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Alimentos Funcionales Esteban Carmuega Médico Pediatra Servicio de Nutrición Htal. de Pediatría J P Garrahan (Licencia) Asesor Científico Danone Argentina.

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1 Alimentos Funcionales Esteban Carmuega Médico Pediatra Servicio de Nutrición Htal. de Pediatría J P Garrahan (Licencia) Asesor Científico Danone Argentina Visión De Un Marco regulatorio Para Una De Los Mayores Innovaciones Del Siglo XXI Ricardo Weill Ing agrónomo Director de Investigación y Desarrollo Danone Argentina

2 Proteínas Calidad Proteínica (50s-60s) El cambio de paradigma

3 Proteínas Calidad Proteínica Energía + Waterlow and Payne, The Protein Gap, Nature, 1975 Al considerar los requerimientos de Proteina y Energía el problema es basicamente de cantidad y no de calidad (70s-80s)(50s-60s) El cambio de paradigma

4 (70s-80s) Proteínas Calidad Proteínica Energía (50s-60s) Micronutrientes (80-90s) El cambio de paradigma

5 (70s-80s) Proteínas Calidad Proteínica Energía (50s-60s) Micronutrientes (80-90s) Calidad Nutricional (90-00s) El cambio de paradigma

6 (70s-80s) Proteínas Calidad Proteínica Energía (50s-60s) Micronutrientes (80-90s) Calidad Nutricional (90-00s) Alimentos y Estilo de vida (90-00s) El cambio de paradigma

7 Podríamos decir: El pensamiento nutricional actual se está orientando a asignar mayor importancia a los hábitos (alimentarios y del estilo de vida) sobre la base de las propiedades inherentes a los propios alimentos más que en su composicion nutricional aislada.

8 El hombre se ha ido adaptando a su medio ambiente Recolector CazadorAgricultor Industrializador Intercambio global

9 En nuestra era, las creencias, la comunicación y la publicidad juegan un papel decisivo en la conformación de hábitos

10 Elegimos qué comer

11 Pero cesta evolución que tomó millones de años como toda verdad tiene por lo menos más de una cara

12 La Situación Nutricional De La Población En América Latina Es La Consecuencia De Tres Procesos Concurrentes Transición Nutricional Problemas crónicos no resueltos El hambre de la crisis económica De los últimos años Especialmente en el Mercosur

13 Un alimento funcional es Alimentos que aportan un beneficio para la salud más allá de su valor nutricional (IFIC Foundation,1995) Alimentos comercializados con un claim o beneficio para la salud (Riemersma, 1996) Alimentos y bebidas elaborados sobre la base de productos que se encuentran en la naturaleza que cuando son consumidas como parte regular de la dieta aportan un beneficio fisiológico (Hillian, 1995) Alimentos, similares en su apariencia a los convencionales que cuando son consumidos como parte regular de la dieta demuestran o un beneficio fisiológico o reducen el riesgo de enfermedades nutricionales más allá de su aporte básico nutricional (Health Canada, 1997)

14 Qué podemos extraer de las diferentes definiciones Alimento de todos los días Consumido como parte de la dieta cotidiana Compuesto de ingredientes naturales Que tiene efectos positivos en una función objetivable Más allá de su valor nutricional intrínseco Aumenta el bienestar Disminuye el riesgo de enfermedad Mejora el estado de salud Sus claims tienen una base científica cierta

15 Más allá de la tradicional dicotomía entre salud y enfermedad los alimentos funcionales ayudan a alcanzar un mejor estado de salud y nutrición

16 Entre nutrición y desnutrición aparece una amplia gama de estados Signos carenciales Nutrición óptima Mantenimiento de reservas Disminución de riesgo Mejora Funcional

17 Marco conceptual de los efectos de la anemia y de la deficiencia de hierro Otros factores Deficiencia tisular de hierro Anemia Performance física Desarrollo infantil Mortalidad infantil Mortalidad materna Mortalidad perinatal Tomado y modificado de Stoltfuz R, Summary: Implications for Research and ProgramsJournal of Nutrition. 2001;131:697S-701S

18 Sobre este marco conceptual debemos preguntarnos Qué es un alimento funcional?

19 Una posible clasificación de alimentos funcionales desde la perspectiva de la industria Alimentos naturales con propiedades funcionales Evidencia científica tipo A, B, C Alimentos Fortificados en poblaciones con carencias nutricionales Claim de tipo funcional > 20% Mención en el rótulo > 5% Alimentos fortificados cuya función se expresa en valores superiores a las IDR ¿Farma-foods? O ¿Alimentos con propiedades funcionales? Alimentos industrializa dos en los que se incorpora un ingrediente funcional Evidencia científica tipo A, B, C

20 La reglamentación de claims se encuentra orientada a alimentos convencionales. Propiedades relacionadas con las guías alimentarias Relacionadas con el contenido nutricional Comparativas (más que, menos que, etc) Describen funciones específicas y demostradas de los nutrientes

21 Veamos algunos ejemplos:

22 Deficiencia De Micronutrientes Deficiencia De Hierro

23 Deficiencia De Hierro Principales Causas Baja cantidad de hierro ingerido Baja biodisponibilidad del hierro ingerido Aumento de las demandas

24 Fortificación de Alimentos Pérdidas atribuibles a incapacidades y muertes representa un 5 % PBI Solución del problema mediante la fortificación de alimentos posee un costo del 0.3 % PBI Relación costo-beneficio ~ 20

25 Fortificacion De Alimentos Principales factores asociados a la elección del compuesto de hierro Características sensoriales Biodisponibilidad Interacciones con el alimento Toxicidad Costo

26 Esquema tridimensional Compuestos De Hierro Protegidos SFE-171

27 Microfotografía /---/ 3um Compuestos De Hierro Protegidos SFE-171

28 SFE-171 Absorción de hierro en ratones

29 SFE-171 Mecanismo de Absorción

30 SangreCarcazaHígadoBazoPulmonesCorazónRiñonesIntestinoCerebroUtero Ascorbato ferroso en agua Sulfato ferroso en agua Sulfato ferroso en leche SFE-171 en leche Actividad porcentual de 59 Fe SFE-171 Distribución biológica en ratones Actividad porcentual

31 SangreCarcazaHígadoBazoPulmonesCorazónRiñonesIntestinoCerebroUtero Ascorbato ferroso en agua Sulfato ferroso en agua Sulfato ferroso en leche SFE-171 en leche Concentración de actividad porcentual de 59 Fe SFE-171 Distribución biológica en ratones Concentración de actividad porcentual

32 Compuesto de hierro LD 50 * Límite inferior * Límite superior * Número de animales Sexo SO 4 Fe Hembras SFE Hembras SO 4 Fe Machos SFE Machos * Expresado como mg de sulfato ferroso por kg de peso corporal. SFE-171 Toxicidad aguda oral en ratones

33 SFE-171 Interacciones con otros alimentos

34 Sulfato FerrosoSFE-171Hierro Electrolítico Biodisponibilidad % VBR % Biodisponibilidad % Valor Biológico Relativo VBR % * SFE-171 Biodisponibilidad del compuesto industrial

35 SFE-171 Estabilidad térmica

36 Tiempo (meses) Absorción de hierro (%) SFE-171 Estabilidad en función del tiempo

37 * Sobre 10 pacientes anémicos Corrección de los estados ferropénicos mediante la utilización de leche fluída fortificada con hierro

38

39 Los productos lácteos han demostrado ser uno de los alimentos de elección para ser fortificados con hierro, ya que son consumidos por los principales grupos de riesgo Conclusiones

40 Deficiencia De Micronutrientes Deficiencia de Zinc

41 La deficiencia de zinc se ha convertido en un problema nutricional mundial ya que afecta países desarrollados y en vías de desarrollo La ingesta media de zinc abarca un % de la ingesta diaria recomendada (IDR) Deficiencia de Zinc Prevalencia

42 Deficiencia de Zinc Principales causas Baja ingesta de Zinc Baja biodisponibilidad del Zinc ingerido Aumento de la demanda de Zinc

43 Deficiencia de Zinc Grupos de riesgo Además de los recién nacidos, los niños, los adolescentes y las mujeres embarazadas, quienes son considerados los principales grupos de riesgo, la deficiencia de zinc puede afectar a toda la población

44 Deficiencia de Zinc Principales consecuencias Retardo en el crecimiento Desarrollo inadecuado de la función cognitiva Respuesta inmune inadecuada Aumento del riesgo de aborto Anorexia Desórdenes emocionales

45 Fortificacion De Alimentos Clasificación de los compuestos de Zinc según su solubilidad. Compuestos de Zinc solubles en agua Compuestos de Zinc insolubles en agua y solubles en soluciones ácidas diluídas Compuestos de Zinc protegidos

46 Gluconato de Zinc estabilizado Biodisponibilidad Metabolismo Toxicidad

47 Gluconato de Zinc estabilizado Biodisponibilidad Salgueiro M.J. et al. Nutrition. 2000; 16:

48 Gluconato de Zinc estabilizado Distribución Biológica Salgueiro M.J. et al. Nutrition. 2000; 16:

49 Gluconato de Zinc estabilizado Distribución Biológica Salgueiro M.J. et al. Nutrition. 2000; 16:

50 Gluconato de Zinc estabilizado Toxicidad Salgueiro M.J. et al. Nutrition. 2000; 16:

51 Determinación de la biodisponibilidad relativa de zinc en un queso petit suisse (Danonino) usando el aumento de peso y el contenido de zinc en hueso en ratas como marcadores. Zn sourceY maxY max 95% CI R2R2 RBZ 1 t1 / 2 t1 / 2 95% CIY max/t 1 / 2 RBZ * zinc sulfate stabilized zinc gluconate * RBZ: relative bioavailability of zinc Parameters and R 2 of curves fitted to weight gains and relative bioavailability of zinc as determined by ratios of Y max and Ymax/t 1 / 2. Salgueiro M.J. et al. Biol. Trace Element Res. Submitted

52 Determinación de la biodisponibilidad relativa de zinc en un queso petit suisse (Danonino) usando el aumento de peso y el contenido de zinc en hueso en ratas como marcadores. * RBZ: relative bioavailability of zinc Parameters and R 2 of slopes fitted to femur zinc and relative bioavailability of zinc as determined by slope ratio. Log femur zinc content Zinc sourceR2R2 Y interceptionSlopeRBZ * zinc sulfate stabilized zinc gluconate Salgueiro M.J. et al. Biol. Trace Element Res. Submitted

53 Table 1: Femur weight of animals of the four treatments 1, 2. 1 Values are presented as means SD 2 Means in a column not sharing a superscript are significantly different (p<0.05) Group Femur weight (g) B a C b DR c DR c Salgueiro M.J. et al. Biol. Trace Element Res. Submitted Recuperación de la tasa de crecimiento normal en ratas después de un período de deficiencia de zinc por restitución de las reservas de zinc a partir de un queso petit suisse fortificado (Danonino).

54 Growth curve B C DR1 DR2 Time (days) Body weight (g) Salgueiro M.J. et al. Biol. Trace Element Res. Submitted 2 ppm 30 ppm 2 ppm 30 ppm 2-30 ppm

55 Recuperación de la tasa de crecimiento normal en ratas después de un período de deficiencia de zinc por restitución de las reservas de zinc a partir de un queso petit suisse fortificado (Danonino).

56 Femur weight BCDR1DR C DR1 DR2 B * Groups Femur weight (g) Salgueiro M.J. et al. Biol. Trace Element Res. Submitted Recuperación de la tasa de crecimiento normal en ratas después de un período de deficiencia de zinc por restitución de las reservas de zinc a partir de un queso petit suisse fortificado (Danonino).

57 Conclusión La restitución de las reservas de zinc mediante alimentos fortificados normaliza el peso corporal en ratas jóvenes y presenta una tendencia a la normalización del peso del hueso como medida de crecimiento óseo.

58 Absorción de Hierro e Interacción

59 Absorción de Zinc e interacción

60 Con ingesta adecuada de calcio ( 900 mg/d) CPEP 1997 Villar 1987 Villar 1990 Subtotal (95%CI) Con baja ingesta de calcio (<900 mg/day) Belizán 1991 L-Jaramillo 1989 L-Jaramillo 1990 L-Jaramillo 1997 Purwar 1996 S-Ramos 1994 Subtotal (95% CI) Total /95%CI) 158 / / 25 0 / / / / 27 3 / / / / 55 0 / 22 4 / / 97 4 / / / / 51 8 / / / / / / / Investigador Calcio n/N Placebo n/N Odds Ratio (95% CI ) (0.75, 1.18) 0.37 (0.05, 2.38) 0.13 (0.01, 1.26) 0.91 (0.73, 1.14) 0.66 (0.34, 1.26) 0.18 (0.06, 0.55) 0.15 (0.03, 0.69) 0.24 (0.11, 0.55) 0.22 (0.07, 0.67) 0.24 (0.08, 0.71) 0.32 (0.22, 0.47) 0.70 (0.58, 0.85) Reduccion riesgo % OR (95%CI) Efecto de la suplementación de calcio durante la gestación CLAP, Belizán J, Bergel y Col.

61 * ** * p<0.001 vs basal ** p< vs all diets Fat Pad Mass (g) Basal Basal High Medium High (ad lib) Calcium Dairy Dairy RESTRICTED (70% OF ad lib) Gentileza de Michel Zemel. Effects of Calcium and Dairy on Fat Pad Mass in Diet Restricted Obese Mice

62 Ratones alimentados con igual cantidad de calorías pero diferente cantidad de calcio Gentileza de Michel Zemel. Ca

63 Los lácteos en la infancia temprana previenen la obesidad posterior 53 niños de 2 a 5 años de edad fueron seguidos por espacio de 5 años con entrevistas dieteticas cada 6 meses y evaluación de la grasa corporal. Los niños con mayor ingesta de calcio y/o de lácteos durante los años preescolares presentaron una menor acumulación de grasa corporal cuando preadolescentes Carruth BR, Skinner JD. The role of dietary calcium and other nutrients in moderating body fat in preschool children. Int J Obes Relat Metab Disord Apr;25(4):

64 A mayor ingesta de Calcio disminuye el peso corporal Davies re-analizó 5 estudios clinicos diseñados para relacionar la ingesta de calcio con la osteoporosis con el propósito de evaluar que pasó durante el tratamiento con la evolucion del peso corporal. Todos ellos demuestran una asociación negativa. Es decir a mayor ingesta de calcio no solo mejora la salud osea sino que disminuye el peso corporal y el risgo de sobrepeso y obesidad. El riesgo de obesidad es 2.25 mayor en las mujeres jóvenes que comen menos calcio Puede concluirse que por cada 1000-mg que se aumente la ingesta de calcio se disminuye 8-kg el peso corporal en promedio Davies KM, Heaney RP, Recker RR, et al. Calcium intake and body weight. J Clin Endocrinol Metab 2000;85:4635–8

65 Pérdida de peso p<0.01 Low High High Calcium Calcium Dairy p<0.01 Zemel et al. Obesity Res 2004; 12:

66 Pérdida de grasa p<0.01 Low High High Calcium Calcium Dairy p<0.01 Zemel et al. Obesity Res 2004; 12:

67 Respuesta de la TA en 33 estudios controlados a la suplementación con Calcio

68 Calcio e Hipertensión Alimentos vs Suplementos La heterogeneidad en la presión arterial en respuesta al calcio en ensayos clínicos se debería a la diferencia entre calcio alimentario y el aportado por suplementos 9 estudios clínicos que usaron fuentes alimenticias dieron resultados homogéneos vs la heterogeneidad de 33 estudios de suplementación. El calcio proveniente de los lácteos es aproximadamente el doble de efectivo en la reducción de la presión sistólica y más efectivo en reducir la presión diastólica comparado con los suplementos Miller, DiRienzo, Reusser & McCarron, J Am Coll Nutr 2000; 19:147S-164S

69 El estudio DASH I Dietary Approaches to Stop Hypertension Appel, et al., N Engl J Med, 336:1117, 1997 N = 459 adultos 49% mujeres 60% Afro-americanos La dieta de frutas, vegetales y lácteos demuestra una disminución significativa de la presión arterial sistólica y diastólica de 5.5 mm Hg (P<0.001 ). El agregado de lácteos a la dieta explica 2.7 mm Hg Estos resultados persisten aun cuando se controla por la excreción de sodio

70 El estudio DASH I Dietary Approaches to Stop Hypertension N = 204 y 208 individuos en cada grupo con DASH mas 1500, 2400 o 3500 mg de sodio por día Sacks, RM et al., NEJM, 344 (1) El grupo DASH disminuyó su TA ya sea consumiera poca, algo o mucha sal. El mayor impacto se observa en quienes combinaron la restricción de sodio con los lácteos. Si embargo, restringir la ingesta de sodio en la dieta DASH reduce apenas 2 mm Hg la TA

71 Si la población adoptara la dieta DASH la mortalidad cardiovascular disminuiría un 15% y la cerebrovascular un 27%

72 Evidencia científica acerca del papel de los probióticos en nutrición humana 1.Intolerancia a la lactosa 2.Diarrea 3.Eczema atópico 4.Modulación del tránsito intestinal 5.Enfermedad inflamatoria intestinal 6.Infección por H Pilory 7.Enfermedades infecciosas 1.Desnutrición 2.Cáncer 3.Dislipidemias 4.Caries 5.Hipertensión arterial 6.Calculos renales 7.Vaginosis Con evidencia PCR Sin evidencia PCR PCR: Prospectivos Controlados Randomizados

73 Evidencia científica acerca del papel de los probióticos en nutrición humana 1.Intolerancia a la lactosa 2.Diarrea 3.Eczema atópico 4.Modulación del tránsito intestinal 5.Enfermedad inflamatoria intestinal 6.Infección por H Pilory 7.Enfermedades infecciosas Control del síntoma Prevención, tratamiento menor duración Prevención, menor duración Control del síntoma Prevención Control del síntoma Coadyuvante tratamiento

74 3 líneas de defensas naturales Antibióticoterapia Infecciones Diarreas La flora Barrera microbiológica 100 billones de bacterias luchando contra el desarrollo de gérmenes patógenos >Desbalance de la flora intestinal La mucosa Barrera física 200 m2 de membrana mucosa protectora ejerciendo un efecto barrera >Apertura de las uniones intercelulares por patógenos El sistema inmune intestinal Barrera inmune intestinal El intestino: Primer órgano linfoide del cuerpo A cargo de la producción de: 70% de la producción de Ig A 70 a 80% de las células inmunes (macrófagos, NK) >Reducción de las células citotóxicas (NK) Deterioro de la función de los macrófagos debilitadas por varias situaciones El intestino inteligente: el mayor sistema de defensa del cuerpo

75 Actimel: una triple acción sobre el intestino 1.Acción benéfica sobre la flora microbiana Aumenta el número de lactobacillus en heces Los fermentos lácticos aportados por Actimel permanecen activos en el intestino, cambiando la producción de ciertos metabolitos fecales. 2.Efecto trófico sobre el epitelio intestinal Aumento en el índice mitótico de los enterocitos Aumento de la actividad enzimática (lactasa, aminopeptidas 3.Refuerzo de las funciones inmunes Efectos inmunomoduladores del Lactobacillus casei defensis Inmunidad adquirida : Anticuerpos específicos Inmunidad innata: Células NK, producción de citoquinas.

76 Int. J. Clin. Pract, 2000; 54(9) Incidencia de diarrea aguda en 779 niños pequeños que acudieron a un centro de cuidado y que consumieron leches fermentadas Actimel reduce la duración y la frecuencia de la diarrea infantil

77 Bibliografía Actimel

78 N. Borruel, Increased mucosal TNFa production in Crohn's disease can be downregulated ex vivo by probiotic KN. Agarwal. Lactobacillus casei in the control of acute diarrhea – A pilot study Bonavida B, Los efectos del consumo de Actimel sobre la inmunidad en adultos sanos. En Activación de respuesta en la proliferación de las células-T-mediadoras contra el antígeno de la gripe. Presentado para su publicación. Z. Djouzi, The association of yogurt staters with Lactobacillus casei DN in fermented milk alters the composition and metabolism of intestinal microflora in germ-free rats and in human flora-associated rats CA. Pedone, The effect of supplementation with milk fermented by Lactobacillus casei (strain DN ) on acute diarrhoea in children attending day care centres

79 Bibliografía Actimel R. Oozeer, Lactobacillus casei is able to survive and initiate protein synthesis during its transit in the digestive tract of human flora-associated mice C. Guérin-Danan, Food supplementation with milk fermented by Lactobacillus casei DN protects suckling rats from Rotavirus-associated diarrhea CA. Pedone, Multicentric study of the effect of milk fermented by Lactobacillus casei on the incidence of diarrhoea C. Guerin-Danan, Milk fermented with yogurt cultures and Lactobacillus casei compared with yogurt and gelled milk: influence on intestinal microflora in healthy infants P. Pujol, J. The effect of fermented milk containing Lactobacillus casei on the immune response to exercise

80 Bibliografía Actimel M. Paubert-Braquet, Enhancement of host resistance against Salmonella typhimurium in mice fed a diet supplemented with yogurt or milks fermented with various Lactobacillus casei strains K.Thoreux, Diet supplemented with yoghurt or milk fermented by Lactobacillus casei DN stimulates growth and brush- border enzyme activities in mouse small intestineK. Thoreux, Modulation of proliferation, second messenger levels, and morphotype expression of the rat intestinal epithelial cell line IEC-6 by fermented milk V. Rochet, Effect of consumption of fermented milk containing the probiotic DN on the intestinal microbiota of healthy humans

81 Bibliografía Actimel Chapat, Immunomodulatory effect of Actimel strain on the development of delayed type hypersensitivity to DNFB Marcos, Fermented milk containing Lactobacillus casei DN modulates immunological supression associated with academic examination stress Borruel, Effect of non pathogenic bacteria on cytoquine secretion by human colonic mucosa Turchet, Effect of fermented milk containing the probiotic DN on winter infection in free-living elderly subjects: a randomised controlled study.

82 Una intervención epidemiológica a escala país La inclusión de alimentos funcionales en el consumo masivo logra que millones de personas participen de una experiencia a gran escala Los resultados de esta experiencia tendrán un impacto sobre la nutrición y la salud que se reflejará en las estadísiticas vitales. De allí la responsabilidad de ser muy serios en la comunicación y de apoyar proactivamente a la investigación

83 Los alimentos funcionales son un nuevo camino que debemos caminar todos juntos Es un desafío y una responsabilidad compartida por todos los grupos que trabajan en la industria alimentaria, en los entes regulatorios y en el Marketing científico


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