta también disminuyen el pH colónico, lo cual está asociado con un menor potencial carcinógénico.

Dado que los WG tienen un alto contenido de componentes antioxidantes, se ha propuesto que estos pueden tener efectos protectores directos en la célula colónica en contra de las especies reactivas de oxigeno (ROS, por sus siglas en inglés) y otros radicales dañinos. El ácido fítico, la vitamina E y los fenólicos pueden inhibir la formación de carcinógenos a partir de compuestos precursores. El ácido fítico es capaz de quelar varios metales, inhibiendo las reacciones dañinas que involucran la oxidación-reducción de hierro. Los fenólicos pueden adicionalmente inducir los sistemas de desintoxicación.

En conclusión, la evidencia científica muestra que el consumo regular de WG reduce los riesgos asociados con muchas enfermedades, incluyendo enfermedades cardiovasculares e infartos, hipertensión, síndrome metabólico y diabetes, así como diferentes formas de cáncer. Debido a la gran variedad de componentes funcionales presentes en los WH (fibra dietaria, inulina, glucanos, almidón resistente, fenólicos, carotenoides, vitamina E, etc.) es necesario identificar cuales de estos componentes pueden tener el mayor efecto protector para enfermedades específicas así como las sinergias entre diversos componentes, de manera que los productos alimentarios apropiados puedan ser formulados para incluir estos componentes químicas potencialmente protectores. Existe una amplia variedad de mecanismos plausibles por los cuales los WG puedan tener efectos benéficos en ciertas enfermedades; estos mecanismos son postulados en base a efectos de componentes funcionales individuales y raramente examinan los posibles efectos sinérgicos e interacciones que estos componentes puedan tener. Las investigaciones en curso y futuras podrán arrojar luz sobre estos mecanismos, lo que podrá contribuir a su mayor aprovechamiento.