El almidón resistente ( RS ) es el almidón , incluidos sus productos de degradación, que se escapa de la digestión en el intestino delgado de individuos sanos. [1] [2] El almidón resistente se encuentra naturalmente en los alimentos, pero también se agrega a los alimentos mediante la adición de alimentos crudos secos y tipos aislados o fabricados de almidón resistente. [3]
Algunos tipos de almidón resistente (RS1, RS2 y RS3) son fermentados por la microbiota del intestino grueso , lo que confiere beneficios para la salud humana a través de la producción de ácidos grasos de cadena corta , aumento de la masa bacteriana y promoción de bacterias productoras de butirato . [4]
El almidón resistente tiene algunos de los mismos efectos fisiológicos que la fibra dietética , [5] por lo que funciona como un laxante suave y por qué consumirlo en dosis altas puede provocar flatulencia . [6]
Origen e historia
El concepto de almidón resistente surgió de una investigación en la década de 1970 [7] y actualmente se considera uno de los tres tipos de almidón: almidón de rápida digestión, almidón de digestión lenta y almidón resistente, [8] [9] cada uno de los cuales puede afectar los niveles de glucosa en sangre . [10]
La Comisión Europea apoyó la investigación que eventualmente condujo a una definición de almidón resistente. [7] [11]
Efectos en la salud
El almidón resistente no libera glucosa dentro del intestino delgado, sino que llega al intestino grueso donde es consumido o fermentado por bacterias del colon ( microbiota intestinal ). [10] Diariamente, la microbiota intestinal humana encuentra más carbohidratos que cualquier otro componente de la dieta. Esto incluye almidón resistente, fibras de polisacáridos sin almidón , oligosacáridos y azúcares simples que tienen importancia para la salud del colon. [10] [12]
La fermentación del almidón resistente produce ácidos grasos de cadena corta , que incluyen acetato , propionato y butirato y un aumento de la masa celular bacteriana. Los ácidos grasos de cadena corta se producen en el intestino grueso, donde se absorben rápidamente en el colon y luego se metabolizan en las células epiteliales del colon , el hígado u otros tejidos. [13] [14] La fermentación del almidón resistente produce más butirato que otros tipos de fibras dietéticas. [15]
También se producen cantidades modestas de gases como dióxido de carbono, metano e hidrógeno en la fermentación intestinal. Una revisión estimó que la ingesta diaria aceptable de almidón resistente puede ser de hasta 45 gramos en adultos, [16] una cantidad que excede la ingesta total recomendada de fibra dietética de 25 a 38 gramos por día. [17] Cuando se usa almidón resistente aislado para sustituir la harina en los alimentos, la respuesta glucémica de ese alimento se reduce. [18] [19]
Existe evidencia débil de que el almidón resistente puede mejorar la glucosa en ayunas, la insulina en ayunas, la resistencia a la insulina y la sensibilidad, especialmente en personas diabéticas, con sobrepeso u obesas. [20] [21] En 2016, la FDA de EE. UU. Aprobó una declaración de propiedades saludables calificada que indica que el almidón resistente podría reducir el riesgo de diabetes tipo 2 , pero con un lenguaje calificativo para las etiquetas de los productos que existe evidencia científica limitada para respaldar esta declaración. Debido a que las declaraciones de propiedades saludables calificadas se emiten cuando la evidencia científica es débil o no consistente, la FDA requiere un lenguaje de etiquetado específico, como la guía sobre almidón resistente: "El almidón de maíz resistente con alto contenido de amilosa puede reducir el riesgo de diabetes tipo 2. La FDA ha concluido que hay pruebas científicas limitadas para esta afirmación ". [22] [23]
Existe evidencia débil de que el almidón resistente podría mejorar los biomarcadores inflamatorios , la interleucina-6 y el factor de necrosis tumoral alfa . [24]
Estructura de almidón
Las plantas almacenan almidón en gránulos muy compactos, que consisten en capas de amilosa y amilopectina . [25] El tamaño y la forma del gránulo de almidón varía según la fuente botánica. Por ejemplo, el tamaño medio del almidón de patata es de aproximadamente 38 micrómetros, el almidón de trigo un promedio de 22 micrómetros y el almidón de arroz de aproximadamente 8 micrómetros. [26]
Características de los gránulos de almidón [27] Almidón Diámetro, micrones (micrómetros) Forma de gránulo Temperatura de gelatinización, ° C Maíz 5-30 Redondo, poligonal 62-72 Maíz ceroso 5-30 Redondo, poligonal 63-72 Tapioca 4-35 Ovalado, Truncado 62-73 Papa 5-100 Ovalada, esférica 59-68 Trigo 1-45 Redondo, Lenticular 58-64 Arroz 3-8
Gránulos compuestos esféricos poligonales68-78 Maíz con alto contenido de amilosa 5-30 Poligonal, Irregular
Alargado63-92 (no gelatinizado en agua hirviendo)
Los gránulos de almidón crudo resisten la digestión, es decir, plátanos crudos, patatas crudas. Esto no depende del contenido de amilosa o amilopectina, sino de la estructura del gránulo que protege el almidón.
Cuando se cuecen los gránulos de almidón, el agua se absorbe en el gránulo provocando hinchazón y aumento de tamaño. Además, las cadenas de amilosa pueden filtrarse a medida que el gránulo se hincha. La viscosidad de la solución aumenta a medida que aumenta la temperatura. [28] La temperatura de gelatinización se define como la temperatura a la que se produce la máxima gelatinización o hinchamiento del gránulo de almidón. Este es también el punto de máxima viscosidad. La cocción adicional hará que el gránulo se rompa por completo, liberando todas las cadenas de glucosa. Además, la viscosidad se reduce a medida que se destruyen los gránulos. Las cadenas de glucosa pueden reasociarse en estructuras cristalinas cortas, lo que típicamente implica una recristalización rápida de moléculas de amilosa seguida de una recristalización lenta de moléculas de amilopectina en un proceso llamado retrogradación. [29]
Las plantas producen almidón con diferentes tipos de características de estructura y forma que pueden afectar la digestión. Por ejemplo, los gránulos de almidón más pequeños están más disponibles para la digestión enzimática porque el mayor porcentaje de superficie aumenta la velocidad de unión de la enzima. [30]
El almidón se compone de amilosa y amilopectina que afectan las propiedades de textura de los alimentos manufacturados. Los almidones cocidos con alto contenido de amilosa generalmente tienen almidón más resistente. [31]
Definición y categorización
El almidón resistente (RS) es cualquier producto de digestión de almidón o almidón que no se digiere y absorbe en el estómago o el intestino delgado y pasa al intestino grueso . RS se ha clasificado en cuatro tipos: [8]
- RS1 - Almidón resistente físicamente inaccesible o no digerible, como el que se encuentra en semillas o legumbres y granos integrales sin procesar.
- RS2 : el almidón resistente es inaccesible a las enzimas debido a la conformación del almidón, como en los plátanos verdes y el almidón de maíz con alto contenido de amilosa.
- RS3 : almidón resistente que se forma cuando se cocinan y enfrían alimentos que contienen almidón, como la pasta. Ocurre debido a la retrogradación , que se refiere a los procesos colectivos de almidón disuelto que se vuelve menos soluble después de ser calentado y disuelto en agua y luego enfriado.
- RS4 : almidones que se han modificado químicamente para resistir la digestión
Efectos de procesamiento
El procesamiento puede afectar el contenido de almidón natural resistente de los alimentos. En general, los procesos que rompen las barreras estructurales a la digestión reducen el contenido de almidón resistente, con mayores reducciones como resultado del procesamiento. [32] El trigo integral puede contener hasta un 14% de almidón resistente, mientras que la harina de trigo molida puede contener solo un 2%. [33] El contenido de almidón resistente del arroz cocido puede disminuir debido a la molienda o la cocción. [18]
Otros tipos de procesamiento aumentan el contenido de almidón resistente. Si la cocción incluye exceso de agua, el almidón se gelatiniza y se vuelve más digerible. Sin embargo, si estos geles de almidón se enfrían luego, pueden formar cristales de almidón resistentes a las enzimas digestivas (tipo RS3 o almidón resistente retrogradado), [8] como los que se encuentran en los cereales o patatas cocidos y enfriados (p. Ej., Ensalada de patatas). [34] [35] Enfriar una papa hervida durante la noche aumenta la cantidad de almidón resistente. [36]
Información nutricional
El almidón resistente se considera tanto una fibra dietética como una fibra funcional, dependiendo de si se encuentra naturalmente en los alimentos o se agrega. [37] [38] [39] Aunque el Instituto de Medicina de EE. UU. Ha definido la fibra total como igual a la fibra funcional más la fibra dietética, [40] el etiquetado de los alimentos de EE . UU. No distingue entre ellos. [41]
Ejemplos de almidón resistente de origen natural [42] Comida Tamaño de la porción
(1 taza son ≈227 gramos)Almidón resistente
(gramos)gramos por 100 gramos (%) Harina de plátano , [43] de plátanos verdes 1 taza, sin cocer 42–52,8 ~ 20,9 (seco) Plátano, crudo, ligeramente verde 1 mediano, pelado 4,7 Almidón de maíz RS2 con alto contenido de amilosa 1 cucharada (9,5 g) 4.5 47,4 (seco) Avena enrollada 1 taza, sin cocer (81,08 g) 17,6 21,7 (seco) Guisantes, congelados 1 taza, cocida (160 g) 4.0 2.5 judías blancas 1 taza, cocida (179 g) 7.4 4.1 Lentejas 1 taza cocida (198 g) 5,0 2.5 Pasta fría 1 taza (160 g) 1,9 1.2 cebada perlada 1 taza cocida (157 g) 3.2 2,03 Papa fría 1/2 "de diámetro 0,6 - 0,8 Avena 1 taza cocida (234 g) 0,5 0,2
El Panel del Instituto de Medicina sobre la Definición de Fibra Dietética propuso dos definiciones: fibra funcional como "carbohidratos aislados no digeribles que tienen efectos fisiológicos beneficiosos en los seres humanos", y fibra dietética como "carbohidratos no digeribles y lignina que son intrínsecos e intactos en las plantas". También propusieron que las clasificaciones anteriores de soluble versus insoluble se eliminen gradualmente y se reemplacen por viscosas versus fermentables para cada fibra específica. [44]
Usos
En la comida
El almidón ha sido consumido por personas y animales durante miles de años. Por tanto, los alimentos que contienen almidón resistente ya se consumen habitualmente.
Se ha estimado que la ingesta promedio de almidón resistente en los países desarrollados varía de 3 a 6 gramos / día para los europeos del norte, australianos y estadounidenses, [7] [34] [45] [46] [47] 8,5 gramos / día para los italianos [ 48] y 10-15 gramos / día en dietas indias y chinas. [7] [49] El mayor consumo de alimentos que contienen almidón como la pasta y el arroz probablemente explica una mayor ingesta de almidón resistente en Italia, India y China.
Varios estudios han encontrado que la dieta africana tradicional es rica en almidón resistente. [12] Los sudafricanos negros de zonas rurales consumen un promedio de 38 gramos de almidón resistente por día al tener gachas de maíz y frijoles cocidos y enfriados en sus dietas. [50]
Aislado
Se han utilizado almidón resistente aislado y extraído y alimentos ricos en almidón resistente para fortalecer los alimentos y aumentar su contenido de fibra dietética. [34] [45] [51] Normalmente, la fortificación de alimentos utiliza almidón resistente a RS2 de maíz con alto contenido de amilosa, almidón resistente a RS3 de yuca y almidón resistente a RS4 de trigo y papa, ya que estas fuentes pueden sobrevivir en diversos grados de procesamiento de alimentos sin perder su resistencia. contenido de almidón. [8]
El almidón resistente tiene un tamaño de partícula pequeño, apariencia blanca, sabor suave y baja capacidad de retención de agua. [8] El almidón resistente generalmente reemplaza la harina en alimentos como el pan y otros productos horneados, pastas, cereales y batidos porque puede producir alimentos con color y textura similares a los del alimento original. [52] También se ha utilizado por sus propiedades de textura en queso de imitación. [53]
Algunos tipos de almidón resistente se utilizan como suplementos dietéticos en los Estados Unidos. El RS2 de la fécula de patata y la fécula de plátano verde mantienen su resistencia siempre que se consuman crudos y sin calentar. Si se calientan o se hornean, estos tipos de almidón pueden volverse rápidamente digeribles. [54] El almidón resistente a RS2 de maíz con alto contenido de amilosa se puede consumir crudo o horneado en los alimentos. [55]
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