Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA “EFECTO BIOLÓGICO DE LA ADICIÓN DE, FRUCTOSA, SACAROSA, SUCRALOSA O ASPARTAME AL AGUA DE BEBER MEDIANTE SU SUMINISTRO A RATAS DE LABORATORIO” TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO DE: QUÍMICO DE ALIMENTOS PRESENTA: ESTEBAN GONZÁLEZ FILOMENO UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 Jurado revisor: Presidente DRA. MARÍA DEL CARMEN DURÁN DOMÍNGUEZ Vocal DR. ARTURO NAVARRO OCAÑA Secretario M.C. LUCÍA CORNEJO BARRERA Primer suplente M.C. ZOILA NIETO VILLALOBOS Segundo suplente M.C. ROLANDO SALVADOR GARCÍA GÓMEZ Lugar donde se realizó la investigación: (I) LABORATORIOS E-301 AL 303 DEL PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA AMBIENTAL Y DE QUÍMICA AMBIENTAL (PIQAyQA). FACULTAD DE QUÍMICA, UNAM (II) BIOTERIO DEL CONJUNTO E DE LA FACULTAD DE QUÍMICA, UNAM (III) DEPARTAMENTO DE HISTOPATOLOGÍA DE LA FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA, UNAM 3 RECONOCIMIENTOS A la Cámara Nacional de las Industrias Azucarera y Alcoholera por el apoyo económico parcial recibido para la realización de este proyecto Al Programa de Maestría y Doctorado en Ingeniería por el apoyo financiero parcial para la realización de esta investigación Al Programa de Apoyo a Proyectos Institucionales para el Mejoramiento de la Enseñanza (PAPIME) EN103704, “Apoyo a la Enseñanza Experimental de los Laboratorios Terminales de las carreras que se imparten en la Facultad de Química de la UNAM”, por los materiales y reactivos adquiridos durante la parte experimental Al personal del Bioterio del Conjunto E de la Facultad de Química de la UNAM, especialmente: A la M. en C. Isabel Gracia Mora por la asesoría brindada durante todo el proyecto y por los acertados comentarios recibidos A la MVZ Lucía Macías Rosales ya que sin su apoyo y su asesoría en el manejo, trato humanitario, eutanasia y extracción de tejidos este trabajo no hubiera sido posible Al M. en C. Francisco Sánchez Bártez en el manejo y cuidado de las ratas en el bioterio durante la fase experimental Al personal de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la UNAM, especialmente: Al Dr. Fernando Constantino Casas. Jefe del Departamento de Patología de la FMVZ de la UNAM por sus acertados comentarios y el apoyo recibido para la realización de los estudios histopatológicos Al M. en C. Gerardo Salas Garrido, Patólogo del Departamento de Patología de la FMVZ de la UNAM, por su valioso apoyo académico en los diagnósticos de los órganos extraídos de los especímenes bajo estudio Al personal que labora en el PIQAyQA cuyo apoyo logístico y académico permitió que el proyecto en su conjunto saliera con éxito. 4 DEDICATORIAS Esta tesis es el resultado del trabajo realizado en la última etapa de mi vida estudiantil, la cual no hubiera sido posible sin el apoyo y aliento de muchas personas a las que quisiera expresar mi gratitud y admiración: A la Dra. Carmen Durán Domínguez de Bazúa, por su amabilidad, apoyo y sus sabios comentarios, consejos y recomendaciones, sin las cuales no hubiera sido posible la realización del presente trabajo. A M. en C. Rolando Salvador García Gómez por su gran apoyo e interés durante la realización de esta tesis, porque sin su interés este proyecto no hubiera sido posible. Al personal que labora en el PIQAyQA que me ayudaron durante todo el experimento y que han contribuido a que mi estancia haya sido una experiencia incomparable. A La Universidad Nacional Autónoma de México por otorgarme el privilegio de permanecer a esta máxima casa de estudios y haber contribuido en la formación de una persona crítica, analítica y orgullosa de portar el escudo UNAM. 5 ÍNDICE Página RESUMEN 18 GLOSARIO 22 CAPÍTULO 1 PROBLEMÁTICA 30 1.1 LA IMPORTANCIA DE LOS HIDRATOS DE CARBONO Y SUS EFECTOS EN LA SALUD 30 1.1.1 Edulcorantes naturales versus edulcorantes sintéticos 32 1.1.2 Fructosa versus sacarosa 34 1.1.3 Jarabe de maíz 34 1.2 HIPÓTESIS 35 1.3 OBJETIVOS 36 1.3.1 Objetivo general 36 1.3.2 Objetivos particulares 36 CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS 37 2.1 SACAROSA 37 2.1.1 Estructura y función de la sacarosa 37 2.1.2 Uso comercial 38 2.2 FRUCTOSA 38 2.2.1 Producción bioquímica o biotecnológica de fructosa 38 2.2.2 Absorción de la fructosa 38 2.2.3 Metabolismo de la fructosa 40 2.2.4 Exceso de fructosa en el hígado 43 2.2.5 Fructosa versus triglicéridos 43 2.3 ASPARTAME 44 2.3.1 Comercialización 44 2.3.2 Empleo 45 2.3.3 Fenilcetonuria 46 6 2.4 SUCRALOSA 47 2.4.1 Estructura y propiedades 47 2.4.2 Empleo de la sucralosa 48 2.4.3 Absorción, metabolismo y excreción de la sucralosa 48 2.5 TÉCNICAS HISTOLÓGICAS 49 2.5.1 Selección del corte 49 2.5.2 Montaje y tinción 49 2.6 CUIDADO, TRATO Y MANEJO DE LOS ANIMALES DE LABORATORIO 50 2.6.1 Trato humanitario de los animales de laboratorio 50 2.6.2 Instalaciones, procedimientos y supervisión 52 2.6.3 Restricción de líquido o del alimento 52 CAPÍTULO 3 METODOLOGÍA 53 3.1 CONDICIONES EXPERIMENTALES 54 3.1.1 Preparación de las dietas 55 3.1.2 Preparación del agua de beber empleada para el desarrollo de la prueba 56 3.1.3 Registro de ganancias en peso corporal y de consumo de alimento 56 3.2 EUTANASIA DE LOS ESPECÍMENES BAJO ESTUDIO 57 3.2.1 Disección de los órganos de interés 57 3.2.2 Métodos histológicos adaptados para tejidos en ratas de laboratorio 58 3.3 ANÁLISIS HISTOLÓGICO 58 3.3.1 Técnica de tinción de Sudán 59 3.4 Análisis estadísticos 60 CAPÍTULO 4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 62 4.1 INCREMENTO EN PESO CORPORAL 62 4.1.1 Efecto de la fructosa en la ganancia de peso 62 4.1.2 Efecto de los edulcorantes artificiales aspartame y sucralosa 62 4.1.3 Efecto del azúcar (sacarosa) 63 7 4.2 VOLUMEN DE AGUA INGERIDO CON RESPECTO AL CONSUMO DE ALIMENTO BASAL Y TIPO DE EDULCORANTE 66 4.2.1 Efecto de la presencia de la sacarosa en el agua de beber en la ingesta de alimento 66 4.2.2 Efecto de la presencia de la fructosa en el agua de beber en la ingesta de alimento 66 4.2.3 Efecto de la presencia de sucralosa en el agua de beber en la ingesta de alimento 67 4.2.4 Efecto de la presencia de aspartame en el agua de beber en la ingesta de alimento 70 4.3 EFECTO DE LA ADICIÓN DE EDULCORANTES SOBRE LA HISTOLOGÍA DEL HÍGADO 70 4.3.1 Efecto de la presencia de fructosa en el agua de beber en el tejido hepático 71 4.3.3 Efecto de la presencia de edulcorantes sintéticos en el agua de beber en el tejido hepático 72 4.4 EFECTO DE LA ADICIÓN DE EDULCORANTES SOBRE LA HISTOLOGÍA DEL CORAZÓN 74 4.4.1 Efecto de la presencia de fructosa en el agua de beber en el tejido pericárdico 77 4.4.2 Efecto de la presencia de edulcorantes artificiales (aspartame y sucralosa) en el agua de beber en el tejido pericárdico 78 4.4.3 Efectos de la presencia de sacaros en el agua de beber en el tejido pericárdico 78 4.5 HALLAZGOS OBSERVADOS EN CUANTO AL COMPORTAMIENTO DE LOS ESPECÍMENES BAJO ESTUDIO DURANTE EL DESARROLLO DE LA PRUEBA BIOLÓGICA 784.5.1 Efecto de la presencia de sucralosa en el agua de beber en el comportamiento y apariencia visual 79 4.5.2 Efecto de la presencia de aspartame en el agua de beber en el comportamiento y apariencia visual 80 4.5.3 Efecto de la presencia de sacarosa y fructosa en el agua de beber en el comportamiento y apariencia visual 80 4.6 DISCUSIÓN FINAL 81 CAPÍTULO 5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 83 5.1 CONCLUSIONES 83 5.2 RECOMENDACIONES 84 ANEXOS CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS RATAS ANEXO 1 ACERVO FOTOGRÁFICO 1 85 ANEXO 2 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA RATA 116 8 ANEXO 3 DATOS COMPLEMENTARIOS 123 ANEXO 4 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS 124 ANEXO 5 TABLA DE REGISTRO DE VACIADO DE DATOS DE LA PARTE BIOLÓGICA 147 BIBLIOGRAFÍA 191 ÍNDICE DE TABLAS, FIGURAS, GRÁFICAS Y FOTOGRAFÍAS ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1. Estructura de la sacarosa como disacárido 37 Figura 2.2. Molécula química de la D-Fructosa 39 Figura 2.3. Metabolismo de la fructosa 41 Figura 2.4. Fórmula química del aspartame (Pérez-Calderón, 1997) 44 Figura 2.5. Molécula química de la sucralosa (C12H19Cl3O8) (Wikipedia, 2006) 48 Figura 3.1. Metodología seguida durante el desarrollo experimental 53 ÍNDICE DE GRÁFICAS Gráfica 4.1. Incremento de peso durante todo el experimento biológico con los especímenes bajo estudio 63 Gráfica 4.2. Incremento de peso a partir del día 30 del experimento biológico con los especimenes bajo estudio 64 Gráfica 4.3. Volumen de agua ingerido por las ratas en estudio a lo largo del experimento biológico 68 Gráfica 4.4. Promedio de la cantidad de alimento ingerido durante los días de experimentación 69 Gráfica 4.5. Estudio histológico del área pericárdica obtenida de cada uno de los lotes 75 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.1. Aplicaciones de edulcorantes en la industria alimentaria (García- Garibay y col., 2004) 34 Tabla 2.1. Colorantes y reacciones histológicas comunes (Ross y col., 1992) 50 Tabla 3.1. Etapas por las cuales pasan los fragmentos de los órganos escogidos para el estudio histológico (Ross y col., 1992) 60 Tabla 4.1. Comparación de pesos de los hígados entre los diferentes lotes 71 Tabla 4.2. Cantidad de adipocitos en corazón obtenidos de cada lote 75 Tabla 4.3. Comportamiento de los especímenes bajo estudio durante el experimento biológico 79 9 ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS DEL CAPÍTULO 4: RESULTADOS Y DISCUSIÓN Foto 4.6. Fotografía microscópica del hígado de la rata 37 con tinción HyE. Lote agua (control) 73 Foto 4.6a Fotografía microscópica del hígado de la rata 37 con tinción de Sudán. Lote agua (control) 73 Foto 4.7. Fotografía microscópica del hígado de la rata 35 con tinción HyE. Lote fructosa 73 Foto 4.7a. Fotografía microscópica del hígado de la rata 35 con tinción de Sudán. Lote fructosa 73 Foto 4.8. Fotografía microscópica del hígado de la rata 43 con tinción HyE. Lote de sacarosa 73 Foto 4.8a. Fotografía microscópica del hígado de la rata 43 con tinción de Sudán. Lote de sacarosa 73 Foto 4.9. Fotografía microscópica del hígado de la rata 16 con tinción HyE. Lote de sucralosa 74 Foto 4.9a. Fotografía microscópica del hígado de la rata 16 con tinción de Sudán. Lote de sucralosa 74 Foto 4.10. Fotografía microscópica del hígado de la rata 39 con tinción HyE. Lote de aspartame 74 Foto 4.10a. Fotografía microscópica del hígado de la rata 39 con tinción de Sudán. Lote de aspartame 74 Foto 4.11. Fotografía microscópica del corazón de la rata 5 con tinción HyE. Lote agua (control) 76 Foto 4.11a. Fotografía microscópica del corazón de la rata 5 con tinción de Sudán. Lote agua (control) 76 Foto 4.12. Fotografía microscópica del corazón de la rata 10 con tinción HyE. Lote fructosa 76 Foto 4.12a. Fotografía microscópica del corazón de la rata 10 con tinción de Sudán. Lote fructosa 76 Foto 4.13. Fotografía microscópica del corazón de la rata 43 con tinción HyE. Lote sacarosa 76 Foto 4.13a. Fotografía microscópica del corazón de la rata 43 con tinción de Sudán. Lote sacarosa 76 Foto 4.14. Fotografía microscópica del corazón de la rata 31 con tinción HyE. Lote sucralosa 77 Foto 4.14a. Fotografía microscópica del corazón de la rata 31 con tinción de Sudán. Lote sucralosa 77 Foto 4.15. Fotografía microscópica del corazón de la rata 14 con tinción HyE. Lote aspartame 77 Foto 4.15a. Fotografía microscópica del corazón de la rata 14 con tinción de Sudán. Lote aspartame 77 ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS DEL ANEXO 1 Foto AF-1.1 Ingesta de edulcorantes en jaulas individuales en el Bioterio del 85 10 Edificio E de la Facultad de Química de la UNAM Foto AF-1.2 Distribución de los lotes por colores siguiendo el método de la culebra japonesa 85 Foto AF-1.3 Preparación de las bebidas con diferentes edulcorantes por parte de los pasantes encargados del estudio (Bioterio del Edificio E, Facultad de Química de la UNAM) 85 Foto AF-1.4 Alimentación de los especímenes bajo estudio mediante dosificadores de bebida (Bioterio del Edificio E, Facultad de Química de la UNAM) 85 Foto AF-2.1 Rata del lote de agua adicionada con fructosa 15% 86 Foto AF-2.2 Rata del lote de agua adicionada con fructosa 15% 86 Foto AF-2.3 Rata del lote de agua adicionada con fructosa 15% 86 Foto AF-2.4 Rata del lote de agua adicionada con fructosa 15% 87 Foto AF-2.5 Rata del lote de agua adicionada con fructosa 15% 87 Foto AF-2.6 Rata del lote de agua adicionada con fructosa 15% 87 Foto AF-2.7 Rata del lote de agua adicionada con fructosa 15% 87 Foto AF-2.8 Rata del lote de agua adicionada con aspartame (sucrel 0.3%) 87 Foto AF-2.9 Rata del lote de agua adicionada con aspartame (sucrel 0.3%) 87 Foto AF-2.10 Rata del lote de agua adicionada con aspartame (sucrel 0.3%) 88 Foto AF-2.11 Rata del lote de agua adicionada con sucralosa (splenda 0.19%) 88 Foto AF-2.12 Rata del lote de agua adicionada con sucralosa (splenda 0.19%) 88 Foto AF-2.13 Rata del lote de agua adicionada con sucralosa (splenda 0.19%) 88 Foto AF-2.14 Rata del lote de agua adicionada con sucralosa (splenda 0.19%) 88 Foto AF-2.15 Rata del lote de agua adicionada con sucralosa (splenda 0.19%) 88 Foto AF-2.16 Rata del lote de agua adicionada con sacarosa al 10% 89 Foto AF-2.17 Rata del lote de agua adicionada con sacarosa al 10% 89 Foto AF-2.18 Rata del lote de agua adicionada con sacarosa al 10% 89 Foto AF-2.19 Rata del lote de agua adicionada con sacarosa al 10% 89 Foto AF-2.20 Rata del lote de agua adicionada con sacarosa al 10% 89 Foto AF-3.1a Fotografía microscópica del corazón de la rata 5 con tinción HyE. Lote agua (control) 90 Foto AF-3.2a Fotografía microscópica del corazón de la rata 5 con tinción de Sudán. Lote agua (control) 90 11 Foto AF-3.3a Fotografía microscópica del corazón de la rata 4 con tinción HyE. Lote Agua 90 Foto AF-3.4a Fotografía microscópica del corazón de la rata 4 con tinción de Sudán. Lote agua 90 Foto AF-3.5a Fotografía microscópica del corazón de la rata 15 con tinción HyE. Lote Agua 91 Foto AF-3.6a Fotografía microscópica del corazón de la rata 15 con tinción de Sudán. Lote agua 91 Foto AF-3.7a Fotografía microscópica del corazón de la rata 17 con tinción HyE. Lote Agua. 91 Foto AF-3.8a Fotografía microscópica del corazón de la rata 17 con tinción de Sudán. Lote agua 91 Foto AF-3.9a Fotografía microscópica del corazón de la rata 27 con tinción HyE. Lote Agua. 91 Foto AF-3.10a Fotografía microscópica del corazón de la rata 27 con tinción de Sudán. Lote agua 91 Foto AF-3.11a Fotografía microscópica del corazón de la rata 37 con tinción HyE. Lote Agua. 92 Foto AF-3.12a Fotografía microscópica del corazón de la rata 37 con tinción de Sudán. Lote agua 92 Foto AF-3.13a Fotografía microscópica del corazón de la rata 42 con tinción HyE. Lote Agua. 92 Foto AF-3.14a Fotografía microscópica delcorazón de la rata 42 con tinción de Sudán. Lote agua 92 Foto AF-3.15a Fotografía microscópica del corazón de la rata 23 con tinción HyE. Lote sacarosa 92 Foto AF-3.16a Fotografía microscópica del corazón de la rata 23 con Tinción de Sudán. Lote sacarosa 92 Foto AF-3.17a Fotografía microscópica del corazón de la rata 6 con tinción HyE. Lote sacarosa 93 Foto AF-3.18a Fotografía microscópica del corazón de la rata 6 con tinción de Sudán. Lote sacarosa 93 Foto AF-3.19a Fotografía microscópica del corazón de la rata 13 con tinción HyE. Lote sacarosa 93 Foto AF-3.20a Fotografía microscópica del corazón de la rata 13 con tinción de Sudán. Lote sacarosa 93 Foto AF-3.21a Fotografía microscópica del corazón de la rata 21 con tinción HyE. Lote sacarosa 93 Foto AF-3.22a Fotografía microscópica del corazón de la rata 21 con tinción de Sudán. Lote sacarosa 93 Foto AF-3.23a Fotografía microscópica del corazón de la rata 3 con tinción HyE. Lote sacarosa 94 Foto AF-3.24a Fotografía microscópica del corazón de la rata 3 con tinción de Sudán. Lote sacarosa 94 Foto AF-3.25a Fotografía microscópica del corazón de la rata 3 con tinción HyE. Lote sacarosa 94 12 Foto AF-3.26a Fotografía microscópica del corazón de la rata 3 con tinción de Sudán. Lote sacarosa 94 Foto AF-3.27a Fotografía microscópica del corazón de la rata 43 con tinción HyE. Lote sacarosa 94 Foto AF-3.28a Fotografía microscópica del corazón de la rata 43 con tinción de Sudán. Lote sacarosa 94 Foto AF-3.29a Fotografía microscópica del corazón de la rata 32 con tinción HyE. Lote sacarosa 95 Foto AF-3.30a Fotografía microscópica del corazón de la rata 32 con tinción de Sudán. Lote sacarosa 95 Foto AF-3.31a Fotografía microscópica del corazón de la rata 10 con tinción HyE. Lote fructosa 95 Foto AF-3.32a Fotografía microscópica del corazón de la rata 10 con tinción de Sudán. Lote fructosa 95 Foto AF-3.33a Fotografía microscópica del corazón de la rata 29 con tinción HyE. Lote fructosa 95 Foto AF-3.34a Fotografía microscópica del corazón de la rata 29 con tinción de Sudán. Lote fructosa 95 Foto AF-3.35a Fotografía microscópica del corazón de la rata 40 con tinción HyE. Lote fructosa 96 Foto AF-3.36a Fotografía microscópica del corazón de la rata 40 con tinción de Sudán. Lote fructosa 96 Foto AF-3.37a Fotografía microscópica del corazón de la rata 36 con tinción HyE. Lote fructosa 96 Foto AF-3.38a Fotografía microscópica del corazón de la rata 36 con tinción de Sudán. Lote fructosa 96 Foto AF-3.39a Fotografía microscópica del corazón de la rata 35 con tinción de Sudán. Lote fructosa 96 Foto AF-3.40a Fotografía microscópica del corazón de la rata 35 con tinción de Sudán. Lote fructosa 96 Foto AF-3.41a Fotografía microscópica del corazón de la rata 18 con tinción de Sudán. Lote fructosa 97 Foto AF-3.42a Fotografía microscópica del corazón de la rata 35 con tinción de Sudán. Lote fructosa 97 Foto AF-3.43a Fotografía microscópica del corazón de la rata 24 con tinción HyE. Lote fructosa 97 Foto AF-3.44a Fotografía microscópica del corazón de la rata 24 con tinción de Sudán. Lote fructosa 97 Foto AF-3.45a Fotografía microscópica del corazón de la rata 22 con tinción HyE. Lote fructosa 97 Foto AF-3.46a Fotografía microscópica del corazón de la rata 22 con tinción de Sudán. Lote fructosa 97 Foto AF-3.47a Fotografía microscópica del corazón de la rata 31 con tinción HyE. Lote sucralosa 98 Foto AF-3.48a Fotografía microscópica del corazón de la rata 31 con tinción de Sudán. Lote sucralosa 98 13 Foto AF-3.49a Fotografía microscópica del corazón de la rata 33 con tinción HyE. Lote sucralosa 98 Foto AF-3.50a Fotografía microscópica del corazón de la rata 33 con tinción de Sudán. Lote sucralosa 98 Foto AF-3.51a Fotografía microscópica del corazón de la rata 45 con tinción HyE. Lote sucralosa 98 Foto AF-3.52a Fotografía microscópica del corazón de la rata 45 con tinción de Sudán. Lote sucralosa 98 Foto AF-3.53a Fotografía microscópica del corazón de la rata 30 con tinción HyE. Lote sucralosa 99 Foto AF-3.54a Fotografía microscópica del corazón de la rata 30 con tinción de Sudán. Lote sucralosa 99 Foto AF-3.55a Fotografía microscópica del corazón de la rata 28 con tinción de Sudán. Lote sucralosa 99 Foto AF-3.56a Fotografía microscópica del corazón de la rata 28 con tinción de Sudán. Lote sucralosa 99 Foto AF-3.57a Fotografía microscópica del corazón de la rata 20 con tinción HyE. Lote sucralosa 99 Foto AF-3.58a Fotografía microscópica del corazón de la rata 20 con tinción de Sudán. Lote sucralosa 99 Foto AF-3.59a Fotografía microscópica del corazón de la rata 16 con tinción HyE. Lote sucralosa 100 Foto AF-3.60a Fotografía microscópica del corazón de la rata 16 con tinción de Sudán. Lote sucralosa 100 Foto AF-3.61a Fotografía microscópica del corazón de la rata 14 con tinción HyE. Lote aspartame 100 Foto AF-3.62a Fotografía microscópica del corazón de la rata 14 con tinción de Sudán. Lote aspartame 100 Foto AF-3.63a Fotografía microscópica del corazón de la rata 26 con tinción de Sudán. Lote aspartame 100 Foto AF-3.64a Fotografía microscópica del corazón de la rata 8 con tinción HyE. Lote aspartame 100 Foto AF-3.65a Fotografía microscópica del corazón de la rata 7 con tinción HyE. Lote aspartame 101 Foto AF-3.66a Fotografía microscópica del corazón de la rata 7 con tinción de Sudán. Lote aspartame 101 Foto AF-3.67a Fotografía microscópica del corazón de la rata 7 con tinción de Sudán. Lote aspartame 101 Foto AF-3.68a Fotografía microscópica del corazón de la rata 44 con tinción HyE. Lote aspartame 101 Foto AF-3.69a Fotografía microscópica del corazón de la rata 44 con tinción de Sudán. Lote aspartame 101 Foto AF-3.70a Fotografía microscópica del corazón de la rata 39 con tinción de Sudán. Lote aspartame 102 Foto AF-3.71a Fotografía microscópica del corazón de la rata 39 con tinción de Sudán. Lote aspartame 102 14 Foto AF-3.72a Fotografía microscópica del corazón de la rata 38 con tinción HyE. Lote aspartame 102 Foto AF-3.73a Fotografía microscópica del corazón de la rata 38 con tinción de Sudán. Lote aspartame 102 Foto AF-3.74a Fotografía microscópica del corazón de la rata 2 con tinción HyE. Lote aspartame 102 Foto AF-3.75a Fotografía microscópica del corazón de la rata 2 con tinción de Sudán. Lote aspartame 102 Foto AF-3.1b Fotografía microscópica del hígado de la rata 14 con tinción HyE. Lote aspartame 103 Foto AF-3.2b Fotografía microscópica del hígado de la rata 14 con tinción de Sudán. Lote aspartame 103 Foto AF-3.3b Fotografía microscópica del hígado de la rata 2 con tinción HyE. Lote aspartame 103 Foto AF-3.4b Fotografía microscópica del hígado de la rata 2 con tinción de Sudán. Lote aspartame 103 Foto AF-3.5.b Fotografía microscópica del hígado de la rata 26 con tinción HyE. Lote aspartame 103 Foto AF-3.6b Fotografía microscópica del hígado de la rata 26 con tinción de Sudán. Lote aspartame 103 Foto AF-3.7b Fotografía microscópica del hígado de la rata 38 con tinción HyE. Lote aspartame 104 Foto AF-3.8b Fotografía microscópica del hígado de la rata 38 con tinción de Sudán. Lote aspartame 104 Foto AF-3.9b Fotografía microscópica del hígado de la rata 39 con tinción HyE. Lote aspartame 104 Foto AF-3.10b Fotografía microscópica del hígado de la rata 39 con tinción de Sudán. Lote aspartame 104 Foto AF-3.11b Fotografía microscópica del hígado de la rata 44 con tinción HyE. Lote aspartame 104 Foto AF-3.12b Fotografía microscópica del hígado de la rata 44 con tinción de Sudán. Lote aspartame 104 Foto AF-3.13b Fotografía microscópica del hígado de la rata 7 con tinción HyE. Lote aspartame105 Foto AF-3.14b Fotografía microscópica del hígado de la rata 7 con tinción de Sudán. Lote aspartame 105 Foto AF-3.15b Fotografía microscópica del hígado de la rata 8 con tinción HyE. Lote aspartame 105 Foto AF-3.16b Fotografía microscópica del hígado de la rata 8 con tinción de Sudán. Lote aspartame 105 Foto AF-3.17b Fotografía microscópica del hígado de la rata 1 con tinción HyE. Lote Control 105 Foto AF-3.18b Fotografía microscópica del hígado de la rata 1 con tinción de Sudán. Lote control 105 Foto AF-3.19b Fotografía microscópica del hígado de la rata 12 con tinción HyE. Lote Control 106 15 Foto AF-3.20b Fotografía microscópica del hígado de la rata 12 con tinción de Sudán. Lote control 106 Foto AF-3.21b Fotografía microscópica del hígado de la rata 15 con tinción HyE. Lote Control 106 Foto AF-3.22b Fotografía microscópica del hígado de la rata 17 con tinción HyE. Lote Control 106 Foto AF-3.23b Fotografía microscópica del hígado de la rata 27 con tinción HyE. Lote Control 106 Foto AF-3.24b Fotografía microscópica del hígado de la rata 27 con tinción de Sudán. Lote control 106 Foto AF-3.25b Fotografía microscópica del hígado de la rata 37 con tinción HyE. Lote Control 107 Foto AF-3.26b Fotografía microscópica del hígado de la rata 37 con tinción de Sudán. Lote control 107 Foto AF-3.27b Fotografía microscópica del hígado de la rata 4 con tinción HyE. Lote Control 107 Foto AF-3.28b Fotografía microscópica del hígado de la rata 4 con tinción de Sudán. Lote control 107 Foto AF-3.29b Fotografía microscópica del hígado de la rata 42 con tinción HyE. Lote aspartame 107 Foto AF-3.30b Fotografía microscópica del hígado de la rata 42 con tinción de Sudán. Lote aspartame 107 Foto AF-3.31b Fotografía microscópica del hígado de la rata 5 con tinción HyE. Lote aspartame 108 Foto AF-3.32b Fotografía microscópica del hígado de la rata 5 con tinción de Sudán. Lote aspartame 108 Foto AF-3.33b Fotografía microscópica del hígado de la rata 10 con tinción HyE. Lote Fructosa 108 Foto AF-3.34b Fotografía microscópica del hígado de la rata 10 con tinción de Sudán. Lote Fructosa 108 Foto AF-3.35b Fotografía microscópica del hígado de la rata 18 con tinción HyE. Lote Fructosa 108 Foto AF-3.36b Fotografía microscópica del hígado de la rata 18 con tinción de Sudán. Lote Fructosa 108 Foto AF-3.37b Fotografía microscópica del hígado de la rata 24 con tinción HyE. Lote Fructosa 109 Foto AF-3.38b Fotografía microscópica del hígado de la rata 24 con tinción de Sudán. Lote Fructosa 109 Foto AF-3.39b Fotografía microscópica del hígado de la rata 29 con tinción HyE. Lote Fructosa 109 Foto AF-3.40b Fotografía microscópica del hígado de la rata 29 con tinción de Sudán. Lote Fructosa 109 Foto AF-3.41b Fotografía microscópica del hígado de la rata 35 con tinción HyE. Lote Fructosa 109 Foto AF-3.42b Fotografía microscópica del hígado de la rata 35 con tinción de Sudán. Lote Fructosa 109 16 Foto AF-3.43b Fotografía microscópica del hígado de la rata 36 con tinción HyE. Lote Fructosa 110 Foto AF-3.44b Fotografía microscópica del hígado de la rata 36 con tinción de Sudán. Lote Fructosa 110 Foto AF-3.45b Fotografía microscópica del hígado de la rata 40 con tinción HyE. Lote Fructosa 110 Foto AF-3.46b Fotografía microscópica del hígado de la rata 40 con tinción de Sudán. Lote Fructosa 110 Foto AF-3.47b Fotografía microscópica del hígado de la rata 13 con tinción HyE. Lote Sacarosa 110 Foto AF-3.48b Fotografía microscópica del hígado de la rata 13 con tinción de Sudán. Lote Sacarosa 110 Foto AF-3.49b Fotografía microscópica del hígado de la rata 21 con tinción HyE. Lote Sacarosa 111 Foto AF-3.50b Fotografía microscópica del hígado de la rata 21 con tinción de Sudán. Lote Sacarosa 111 Foto AF-3.51b Fotografía microscópica del hígado de la rata 23 con tinción HyE. Lote Sacarosa 111 Foto AF-3.52b Fotografía microscópica del hígado de la rata 23 con tinción de Sudán. Lote Sacarosa 111 Foto AF-3.53b Fotografía microscópica del hígado de la rata 3 con tinción HyE. Lote Sacarosa 111 Foto AF-3.54b Fotografía microscópica del hígado de la rata 3 con tinción de Sudán. Lote Sacarosa 111 Foto AF-3.55b Fotografía microscópica del hígado de la rata 32 con tinción HyE. Lote Sacarosa 112 Foto AF-3.56b Fotografía microscópica del hígado de la rata 32 con tinción de Sudán. Lote Sacarosa 112 Foto AF-3.57b Fotografía microscópica del hígado de la rata 43 con tinción HyE. Lote Sacarosa 112 Foto AF-3.58b Fotografía microscópica del hígado de la rata 43 con tinción de Sudán. Lote Sacarosa 112 Foto AF-3.59b Fotografía microscópica del hígado de la rata 6 con tinción HyE. Lote Sacarosa 112 Foto AF-3.60b Fotografía microscópica del hígado de la rata 6 con tinción de Sudán. Lote Sacarosa 112 Foto AF-3.61b Fotografía microscópica del hígado de la rata 16 con tinción HyE. Lote Sucralosa 113 Foto AF-3.62b Fotografía microscópica del hígado de la rata 16 con tinción de Sudán. Lote Sucralosa 113 Foto AF-3.63b Fotografía microscópica del hígado de la rata 16 con tinción HyE. Lote Sucralosa 113 Foto AF-3.64b Fotografía microscópica del hígado de la rata 16 con tinción de Sudán. Lote Sucralosa 113 Foto AF-3.65b Fotografía microscópica del hígado de la rata 19 con tinción HyE. Lote Sucralosa 113 17 Foto AF-3.66b Fotografía microscópica del hígado de la rata 19 con tinción de Sudán. Lote Sucralosa 113 Foto AF-3.67b Fotografía microscópica del hígado de la rata 20 con tinción HyE. Lote Sucralosa 114 Foto AF-3.68b Fotografía microscópica del hígado de la rata 20 con tinción de Sudán. Lote Sucralosa 114 Foto AF-3.69b Fotografía microscópica del hígado de la rata 28 con tinción HyE. Lote Sucralosa 114 Foto AF-3.70b Fotografía microscópica del hígado de la rata 28 con tinción de Sudán. Lote Sucralosa 114 Foto AF-3.71b Fotografía microscópica del hígado de la rata 30 con tinción HyE. Lote Sucralosa 114 Foto AF-3.72b Fotografía microscópica del hígado de la rata 30 con tinción de Sudán. Lote Sucralosa 114 Foto AF-3.73b Fotografía microscópica del hígado de la rata 31 con tinción HyE. Lote Sucralosa 115 Foto AF-3.74b Fotografía microscópica del hígado de la rata 31 con tinción de Sudán. Lote Sucralosa 115 Foto AF-3.75b Fotografía microscópica del hígado de la rata 33 con tinción HyE. Lote Sucralosa 115 Foto AF-3.76b Fotografía microscópica del hígado de la rata 33 con tinción de Sudán. Lote Sucralosa 115 Foto AF-3.77b Fotografía microscópica del hígado de la rata 45 con tinción HyE. Lote Sucralosa 115 Foto AF-3.78b Fotografía microscópica del hígado de la rata 45 con tinción de Sudán. Lote Sucralosa 115 18 RESUMEN Debido a la tendencia mundial de sobrepeso en la población humana de los países desarrollados y subdesarrollados, la obesidad es considerada una enfermedad grave que, en la actualidad, ha cobrado gran importancia debido a las enfermedades que ocasiona. Entre los factores que han propiciado el incremento de peso se encuentra el consumo desmedido de hidratos de carbono. Dentro de los hidratos de carbono obtenidos de las frutas y de la hidrólisis de los almidones de los granos de maíz, se encuentra la fructosa, la cual ha adquirido, en los últimos años gran auge debido a que los productores de este cereal, sobre todo de los EE.UU., han encontrado altamente lucrativo vender los jarabes fructosados derivados del maíz no apto para consumo humano, ya que cuentan con subsidios muy importantes en toda la cadena productiva de elaboración, por lo que ningún otro edulcorante puede competir con los precios internacionales de sus mieles. La problemática que trae esto a la población en general, ocurre cuando al ingerir este edulcorante enla dieta diaria a través de la ingesta de refrescos, néctares de frutas y otros productos alimentarios, es absorbida por el torrente sanguíneo, llegando al hígado donde es fosforilada. Pero, cuando se encuentra en exceso, es convertida a glicerol-3-fosfato para la síntesis de glicerol o simplemente es metabolizada a acetil-CoA e incorporada a los ácidos grasos por lipogénesis, siendo convertida por el hígado en ácidos grasos más frecuentemente que la glucosa, debido a que, a diferencia de la fructosa, la glucosa en la glicólisis sí se encuentra regulada por el nivel de fosfofructocinasa encontrándose sujeta a la inhibición de ATP y de citrato cuando el estado de energía del sistema hepatocelular es alto. Por otro lado, la fructosa que no entra a la ruta lipogénica tampoco es anaerobiamente metabolizada a lactato, pudiendo ser indirectamente incorporada al glucógeno a través de la entrada preferencial de fructosa para producir un marcado aumento de niveles de triglicéridos. Debido a la problemática anteriormente planteada y para poder comprobar los efectos que podría ocasionar el consumo excesivo de este edulcorante en el organismo, en este estudio, se planteó el estudio de la relación entre la ingesta de fructosa con el incremento de la obesidad. Se adicionaron como comparación azúcar, sucralosa y aspartame a los experimentos. Para ello se trabajó con 45 ratas macho de la raza “Wistar”, divididas en cinco lotes y alimentadas con una dieta basal más su suministro de agua potable, a la cual se le adicionó una cantidad conocida de diferentes edulcorantes los cuales fueron determinados dependiendo de su uso en las bebidas comercialmente populares de la siguiente manera: Lote 1: fructosa 15%; Lote 2: Sacarosa 10%; Lote 3: “Aspartame” 0.3%; Lote 4: “Sucralosa” 0.19% y, finalmente, el control (Lote 5), en donde únicamente consumieron agua potable. La duración del experimento fue de 73 días. Se realizó el sacrificio de las ratas y se efectuaron análisis histológicos en corazón e hígado. Se compararon estadísticamente la ingesta de alimento y de edulcorantes en forma indirecta mediante el volumen de agua consumido y el incremento de peso, así como las diferencias en los tejidos de hígado y corazón de todos los especímenes presentes en los 5 lotes en estudio, a niveles de significancia de 0.5 y 0.1%. Los resultados obtenidos fueron los siguientes: Con respecto al volumen ingerido en los diferentes lotes, solamente el agua con sacarosa y el agua con fructosa fueron consumidas desde el inicio en forma continua por los animales de prueba y el agua simple también, aunque en un volumen mucho menor (casi de la mitad). En los días subsecuentes, todos los animales de prueba fueron reduciendo el consumo de agua con respecto del primer día. Posteriormente, empezaron a consumir el agua en forma progresiva, siendo la de mayor consumo la del lote de sacarosa seguida de la del lote de fructosa. Los demás especimenes de los lotes de edulcorantes e inclusive del lote control se encuentran en tendencia paralela. Esto puede deberse a que los edulcorantes 19 sintéticos no resultaron “tan agradables” al consumo de los roedores después del primer día y únicamente lo ingirieron ya que es la única fuente de agua de abastecimiento para su consumo. Las ratas que tuvieron los menores aumentos en peso fueron los lotes control y que bebieron agua con azúcar y las que tuvieron un mayor incremento en peso corporal fueron las que bebieron agua con fructosa. Estadísticamente, las ratas que consumieron fructosa fueron significativamente diferentes a los demás lotes en su aumento en peso. Los animales que consumieron edulcorantes artificiales ganaron peso entre los de fructosa y los de sacarosa y control. Entre ellos no se encontraron diferencias significativas pero sí con respecto a los otros tres lotes. En lo que se refiere al alimento ingerido, se pudo apreciar que los lotes que contenían los edulcorantes aspartame y sucralosa, así como el control, son las que reportaron un incremento sobre el alimento consumido, debido a que no existió un aporte calórico de las bebidas proporcionadas, mientras que en los lotes de sacarosa y fructosa existió una disminución progresiva sobre el consumo del alimento. Los hallazgos microscópicos en tejidos de hígado y corazón se describen a continuación: Los hepatocitos de los tejidos de hígado del lote de fructosa fueron significativamente diferentes con respecto a los de las ratas control y a los de las ratas alimentadas con los edulcorantes artificiales y el azúcar, ya que los de las ratas que bebieron agua con fructosa contenían una ligera “vacuolización lipídica”, esto es, depósitos de grasa dentro de los hepatocitos, mientras que en los demás lotes no existía tal cantidad ni forma de lípidos en el tejido hepático. Los hallazgos principales en el tejido pericárdico fueron los siguientes: Una cantidad variable de adipocitos localizados en el pericardio, aunque siempre una cantidad significativamente mayor en los animales de prueba del lote de fructosa y de aspartame que, medidos como área en los cortes, eran de cuatro veces más que los del control. No se encontró ningún hallazgo sobre la presencia de grasa intermuscular o degeneración grasa en miocitos del corazón de los animales de prueba de todos los lotes. Al comenzar el experimento biológico con los especímenes bajo estudio, se observaron diferentes cambios morfo-fisiológicos y conductuales en ellos al avanzar los 73 días que duró la fase experimental. Estos cambios se tradujeron en varias características sobresalientes, las cuales fueron: (1) Actividad física, (2) Agresividad, (3) Nerviosismo e hiperactividad y, finalmente, (4) Obesidad aparente. Los parámetros señalados fueron indicados según las observaciones realizadas por el personal responsable durante su manipulación al cambio de “cama” y durante la toma de los registros de pesos y de alimento consumido y de agua bebida, durante todo el desarrollo experimental. De estas observaciones destaca el lote de ratas que bebieron agua con aspartame, en las que se visualizó un incremento en su actividad con respecto a los demás lotes, además de presentarse un exceso de agresividad durante su manipulación. Incluso, los especímenes trataban de morder al personal que los pesaba. Por otra parte, fueron el lote que presentó una menor obesidad aparente, tal vez por su propia hiperactividad. Por ello, basados en estos resultados, puede decirse que la fructosa consumida en los bebederos promovió la ganancia en peso en el lote correspondiente y puede convertirse en un factor importante sobre el incremento de la adipogénesis y de la masa grasa corporal del animal modelo, como lo afirma la literatura. En el caso de las ratas que consumieron azúcar, aunque la ingestión del volumen de agua era el más elevado, el consumo de alimento se redujo proporcionalmente, haciendo que estos animales tuvieran un peso corporal final similar al del grupo control. Por el contrario, cuando los animales de prueba ingieren agua con edulcorante, simulando las bebidas “light”, ingieren más alimento y, por ende, engordan más. Palabras clave: Ingestión crónica de azúcares, acumulación de grasa, ratas como modelo experimental 20 ABSTRACT Due to the world-wide tendency of overweight in the human population of the developed and underdeveloped countries, obesity, a condition in which the natural energy reserve, stored in the fatty tissue of humans and other mammals, is increased to a point where it is associated with certain health conditions or increased mortality, nowadays has become very important due to the diseases that it causes. Among the factors that may have caused the increase of weight is the excessive consumption of carbohydrates. Fructose is a carbohydrate obtained from the fruits and from the hydrolysis of maize grains starches. The last source has acquired great importance in the last years because the producers of thiscereal, mainly in the USA, have found very lucrative to sell the fructose syrups derived of maize non suitable for human consumption, since they have very important subsidies in all the productive chain of its production and further elaboration. For this reason, no other sweeteners can compete with the international prices of the maize syrups. The problems for the population associated to its consumption occur when this carbohydrate is present in the daily diet through the availability of soda drinks, fruit nectars, and many others foods, and it is absorbed by the blood stream, arriving to the liver where it is phosphorylated. However, when it is in excess, it is turned to glycerol-3-phosphate for the synthesis of glycerol, or simply, it is metabolized to acetyl-Co A and incorporated to fatty acids by lypogenesis, being turned by the liver to fatty acids more frequently than glucose because, unlike fructose, glucose is regulated in the glycolysis cycle. This phenomenon occurs by the phosphofructokinase control due to the ATP and citrate inhibition when the state of energy of the hepatocellular system is high. On the other hand, fructose which it does not incorporate the lypogenic route is either anaerobically metabolized to lactate, being able to be indirectly incorporated to the glycogen through the fructose preferential entrance for producing noticeable increases of triglycerides levels. Therefore, to verify the effects that could cause the chronic consumption of this sweetener in the organism, as well as of two non caloric sweereners, in this research the relationship between fructose, sucralose, aspertame, sugar ingestion with body fatty tissue increase was studied. An experimental design with five male rats lot was carried out. These laboratory animals, from the "Wistar" race, were divided into five lots of nine specimens, and fed with a basal diet plus its drink water supply, to which a known amount of different sweeteners was added. The amounts added were determined depending on their use in commercial drinks, as follows: Lot 1: Fructose 15%. Lot 2: Sucrose 10%. Lot 3: "Aspartame" 0.3%. Lot 4: "Sucralose" 0.19%. Finally, a control in which the animals only drank water (Lot 5). The duration of the experiment was 73 days. The ingestion of food and drinking water volumes were measured every day, as well as the specimens weight increase, every other day. Rats were sacrificed and then histological analyses of heart and liver tissue took place. Results of all 5 lots animals were statistically compared at significance levels of 0.5 and 0.1%. The following results were obtained: With respect to the water ingested volume by the test animals in the different lots, water with sucrose and fructose were continuously consumed from the beginning, as well as in the control lot (plain drink water), but in a much smaller volume (almost the half). In the subsequent days, all the test animals were reducing the water consumption with respect to the first day. Later, they began to consume progressively the water, being the greater water consumers the sucrose lot, followed by the fructose lot. The lots that drank water containing the non caloric sweeteners had a tendency of drinking the 21 same amounts that the control lot animals. This can be due to the fact that synthetic sweeteners were not "so pleasant" to the rodents, and they just ingested it solely by necessity. Interestingly, the rats that had the smaller increase of body weight were the ones in the control lot and those that drank sucrose water. On the contrary, the ones with the highest increase of corporal weight were those that drank fructose water. Statistically, the increase of weight of the rats that consumed fructose was significantly different to the other four lots of rats. The animals that consumed artificial sweeteners gained weight in between those of fructose-sweetened water and those of sucrose or sugar and the control lot. These two lots (sucralose and aspartame) did not show significant differences among them, but they had them with respect to the other three lots. Considering ingested food, it was possible to appreciate that the lots that contained the sweeteners aspartame and sucralose, as well as the control, are those that reported an important increase on the consumed food, probably due to the fact that there was not a caloric contribution of supplied drinking water, whereas in the lots of fructose and sugar existed a progressive reduction of the food consumption. The microscopic findings in liver and heart tissues are described next: Hepatocytes of the fructose liver lot were significantly different with respect to those from the control rats and to those of the rats fed with the artificial sweeteners and sugar, since the rats that drank water with fructose contained a light lipid vacuolization, that is, fat deposits within the hepatocytes, whereas in the other lots it did not exist such phenomenon in the hepatic tissue. The main findings in the pericardial tissue were the following ones: No evidence of inter-muscular fat or fat degeneration in cardiomyocytes of the test animals of all lots was found. A variable amount of adipocytes were located, although always in a significantly greater amount in the animals that drank fructose and aspartame sweetened water. Adipocytes areas were measured, and results indicate that in these two lots of rats their tissues presented four times more adipocytes areas than those of the control. Along the 73-day biological experiment, several morfo-physiological and conduct changes were observed in the specimens. These changes could be analyzed with four characteristics: (1) Physical activity, (2) Aggressiveness, (3) Nervousness and hyperactivity and, finally (4) Apparent obesity. Responsible personnel indicated the observations in the “binnacle book” or report book during the manipulation of the specimens when changing “bed”, and weight and food consumption measurements. From these observations it was very interesting to assess that rats that drank aspartame water were the most active among the five lots animals (even hyperactive), very nervous, and most of all, were very aggressive, even trying to bite the personnel in charge of them. On the other hand, although heavier than the animals that drank sugar water, showed the least apparent obesity, perhaps due to its hyperactivity. It may be concluded, based on these results, that the fructose in water chronically ingested promoted the weight gain in the corresponding animals and can become an important factor to the increase of adipogenesis as well as of corporal fat mass of the model animal, as some authors have already established. In the case of the rats that consumed sugar, although the ingestion of water volume was the highest, the food consumption was proportionally reduced, causing that these animals had a final corporal weight similar to those of the control group. On the contrary, when the test animals ingested water with other sweeteners, namely fructose and aspartame and sucralose, simulating the commercial and “light” drinks, they ingested more food and, therefore, they got fatter. Key words: Chronic sugars ingestion, fat accumulation, rats as experimental models 22 GLOSARIO Actividad física. La actividad física es todo tipo de movimiento corporal que realiza el ser humano durante un determinado periodo, ya sea en su trabajo o actividad laboral. Adipocito. Palabra que no existe en el diccionario de la Real Academia Española, RAE, pero que sería una palabra derivada de adipocyte en inglés, que son las células que componen el tejido adiposo, especializadas en almacenar energía en forma de grasa y que se subdividen en tejido adiposo blanco y café. Agua. Compuesto químico formado por dos partes de hidrógeno y una parte de oxígeno, en volumen. Puede tener en solución o en suspensión a otros materiales sólidos, líquidos o gaseosos.Su fórmula es H2O. Agua potable. Agua exenta de contaminación objetable e inocua, y que se considera satisfactoria para el consumo humano según la NOM-180-SSA1 (1998) de México. Alimento. Es la sustancia que se ingiere, bebe o se absorbe por cualquier ser vivo. El término alimento incluye también bebidas líquidas. La comida es la principal fuente de energía y nutrición de animales, siendo considerada generalmente de origen animal y vegetal. Almidón. El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas el cual proporciona del 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual. Amilasa. Es el producto de la condensación de D-glucopiranosas por medio de enlaces glucosídicos α (1, 4), es decir, la amilasa es una α-D-(1,4)-glucana cuya unidad repetitiva es la α-maltosa. Amilopectina. Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular a la de un árbol; las ramas están unidas al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(1,6), localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa. La amilopectina constituye alrededor del 75% de los almidones más comunes. Aspartame. Es el nombre comercial de un edulcorante artificial, no carbohidrato, Aspartil- fenilalanina-1-metil éster; p.e. el metil éster del aminoácido aspártico y la fenilalanina. Azúcar. Del árabe clásico. sukkar, éste del griego. σάκχαρι, y éste del pelvi (lengua irania o persa media, particularmente en la época sasánida, y de lo que se escribió en ella) šakar. Cuerpo sólido cristalizado, perteneciente al grupo químico de los hidratos de carbono, de color blanco en estado puro, soluble en el agua y en el alcohol y de sabor muy dulce. Se obtiene de la caña dulce, de la remolacha y de otros vegetales. Según su estado de pureza o refinación, se distinguen diversas clases. 23 Azúcares. Palabra que no existe en el diccionario de la lengua española de la RAE pero que es usada por las empresas fabricantes en las etiquetas cuando adulteran los alimentos adicionándoles edulcorantes que no son azúcar. Biodegradación. Proceso de descomposición de las sustancias orgánicas por medio de microorganismos (principalmente bacterias aerobias) en sustancias más simples como bióxido de carbono, agua y amoníaco. Bitácora, cuaderno. Libro donde se asienta la información relevante de una investigación. Cuaderno usado para apuntar el rumbo, la velocidad, maniobras y demás accidentes de la navegación que se guarda en la bitácora, armario fijo en la cubierta de una embarcación e inmediato al timón. Caloría. Una caloría es una unidad de energía del Sistema Técnico. Es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14.5 a 15.5 grados centígrados. Carbohidratos. Palabra que no existe en el diccionario de la RAE muy usada en el ramo alimenticio en sustitución de hidratos de carbono. Catalizador. Es una sustancia (compuesto o elemento) capaz de acelerar (catalizador positivo) o retardar (catalizador negativo o inhibidor) una reacción química, permaneciendo él mismo inalterado (no se consume durante la reacción). En el mundo natural hay catalizadores biológicos o biocatalizadores, los más importantes son las enzimas, de naturaleza proteica aunque también existen ácidos ribonucleicos con capacidad catalítica. Célula. La célula (del latín cellulae, "pequeño compartimiento" o celda) es la unidad estructural y funcional principal de los seres vivos. Cetoacidosis diabética (DKA). (Diabetic Ketoacidosis [DKA], por sus siglas en inglés) hace referencia a la diabetes grave, incontrolable (nivel alto de azúcar sanguíneo). Se observa cuando la sangre carece de la insulina necesaria. El organismo empieza a utilizar como energía las grasas de reserva y se forman en la sangre cuerpos cetónicos (ácidos). Es un trastorno grave que aparece típicamente en la diabetes tipo 1 o juvenil. Comidas. Una selección de diferentes alimentos complementarios ingeridos en conjunto componen una comida. Compuesto químico. En química, un compuesto es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica de los elementos químicos. Concentración. Es una medida de la cantidad de sustancias disueltas contenidas por unidad de volumen en solución. Puede expresarse como partes por millón o miligramos por litro, miliequivalentes por litro, granos por galón, libras por millón de galones, etc. Contaminantes. Son aquellos elementos o compuestos que, en determinadas concentraciones, pueden producir efectos negativos en la salud humana y en el ambiente, 24 dañar la infraestructura hidráulica o inhibir los procesos de tratamiento de las aguas residuales. Demanda. La demanda en economía se define como la cantidad de bienes o servicios que los consumidores están dispuestos a comprar a un precio y cantidad dado en un momento determinado. La demanda se encuentra determinada por factores como el precio del bien o servicio, y las preferencias individuales del consumidor. Diabetes mellitus. Es una enfermedad metabólica caracterizada por hiperglucemia (aumento de los niveles de glucosa en sangre), resultado de defectos en la secreción de insulina, en su acción o ambas. Se trata de una compleja enfermedad en la que coexiste un trastorno global del metabolismo de los hidratos de carbono, grasas y proteínas. Es considerada como enfermedad multifactorial por la existencia de múltiples factores implicados en su patogénesis. Diabetes mellitus tipo 1. Se da en algunas personas propensas a esta enfermedad en la época temprana de su vida y se caracteriza por un déficit absoluto de insulina, dado por la destrucción de las células beta del páncreas por procesos autoinmunes o idiopáticos (enfermedades de origen desconocido). Diabetes mellitus tipo 2. Se caracteriza por un complejo mecanismo fisiopatológico, que se caracteriza por el déficit relativo de producción de insulina y por una deficiente utilización periférica por los tejidos de glucosa (resistencia a la insulina). Se desarrolla a menudo en etapas adultas de la vida y es muy frecuente su asociación con la obesidad. Dieta. La dieta es el conjunto de hábitos o comportamientos alimenticios o nutricionales de una persona o población. La dieta forma parte de los estilos de vida de las personas. Puede decirse que los términos dieta, ingesta, alimentación, nutrición y gastronomía, son términos semejantes, pero con ligeros matices. Disacárido. Los disacáridos son un tipo de hidratos de carbono o carbohidratos, como normalmente se conocen, formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos. Edulcorantes. Sustancia que edulcora los alimentos o medicamentos. Edulcorar. Del b. lat. edulcorāre. Endulzar cualquier producto de sabor desagradable o amargo con sustancias naturales, como el azúcar, la miel, etc., o sintéticas, como la sacarina, el aspartame, la sucralosa, entre otros. Energía. El término energía tiene varias acepciones y definiciones, aunque todas ellas dan idea de una capacidad para obrar, transformar y poner algún objeto en movimiento. Enfermedad. Una enfermedad es cualquier trastorno anormal del cuerpo o la mente que provoca malestar y alteración de las funciones normales. Enzima. Es una biomolécula capaz de catalizar (o sea, acelerar) una reacción química. Su nombre proviene del griego énzymo que quiere decir “fermento” (levadura). La gran 25 mayoría de las enzimas son proteínas, pero algunas son ARN y a éstas se las llama ribozimas. Enzima PAH. Enzima Fenilalanina Hidroxilasa (PAH), se encuentra en el brazo largo del cromosoma 12, . A la fecha se han descrito más de 300 mutaciones del gen de la PAH que producen Hiperfenilalaninemia Estilo de vida. En epidemiología, el estilo de vida,hábito de vida, forma de vida son un conjunto de comportamientos o actitudes que desarrollan las personas, que unas veces son saludables y otras son nocivas para la salud. En los países desarrollados los estilos de vida poco saludables son los que causan la mayoría de las enfermedades. Espécimen. Muestra, modelo, ejemplar, normalmente con las características de su especie muy bien definidas. Plural especímenes. Estrés. El estrés, es toda demanda física o psicológica que se le haga al organismo. Puede dividirse según varios factores, por ejemplo en “hipoestrés” (poco estrés) e “hiperestrés” (mucho estrés), “distres” (un estrés negativo, en el cual las demandas son muy grandes para nuestro organismo) y “eustress” (estrés positivo, cuando el estrés estimula a mejorarnos y superarlo), “estrés agudo” (muy poco estrés pero muy fuerte, como un shock emocional) y “estrés crónico” (un estrés leve que dura mucho tiempo). Gluconeogénesis. Es una reacción anabólica. Es la vía que permite la síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos (los cuales ni provienen, ni son glucosa). Permite ver la regulación de las vías metabólicas. Es necesaria porque muchos tejidos de los animales no necesitan glucosa, mientras que otros son completamente glucosadependientes (cerebro, eritrocitos, médula renal). Glucosa. Molécula carbohidrogenada de fórmula C6H12O6, la cual está formada por una aldohexosa (Aldehído pentahidroxilado) y un monosacárido. La glucosa es el compuesto orgánico más abundante de la naturaleza. Es la fuente principal de energía de las células, mediante la degradación catabólica, y es el componente principal de polímeros de importancia estructural como la celulosa y de polímeros de almacenamiento energético como el almidón. Grelina. La grelina es un péptido descubierto en 1999 por tener un efecto estimulante sobre la hormona del crecimiento, conocida como la “hormona del apetito”, se segrega en el estómago y, en menor cantidad, en la primera porción del duodeno, desde donde se libera a la sangre. Su concentración varía según determinados patrones, aumentando sus niveles con el apetito y disminuyendo con la saciedad. Hepatocito. Del griego. ἧπαρ, ἥπατος, hígado, y -cito, tipo de célula presente en el tejido parenquimatoso hepático. Hidratos de carbono (carbohidratos). Cada una de las sustancias orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno, que contienen los dos últimos elementos en la misma 26 proporción que la existente en el agua; p. ej., la glucosa, el almidón y la celulosa. Coloquialmente se les conoce como carbohidratos. Hidrólisis. Es una reacción química de ruptura o separación que se da entre el agua con una sustancia orgánica o inorgánica. Entre las sustancias que pueden sufrir esta reacción se encuentran numerosas sales, que al ser disueltas en agua, se combinan sus iones constituyentes con los OH- procedentes de la disociación del agua. Histología. Parte de la anatomía que trata del estudio de los tejidos orgánicos. Histopatología. Palabra que no existe en el diccionario de la lengua española de la Real Academia Española pero que viene de patología, conjunto de síntomas de una enfermedad, aplicado a los tejidos orgánicos. Índice glucémico. Es un sistema de clasificación de los hidratos de carbono ó carbohidratos basado en su efecto inmediato en los niveles de glucosa en la sangre. Esta escala compara los carbohidratos gramo a gramo en comidas individuales, proporcionando un índice numérico respaldado por pruebas de glucemia posterior a la comida. Infarto. Se denomina infarto a la necrosis isquémica de un órgano (muerte de un tejido), generalmente por obstrucción de las arterias que lo irrigan, ya sea por elementos dentro de la luz del vaso, por ejemplo placas de ateroma, o por elementos externos (tumores que comprimen el vaso, torsión de un órgano, hernia de un órgano a través de un orificio natural o patológico, etc. En el uso coloquial, cuando se menciona la palabra "infarto" sin mencionar a qué órgano se refiere, se trata de un infarto agudo al miocardio. Ingesta diaria aceptable, IDA. Cantidad aceptada como inocua internacionalmente de alguna sustancia química (ADI, por sus siglas en inglés, Acceptable Daily Intake) Insulina. (Del latín insula que significa “isla”). Es una hormona polipeptídica formada por 51 aminoácidos. Esta hormona es segregada por las células beta de los islotes de Langerhans del páncreas, interviene en el aprovechamiento metabólico de los nutrientes, sobre todo con el anabolismo de los hidratos de carbono. Jarabe concentrado de maíz. Edulcorante producido por diferentes procesos químicos y/o biotecnológicos a partir de los almidones del grano de maíz (HFCS, por sus siglas en inglés, high fructose corn syrup). Leptina. Del griego leptos que significa “delgado”. Es una hormona compuesta por 167 aminoácidos producida en su mayoría por los adipocitos (células grasas). Cuando la cantidad de grasa almacenada en los adipocitos aumenta, se libera leptina en el flujo sanguíneo, lo que constituye una señal (retroalimentación negativa) que informa al hipotálamo de que el cuerpo tiene bastante comida y que debe inhibir el apetito. Lípidos o grasas. Son la fuente de energía de largo plazo para el cuerpo, y para los vegetales. Químicamente son productos que contienen ácidos grasos, que pueden ser saturados o insaturados, lo que tiene importante efecto en la salud. Pueden ser sólidos (como la mantequilla, el queso, etc.) o líquidos como el aceite. 27 Meta. Fin a que se dirigen las acciones o deseos de alguien. Metabolismo. Etimológicamente el origen de la palabra metabolismo procede del griego metabolé que significa “cambio”, “transformación”. El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas común en todos los seres vivos, que ocurren en las células, para la obtención e intercambio de materia y energía con el medio ambiente y síntesis de macromoléculas a partir de compuestos sencillos con el objetivo de mantener los procesos vitales. Metabolismo basal. El metabolismo basal es el gasto calórico mínimo necesario para el desarrollo de la vida. Depende de varios factores, como sexo, talla, peso, edad, etc. Como claro ejemplo del metabolismo basal se encuentra el caso del coma. La persona que está en coma, se encuentra inactiva, pero tiene un gasto mínimo de calorías, razón por la que hay que seguir alimentando al organismo. Mitocondria. Son los orgánulos (organelos) celulares que se encuentran en prácticamente todas las células eucariotas, encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular, actúan por tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP por el ciclo del ácido cítrico (Krebs) y la cadena de transportadores electrónicos. Monosacárido. Los monosacáridos son los glúcidos más simples, conteniendo de tres a siete átomos de carbono. Su fórmula empírica es (CH2O)n donde n ≥ 3. El átomo de carbono restante tiene unido un grupo carbonilo (C=O). Si este grupo carbonilo se encuentra en el extremo de la cadena se trata de un grupo aldehído (-CHO) y el monosacárido recibe el nombre de aldosa. Si el carbono carbonílico se encuentra en cualquier otra posición, se trata de una cetona (-CO-) y el monosacárido recibe el nombre de cetosa. Nutrición. Es el proceso biológico en el que los organismos asimilan y utilizan los alimentos y los líquidos para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimiento de las funciones normales. La nutrición también es el estudio de la relación entre los alimentos y los líquidos con la salud y la enfermedad, especialmente en la determinación de una dieta óptima. Obesidad. La obesidad es un exceso de grasa en el cuerpo que frecuentemente condiciona una alteración del estado de la salud. Es un factor de riesgo conocido para enfermedades crónicas como: enfermedades cardíacas, diabetes, hipertensión arterial, y algunas formasde cáncer. La evidencia sugiere que se trata de una enfermedad con origen multifactorial: genético, ambiental y psicológico entre otros. Objetivo. Objeto, fin, intento. Fin o intento a que se dirige o encamina una acción u operación. Objeto. Del lat. obiectus. Materia o asunto de que se ocupa una ciencia o estudio. 28 Organización Mundial de la Salud (OMS). Es el organismo de las Organización de las Naciones Unidas (ONU) especializado en salud, fue creado el 7 de abril de 1948, institución dependiente de la ONU. La Organización Mundial de la Salud publica una lista de las enfermedades conocida como clasificación internacional de las enfermedades y de los problemas de salud relacionados (ICD, International classification of diseases). Órgano. En biología, un órgano (Del latín: organum, "instrumento” y/o “herramienta") es un conjunto de tejidos que realizan alguna función (como el corazón, el hígado, etcétera). Un orgánulo es una estructura sub-celular análoga. Los órganos se agrupan según su función en sistemas (circulatorio, respiratorio, reproductor, etc.). Páncreas. Es una glándula, tanto exocrina como endocrina, lobulada racemosa u órgano retroperitoneal situado detrás de la parte inferior del estómago; es del tamaño de la mano, alargado, de forma cónica. Segrega insulina, glucagón, polipéptido pancreático y somatostatina para regular la cantidad de glucosa en sangre. También produce enzimas que ayudan a la digestión de alimentos. Patología. La patología es el estudio de enfermedades. La nosología es la parte de la medicina que se dedica a la clasificación sistemática de las enfermedades. Parámetros físicos. Son los que definen aquellas características del agua que responden a los sentidos del tacto, gusto, olfato o vista. Parámetro. Elemento de un conjunto numérico puesto en correspondencia con una familia de funciones. Variable que se utiliza como referencia para identificar cada uno de sus elementos mediante su valor numérico. PIQAyQA. Programa de Ingeniería Química Ambiental y de Química Ambiental de la Universidad Nacional Autónoma de México. RAE. Siglas de la Real Academia Española, responsable del uso de reglas en el idioma español. Reacción química. Proceso en el que una o más sustancias se transforman en otras sustancias diferentes, que son los productos de la reacción. Sacarosa. Formada por la unión de una molécula de glucosa y una de fructosa. Es la union de dos monosacáridos formando un disacárido. La fórmula empírica de los disacáridos es C12H22O11. Salud pública. La salud pública es la ciencia y el arte de organizar y de dirigir los esfuerzos colectivos destinados a proteger, promover y restaurar la salud de los habitantes de una comunidad. La salud pública es responsabilidad de los gobiernos, a quienes corresponde la organización de todas las actividades comunitarias que directa o indirectamente contribuyen a la salud de la población. Sedentarismo. Forma de vida en la que una sociedad humana permanece en un lugar fijo para su desarrollo basándose en métodos como la agricultura o el comercio para 29 sustentarse. También se le asocia la palabra sedentarismo al modo de vida con poca actividad física, lo cual ocasiona una serie de enfermedades. Sinécdoque. Del latín Sinecdoche, tropo o empleo de la palabras en sentido distinto del que propiamente les corresponde, pero que tiene con este una conexión, correspondencia o semejanza que, en este caso, se refiere a designar el todo con el nombre de una de sus partes o viceversa, por ejemplo, bitácora por cuaderno de bitácora. Tejido. Por tejido se entiende cada uno de los diversos agregados de células de la misma naturaleza, diferenciadas de un modo determinado, ordenadas regularmente, con un comportamiento fisiológico común. Un tejido puede estar constituido por células de una sola clase, todas iguales, o por varios tipos de células ordenadamente dispuestas. En todo caso las células que forman juntas un tejido tendrán un origen común. Tejido adiposo (adipocitos). Se deriva de las células mesenquimáticas, elemento celular del tejido conjuntivo que se halla abundantemente en los tejidos fibrosos, por acumulación y fusión de pequeñas gotas de grasa dentro del citoplasma. El tejido adiposo cumple funciones estructurales y una de ellas es servir como amortiguador, protegiendo y manteniendo en su lugar los órganos internos así como a otras estructuras más externas del cuerpo. Existen dos tipos de tejido adiposo, el tejido adiposo blanco (o unilocular) y el café o marrón (o multilocular). Temperatura. Potencial o grado calorífico referido a un cierto cuerpo. Nivel termico de los cuerpos o del ambiente. Sacarosa. Del lat. sacchărum, azúcar. Cuerpo sólido cristalizado, perteneciente al grupo químico de los hidratos de carbono, de color blanco en estado puro, soluble en el agua y en el alcohol y de sabor muy dulce. Se obtiene de la caña dulce, de la remolacha y de otros vegetales. Según su estado de pureza o refinación, se distinguen diversas clases. Sólidos orgánicos. En general son de origen animal o vegetal, que incluyen los productos de desecho de la vida animal y vegetal, la materia animal muerta, organismos o tejidos vegetales, pero también pueden incluirse compuestos orgánicos sintéticos. Solubilidad. Es la cantidad de masa de un compuesto que puede disolverse por unidad de volumen de agua. Sustrato. Es el término empleado para indicar la materia orgánica o los nutrientes que pueden sufrir una conversión y que pueden ser un factor limitante en el tratamiento biológico. Zea mays (Maíz). Es una gramínea anual originaria de América y cultivada para su consumo alimentario, tanto humano como animal. Actualmente es el cereal más plantado en el mundo en volumen de producción, superando al trigo y el arroz. La planta de Zea mays recibe principalmente el nombre de maíz, pero también es conocido como oroña, danza, zara, millo, mijo o panizo. Además, la mazorca tierna suele recibir el nombre de choclo, elote. 30 CAPÍTULO I. PROBLEMÁTICA 1.1 LA IMPORTANCIA DE LOS HIDRATOS DE CARBONO Y SUS EFECTOS EN LA SALUD Los azúcares representan la forma más común y conocida de los edulcorantes ampliamente distribuidos en la naturaleza, encontrándose en frutas, vegetales, miel y leche. Son también las unidades monoméricas que forman a carbohidratos más complejos (po1isacáridos) como el almidón, la celulosa, la pectina, el glucógeno, etc. Aparecen igualmente en moléculas orgánicas simples y complejas como el ADN y las glicoproteínas. Todos los carbohidratos deben ser desdoblados hasta azúcares simples (monosacáridos) con el objeto de poder ser asimilados, siendo la glucosa y la fructosa los azúcares más comunes, ya que la glucosa o dextrosa es la forma principal de transformación en el cuerpo humano, por lo que es el azúcar principal encontrado en la sangre. La glucosa se encuentra presente en muchas frutas y es la unidad base del almidón, el glucógeno y la celulosa. Desde la antigüedad el ser humano ha sido atraído por el sabor dulce; quizás éste fue uno de los métodos que empleó el hombre primitivo en la selección de alimentos seguros. Para estimar en humanos el poder edulcorante relativo de diferentes carbohidratos es usual que se comparen contra el estándar de sacarosa al cual se le da el valor de 100%. Bajo esta escala, la glucosa es un edulcorante con una parte de sabor amargo, teniendo una escala del 61 al 60% mientras que la fructosa posee un valor de 130 a 180% (mucho más dulce que la sacarosa). Durante muchos siglos, el azúcar común o sacarosa era el que se empleaba de manera extensa como agente endulzante, antes de que la fructosa derivada de la hidrólisis de los almidones de granos fuera utilizada en los alimentos para suministrar sabor dulce, calorías, textura, volumen y también aspectos de preservación (eleva la presión osmótica). El buen sabory duración de una enorme variedad de alimentos almacenados (pan, pasteles, galletas, conservas, jaleas, confitería y productos lácteos) son incrementados al añadir sacarosa. 31 Sin embargo, al utilizar mezclas de edulcorantes para reducir costos, sin especificar cuáles son los que contienen, se hace difícil evaluar la ingesta real de sacarosa en la dieta o, para el caso de los alimentos que contienen fructosa o mieles fructosadas, cuánto contienen (Gaby, 2005; García-Garibay y col., 2004). La problemática constante que trae a la población el consumo de alimentos industrializados endulzados con “azúcares”, como lo declaran algunas etiquetas de productos alimenticios, y/o con fructosa es, entre otros, la obesidad. Este padecimiento se caracteriza por una acumulación excesiva de grasa en órganos y en tejidos del cuerpo humano. Esto ocurre, sobre todo, por los hábitos de alimentación y por el desequilibrio que se da entre la ingesta de calorías y el gasto energético. El aumento de la obesidad en el mundo occidental se observa desde la lactancia, ya que los últimos estudios sugieren que una tercera parte o más de los lactantes del mundo industrializado de “occidente” son obesos(García-Garibay y col., 2004). La visualización científica propone que una interacción entre la predisposición genética variable, combinada con las influencias ambientales, como son una disponibilidad abundante de nutrimentos baratos (los cuales son muy aceptables entre la población debido a la propaganda masiva) y un estilo de vida cada vez más inactivo, son la principal causa del marcado aumento en la incidencia de la obesidad y de sus secuelas (Jürgens y col., 2005). Este fenómeno es ocasionado, sobre todo, por factores externos, entre los que se encuentran la moda, las políticas gubernamentales proteccionistas y los mercados mundiales distorsionados por el consumismo, que muchas veces manejan a su juicio intereses políticos para beneficio propio. Como ejemplo de lo anterior, se tiene la comercialización de la fructosa derivada de la hidrólisis de almidones de excedentes de granos, la cual ha aumentado notablemente en las últimas tres décadas y es considerada actualmente el edulcorante más popular entre las industrias mundiales y, sobre todo, entre las mexicanas debido a su “menor costo” y a los excedentes de producción que se tienen en los EE.UU., quienes a través de tratados comerciales han logrado introducirla a México (Castillo y col., 2003a,b). 32 También se ha estudiado que existe una relación constante entre la obesidad y la diabetes mellitus. De hecho, la obesidad puede considerarse el determinante “ambiental” de más importancia en la manifestación de la diabetes, ya que incluso la obesidad moderada puede incrementar hasta 10 veces más el riesgo de padecer diabetes. La obesidad se relaciona normalmente con la “hiperinsulinemia” ya que, en general, mientras más obeso sea un individuo, mayor será el nivel de insulina basal o en ayuno. Para un individuo no diabético, el grado de respuesta de la insulina a la glucosa u otros estímulos varía de acuerdo con la concentración basal de insulina y, por ello, se relaciona de manera estrecha con el grado de obesidad. El fenómeno de niveles sanguíneos excesivos de insulina en la obesidad, en condiciones basales, demuestra la insensibilidad a la insulina, lo cual se manifiesta por una resistencia tisular muscular y hepática, una menor captación periférica de glucosa y un incremento en la excreción de glucosa hepática, manteniéndose la sensibilidad del tejido adiposo relativamente alta, por lo que, tal vez por ello, los nutrimentos se desvían hacia este tejido en donde son almacenados (Shils, 2002). 1.1.1 Edulcorantes naturales versus edulcorantes sintéticos Sin duda alguna, una de las áreas donde mayor impacto ha tenido la biotecnología, no sólo desde un punto de vista tecnológico sino económico y social es la de los edulcorantes. A partir de los años sesenta del siglo XX, en los países desarrollados se han venido implementando procesos industriales, en su mayoría biotecnológicos para la elaboración de edulcorantes calóricos y no calóricos, que han modificado la estructura de este mercado. Esta situación ha traído graves consecuencias a los países para los que las exportaciones de azúcar de caña constituyen una entrada importante de divisas y ha sido un factor determinante en las fluctuaciones del precio internacional del azúcar de caña. En la definición de estrategias de desarrollo agroindustrial de esta nueva era, no puede dejarse a un lado el avance de la biotecnología y el caso de los edulcorantes es el mejor para demostrar la necesidad de buscar diversificación para las materias primas (García-Garibay y col., 2004). Se ubica a los edulcorantes dentro de dos categorías: 1) los que se encuentran en función de su origen (naturales y sintéticos) o bien 2) los que se encuentran en función de su aporte en 33 calorías a la alimentación (calóricos y no calóricos). Otra clasificación se encuentra en términos de los requerimientos de insulina: los que son insulino-dependientes (sacarosa, glucosa, lactosa, jarabes fructosados, etc.) o sin requerimientos de insulina (sorbitol, manitol, xilitol, maltitol). Dado el aporte, en función de su origen, es necesario distinguir los siguientes edulcorantes: • Los naturales: simplemente extraídos de una materia prima. • Los químicos: obtenidos mediante un proceso de síntesis química. • Los biotecnológicos: obtenidos mediante un proceso enzimático o “fermentativo”. • Los químico-biológicos: obtenidos por una combinación de los procesos anteriores. Por diversas causas, siendo probablemente la más importante de ellas, el desarrollo biotecnológico para la producción de jarabes con alto contenido de fructosa (JACF) y nuevos edulcorantes sintéticos no calóricos, el precio internacional de la sacarosa conoció uno de sus niveles más bajos en 1985 (0.0518 dólar americano/kg) y aunque se ha incrementado de nuevo, difícilmente cubre el costo de producción, que en el mejor de los casos es de 0.22 - 0.28 dólar americano/kg (García-Garibay y col., 2004). En relación con los edulcorantes no calóricos, cuyo consumo se ha incrementado considerablemente en los últimos años, se podría afirmar que responden a una necesidad o una moda (curiosamente iniciada al darse el embargo de los EE.UU. contra Cuba, su principal abastecedor de azúcar hasta el advenimiento de la revolución en 1959). El resultado global es la tendencia actual hacia la disminución en el consumo de edulcorantes calóricos, sacarosa principalmente, por las dietas controladas o bien por programas de prevención de caries dentales, diversas enfermedades (diabetes) y otras. La industria de los edulcorantes no calóricos evolucionó rápidamente y el número de productos en el mercado se multiplicó exponencialmente. Es necesario señalar que algunos de ellos, como el aspartame, dada su naturaleza química, es asimilado y en teoría aportaría calorías, pero dadas las dosis tan pequeñas en que es empleado, su aportación calórica es insignificante. En la Tabla 1.1 se muestran las principales aplicaciones de los edulcorantes en la industria alimentaria (García-Garibay y col., 2004). 34 Tabla 1.1. Aplicaciones de edulcorantes en la industria alimentaria (García-Garibay y col., 2004) Sector Porcentaje (%) Bebidas no alcohólicas 67.5 Alimentos procesados 14.1 Panadería 10.2 Helados 4.4 Confitería 0.5 Otros 3.3 Algo interesante pero que no ha sido estudiado en México es que las personas que ingieren bebidas no calóricas, conocidas comercialmente como “ligeras” (light por la propaganda de los EE.UU.), son obesos también. Estos edulcorantes artificiales podrían estar también causando daños a la salud. 1.1.2 Fructosa versus sacarosa La fructosa o levulosa es el azúcar
Compartir