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Close  La chía como fuente de ácidos grasos omega-3

para consumo humano y animal

Ing. Ricardo Ayerza (h)

Southwest Center for Natural Products

Research & Commercialization

The University of Arizona




Introducción
En la actualidad, existen en el mercado diversos productos alimenticios enriquecidos con ácidos grasos omega-3. Estos se obtienen incluyendo en los alimentos para consumo humano, semillas de lino, de chía, aceite/harina de pescado y algas marinas. También se utilizan como ingrediente en las dietas de animales para enriquecer el producto final.
Aunque estas cuatro materias primas tienen un alto contenido de ácidos grasos omega-3, existen notables diferencias entre ellas en cuanto a factores de mercado tales como disponibilidad, seguridad en la entrega, uniformidad, precios, etc. Otro factor importante es la composición química total y sus efectos fisiológicos y nutricionales en la salud, tanto de las personas como de los animales.
En el “Symposium On Omega-3 Fatty Acids, Evolution and Human Health” (Washington, D.C., 23-24 de septiembre de 2002), organizado por Belovo S.A., se presenta el primer acercamiento al tema en el trabajo titulado: “Chia as a new source of omega-3 fatty acids: advantage over other raw materials to produce omega-3 enriched eggs”. El propósito del mismo es comparar los efectos de la chía con otras materias primas disponibles, no sólo para la producción de huevos, sino también en el metabolismo de otros animales y de los seres humanos.

Origen
De todas las materias primas utilizadas, sólo el lino (Linum usitatissimum L.) y la chía (Salvia hispanica L.) tienen su origen en cultivos agrícolas. Ambas son especies vegetales con la mayor concentración de ácido graso alfa-linolénico omega-3 (Tabla 1) conocida hasta la fecha (Ayerza, 1996, 1995; Coates y Ayerza, 1998,1996; Oomah y Kenasehuk, 1995). Estas semillas, fuente de omega-3, a menudo se utilizan molidas como ingrediente alimenticio, o en forma natural como suplemento dietético. En la Tabla 2 se incluye una comparación nutricional completa.
Las otras dos fuentes disponibles son de origen marino: las algas y el aceite / harina de pescado. Ambas fuentes contienen ácidos grasos omega-3 de cadena larga, DHA, y DHA y EPA respectivamente (Tabla 3). Al comparar la composición del aceite de las cuatro fuentes, se puede ver que las terrestres tienen un contenido mucho mayor de omega-3, que las de origen marino (Tabla 4).
La chía y el lino se cultivan en tierras agrícolas y todas las operaciones están mecanizadas. El lino crece en regiones templadas y templadas-frías, en tanto que la chía requiere climas tropicales y sub-tropicales. Aunque ambos cultivos tienen una extensa historia agrícola, la del desarrollo de la chía se vió interrumpida en el siglo XVI, cuando los conquistadores invadieron América, después del descubrimiento de Cristóbal Colón. La chía fue perseguida hasta casi su extinción por considerársela sacrílega, debido a que constituía el principal elemento de las ceremonias religiosas dedicadas a los dioses aztecas (Sahagun, 1579). Por el contrario el lino, primero en Asia y Europa y luego en América, continuó con su evolución in-interrumpida y hoy cuenta, además de las variedades tradicionales ricas en ácidos grasos omega-3, con variedades ricas en ácidos grasos omega-6, e incluso variedades modificadas a través de la ingeniería genética, ya aprobadas para su cultivo y comercialización en los Estados Unidos, Canadá y otros países (Health Canada, 1999; United States Department of Agriculture, 1999a; Canadian Food Inspection Agency, 1998).
El aceite de pescado depende casi exclusivamente de la pesca oceánica, y las algas, que inicialmente eran plantas salvajes, hoy se cultivan artificialmente en estanques de agua salada.

Nutrición

 

Tanto el pescado como la chía se han utilizado en dietas humanas por miles de años. El pescado ha constituido el alimento principal de las poblaciones establecidas en las costas oceánicas y fluviales. Aunque el uso de este recurso está decayendo (Organization for Economic Cooperation and Development, 1998; Chipello, 1998), aún es la dieta básica de algunas regiones. Sin embargo, no se aplica lo mismo a su aceite, dado que sólo el proveniente de la especie conocida como menhaden ha sido calificado como seguro (GRAS-Generally Recognized as safe) por la Administración de Alimentos y Drogas de los Estados Unidos - FDA (Food and Drug Administration, 1999; Becker y Kyle, 1998).
Muchas personas están limitadas en el uso del pescado debido a las alergias, tanto alimenticias como ocupacionales, que él genera. Las reacciones al pescado, reconocido como potente alergénico, se encuentran entre las alergias alimenticias más comunes, tanto en niños como en adultos (Hebling et al., 1996; James et al., 1997; Hansen et al., 1997; Madsen, 1997). La alergia es hoy una de las causas (y en crecimiento) líderes de enfermedad y muerte, particularmente en los niños pequeños. Se ha documentado en varios países, un aumento en la presencia de estos desórdenes (Chandra, 2002). La frecuencia de la alergia al pescado varía de acuerdo a la geografía y a la exposición. En Suecia, cerca del 39 % de la población pediátrica alérgica a los alimentos está afectada por las alergias al pescado y en España, las cifras se mueven entre el 18 % y el 30 %. De las numerosas alergias alimenticias de todas las poblaciones pediátricas europeas, las alergias al pescado rondan el 22 % (Pascual et al., 1992). En Francia, la frecuencia de alergias alimenticias en adultos es de 15,4 % y 12,7 % para pescados y mariscos respectivamente (Moneret-Vautrin, 2001).

Al mismo tiempo, las reservas de pescado del mundo están disminuyendo debido a la excesiva pesca y a la polución de las vías acuáticas. La gran concentración de sustancias tóxicas en los peces marinos es hoy motivo de gran preocupación. Un estudio reciente monitoreó los contaminantes orgánicos (3 14 PCB, DDT, oxychlordane y otros) en la sangre de madres de seis países alrededor del polo norte (Groenlandia, Canadá, Islandia, Noruega, Suecia y Rusia). Los resultados mostraron que los contaminantes orgánicos persistentes se encontraban en mayor cantidad entre las poblaciones Inuit (esquimales) coincidiendo con el hecho de que su alimento principal era de origen marino. Las concentraciones de PCBs en la sangre de madres de Groenlandia fueron 3,7 veces mayores que el nivel de alerta, según los valores de la guía canadiense de PCBs en sangre, para mujeres en edad reproductiva. Las poblaciones Inuit de Groenlandia, se alimentan tradicionalmente de pescado y otros animales marinos como focas y pequeñas ballenas (Helm et al., 2001; Hansen, 2000). Estos descubrimientos concuerdan con un estudio previo realizado en Suecia, con el que se demostró que las poblaciones que consumían grandes cantidades de pescado (incluyendo salmón y arenque) en sus dietas, acumulaban en la grasa corporal, niveles de dioxina significativamente más altos que los que no las consumían (Svenssson et al., 1991).

 

La Autoridad de Alimentos Seguros de Irlanda (IFSA) realizó una encuesta para examinar la contaminación de dioxina y PCB en aceites de pescado y de hígado de pescado vendidos en el país para consumo humano. IFSA determinó que las cápsulas de aceite de pescado vendidas como suplemento nutricional, tenían niveles de dioxina que excedían los rangos fijados por la Unión Europea: diez de los quince suplementos analizados tenían niveles mayores a los permitidos (Food Safety Authority of Ireland, 2002).
Además, una encuesta realizada en adultos Inuit de Nunavik, Québec Ártico, Canadá, demostró que una proporción significativa de mujeres en edad reproductiva tenían concentraciones de plomo y mercurio que excedían aquellas que, según el informe, habían sido asociadas, en otras poblaciones, con deficiencias en el desarrollo neurológico (Dewailly et al., 2001).
Recientemente, la Administración de Alimentos y Drogas de los Estados Unidos (FDA) advirtió a las mujeres embarazadas o en edad de concebir y que pudieran quedar embarazadas, del peligro de consumir cierta clase de pescados que pueden contener altos niveles de mercurio. La FDA aconseja a esas mujeres y también, como advertencia prudente de salud pública, a las madres que amamantan y a los niños pequeños, no comer tiburón, pez espada, caballa real y tilefish (lofolátilo) (Food and Drug Administration, 2001). Así mismo, el 25 de julio de 2002, el panel de quince miembros que aconseja a la FDA en materia alimenticia, recomendó a este organismo advertir a las mujeres embarazadas para que limiten el consumo de atún debido a que, en grandes cantidades, podrían exponer al feto a niveles de mercurio que podrían afectar su desarrollo cerebral (Neergaard, 2002).
Inicialmente se creyó que una solución parcial a los problemas descriptos se encontraría en la acucultura. Sin embargo, la acucultura, a través de los métodos de alimentación empleados, puede por si misma dañar significativamente los ecosistemas, con pérdidas de reservas de pescados. Además, el valor nutricional de los pescados producidos depende del alimento, y los niveles de ácidos grasos omega-3 pueden ser extremadamente bajos como se verá más adelante (Alasalvar et al., 2002; Hunter y Roberts, 2000; Wahlqvist, 1999).
El lino y las algas marinas nunca fueron considerados recursos nutricionales importantes en la historia de la humanidad. Es más, el lino ha sido fuertemente cuestionado en cuanto a una cantidad de factores que interfieren en el desarrollo normal de hombres y animales. El lino es utilizado escencialmente para manufacturar productos industriales, como revestimientos, cobertura de pisos, pinturas y barnices.
La restricción de la semilla de lino en el uso humano y animal se debe principalmente a la presencia de cianoglicosides tóxicos (linamarin) y a factores antagónicos de la vitamina B6 (Vetter, 2000; Center for Alternative Plant and Animal Products, 1995; Stitt, 1989; Butler et al., 1965). Recientes descubrimientos demuestran que los niveles bajos de vitamina B6 en sangre están asociados a un riesgo creciente de enfermedad cardio-coronaria fatal y apoplejía (American Heart Association, 1999). La homocisteina, una sustancia no proteica que forma aminoácido de azufre, y que no es un constituyente dietario normal, se eleva cuando el ácido fólico y los niveles de vitaminas B son inadecuados (Herzlich et al., 1996; Selhub et al., 1996). Los investigadores creen que cuando las células corporales vuelcan demasiada homocsteína en la sangre, el interior de las paredes arteriales se irrita, fomentando la formación de placas-depósitos de grasa que se adhieren a las paredes arteriales (McBride, 1999). Actualmente se reconoce que una elevada concentración de homocisteína en suero constituye un factor de riesgo importante e independiente para las enfermedades cardiovasculares y la apoplejía (Malinow, 1996; Boushey et al,1995).
Todas las variedades de lino tienen factores anti-nutricionales, incluyendo la nueva variedad FP967, un organismo modificado genéticamente (GMO), que tiene una concentración de compuestos cianogénicos totales (linamarin, linustatin, y neolinustatin total) que no es diferente a la de los tradicionales (Canadian Food Inspection Agency, 1998).
El consumo humano de la semilla de lino está prohibido en Francia y usado con limitaciones en Alemania, Suiza y Bélgica (Le Conseil d'Etat, 1973). En los Estados Unidos, aunque el consumo humano no está prohibido, no tiene la aprobación de la FDA. Esto significa que bajo tales circunstancias, si una empresa decide incluir el lino en la formulación de un producto alimenticio, será responsable por la inocuidad del mismo. (Vanderveen, 1986).
Recientes trabajos de investigación en animales han advertido sobre la acción negativa del lino en la preñez y en el desarrollo reproductivo. Estos efectos se han atribuido a la acción del compuesto denominado diclycoside ecoisolariciresinol (SDG) que, a través de la acción microbiana, actúa en los mamíferos como depresor o potenciador estrogénico. Se conoce al lino como la fuente más rica de SGD, y por lo tanto se recomienda especial cuidado si se consume durante el embarazo y la lactancia (Toug et al., 1998; Rickard y Thompson, 1998).
Desde el punto de vista de las enfermedades cardio-coronarias, las fuentes terrestres de ω-3 muestran una ventaja muy importante sobre las fuentes de algas y pescado, debido a que contienen una cantidad de ácidos grasos saturados (miristico, palmítico y esteárico) significativamente inferior. El aceite de chía tiene un contenido de ácidos grasos saturados 2,8 y 5,1 veces menor que el aceite de menhaden (especie de róbalo) y de algas respectivamente (Tabla 4). Los ácidos grasos saturados dietarios son factores de riesgo independientes asociados con las ECC (enfermedades cardio-coronarias); sus efectos negativos en el colesterol LDL de la sangre son mayores que los efectos del colesterol dietario (American Hearth Association, 1988). Además, el ácido graso esteárico no es considerado hipercolesterolémico (Grundy, 1997; Bonanome y Grundy, 1988), o mucho menos hipercolesterolémico que el palmítico y el mirítico (Katan et al., 1995; Nelson, 1992) y al comparar sólo el contenido total de estos dos últimos ácidos grasos, la chía tiene 3,3 y 7,1 veces menos cantidad que el aceite de menhaden y el de algas respectivamente (Tabla 3).
Otra consideración importante acerca de los aceites de pescado es que contienen colesterol puesto que son productos animales. Las cantidades varían con las especies. Por ejemplo, el contenido de colesterol para 100 gramos de aceite de sardina es de 710 mg, de aceite de salmón 485 mg, de aceite de menhaden, 521 mg, de aceite de arenque 766 mg y de aceite de hígado de bacalao 570 mg. (Unites States Department of Agriculture, 1999). Esto es importante, considerando que la chía, el lino y las algas no contienen colesterol porque son especies vegetales.
Recientemente se ha informado del empleo en dietas de pollos, de aceites de pescado como fuente de omega-3, debido a la facilidad de acceso al mismo (Scheideler et.al, 1997; Nash et al., 1996; Nash et al., 1995; Van Elswyk et al., 1995; Marshall et.al, 1994; Van Elswyk et al., 1992). Sin embargo, los aceites de pescado generalmente son subproductos obtenidos durante la preparación de harinas de pescado y su composición, que no es uniforme, cambia de acuerdo a las fuentes marinas y al grado de hidrogenación. Esta variación en la composición de los ácidos grasos ha sido ampliamente reportada y concuerda con la epoca del año, el lugar, la especie, etc. En los aceites de pescado comerciales, las variaciones son muy marcadas (Valenzuela y Uauy, 1999; Sebedio, 1995; Ackman, 1992). Por ejemplo el aceite de menhaden y el de hígado de bacalao tienen niveles de EPA aproximadamente equivalentes (10%), mientras que en el de sardina, el 20 % del ácido graso es EPA (Alexander et al., 1995).
Además, los aceites de hígado de pescado como el de hígado de bacalao tienen mayores niveles de vitamina A que los aceites que son obtenidos al procesar el pescado completo Se ha demostrado tanto en pollos como en otros animales, que una gran cantidad de vitamina A dietaria antagoniza el estado de la vitamina E (MacGuire et al., 1997; Abawi y Sullivan, 1989; Tengerdy y Brown, 1977).

 

Después de seis meses de ser alimentadas con un 3% de aceite de menhaden, gallinas activamente reproductivas aumentaron peligrosamente la lipidosis hepática. Van Elswyk et al. (1994) sugieren que el aceite de menhaden en la dieta de las gallinas ponedoras, intensifica la actividad lipogénica del hígado.
Los efectos benéficos del pescado han recibido mucha atención. Sin embargo, los ácidos grasos EPA y DHA son fácilmente peroxidados formando hidroperóxidos y sus productos de degradación secundaria, que se cree son dañinos para las células. Hay fuerte evidencia de que los aldehídos derivados de los lípidos son realmente citotóxicos y la disponibilidad del agente evacuador celular GSH es un factor crítico para la destoxicación de los aldehídos (Sugihara et al., 1994). EPA y DHA se oxidan más rápidamente que los ácidos linoléico, alfa-linolénico y arachidónico, y se convierten en productos de oxidación tóxicos (Cho et al., 1987). La evidencia científica muestra que tanto EPA como DHA pueden ejercer efectos benéficos en cuanto a reducir el riesgo de enfermedades cardio-coronarias, sólo si la protección antioxidativa contra el estrés oxidante es suficiente para minimizar el daño peroxidativo de los tejidos lipídicos (Song et al., 2000).
La oxidación de los lípidos alimenticios constituye un grave problema, tanto para los consumidores como para los fabricantes de alimentos. Si no se controla, la oxidación puede producir no sólo sabores extraños (conocidos típicamente como sabor a pescado), sino también promover el envejecimiento y las enfermedades degenerativas de la edad como el cáncer, las enfermedades cardio-vasculares, cataratas, declinación del sistema inmunológico y disfunción cerebral, de las cuales se quiere estar protegido precisamente al ingerir ácidos grasos omega-3 (Okuyama et al., 1997).
Las semillas de chía contienen una cantidad de compuestos con potente actividad antioxidante: miricetina, quercetina, kaemperol, y ácido cafeico. Estos compuestos son antioxidantes primarios y sinergicos y contribuyen a la fuerte actividad antioxidante de la chía (Castro-Martinez et al., 1986; Taga et al., 1984). La chía como fuente de omega-3, elimina la necesidad de utilizar antioxidantes artificiales como las vitaminas. Se ha demostrado que las vitaminas antioxidantes anulan los efectos protectores de las drogas cardiovasculares. Una reciente investigación encontró que la combinación de vitaminas antioxidantes como la vitamina E, vitamina C, y β-caroteno, bloquean el aumento de los niveles de colesterol HDL vistos con la droga simvastatina (un compuesto de protección cardiovascular) (Brown et al., 2001). También se demostró que la vitamina E promueve el proceso de oxidación cuando sobrepasa el nivel superior. Los límites inferiores y superiores están tan cerca que, cuando se mezclan los ingredientes para una alimentación animal, se dificulta acertar con la cantidad correcta (Leeson et al., 1998).

 

El problema de ingerir insuficientes antioxidantes desaparece con una mayor cantidad de alfa-linolénico de origen vegetal, lo que genera otra ventaja sobre los ácidos grasos omega-3 provenientes de productos de pescados y algas (Simopoulos, 1999).
Otro inconveniente que suscita la recomendación de aumentar las cantidades de EPA como fuente de ácidos grasos omega-3, son los posibles efectos inmunológicos adversos que resultan de las cantidades excesivas. Una cantidad de moderada a grande de EPA, puede disminuir la actividad del control natural de células (NK) en individuos saludables, aunque no ocurre lo mismo con el alfa-linolénico (Thies et al., 2001). Las células NK juegan un papel importante en la defensa local contra la infección viral y la inmuno-vigilancia contra las células de tumores (Lewis et al., 1992).
Tradicionalmente, las algas no han sido parte de las dietas humanas o animales (a excepción de los peces y algunos mamíferos marinos). La necesidad de usar ClNa como medio para el desarrollo artificial y solventes para extraer el aceite (Nitsan et al., 1999; Becker y Kyle, 1998) son aspectos que sin duda, desde el punto de vista del medio ambiente, deberían al menos someterse a revisión.
Debido a la disponibilidad del lino (como aceite industrial) y a su precio relativamente bajo, ha habido muchos intentos de utilizarlo en alimentación animal como fuente de ácidos grasos omega-3, aunque sin mucho éxito. Numerosas publicaciones científicas han mostrado los efectos negativos que los factores anti-nutricionales del lino tienen en el desarrollo de las gallinas ponedoras, pollos, cerdos, animales de laboratorio, etc. (Treviño et al., 2000; Toug et al., 1999; Novak y Scheideler, 1998; Bond et al., 1997; Ajuyah et al., 1993; Bell y Keith, 1993; Bhatty, 1993; Batterham et al., 1991; Lee et al., 1991; Bell, 1989; Homer y Schaible, 1980; Kung y Kummerow, 1950). Por lo tanto, y con el fin de usar lino en las dietas avícolas o de otros animales, las semillas deberían destoxificarse previamente. Sin embargo, el proceso más eficiente requiere la utilización de solventes, aunque en ningún caso, quedan completamente destoxificadas (Mazza y Oomah, 1995; Madhusudhan et al., 1986).
Una revisión reciente comparó, en el mismo experimento, a la chía con otras fuentes de ácidos grasos omega-3 (Ayerza, 2002a). En ella se mostró la ventaja de la chía sobre las dietas que incluían aceite de pescado y lino para la producción de huevos omega-3. Además, un trabajo de investigación que compara los efectos del lino y la chía como fuentes de omega-3, informa sobre los efectos negativos que tiene el lino en la producción de huevos cuando es agregado a las dietas enriquecidas con chía de gallinas ponedoras (Ayerza y Coates, 2001).
Considerando el contenido de ácido graso alfa-linolénico del lino y la chía (Tabla 1) y la incorporación de ácidos grasos omega-3 en los huevos, la chía prueba que tiene una mayor eficiencia (230 %) que el lino (Ayerza, 2002a). Esta diferencia podría estar relacionada con los distintos compuestos antioxidantes del lino y la chía y su influencia en la incorporación del ácido graso. Ajuyah et al. (1993), observaron que incluyendo antioxidantes en la dieta de los pollos se produce un aumento significativo en los ácidos grasos omega-3 incorporados en la carne blanca; sin embargo, también observaron que los antioxidantes externos no mejoran la disminución del crecimiento corporal producido por las dietas de lino.

 

También la mayor eficiencia en la deposición de ácidos grasos mostrada por la chía, comparada con el lino, podría estar relacionada con el proceso de digestión de los lípidos. Numerosos factores son capaces de causar variaciones en los no rumiantes, en la absorción intestinal y en la deposición de tejidos de la grasa y de los ácidos grasos. Estos factores incluyen la relación de ácidos grasos saturado:insaturado (Lessire et al., 1996); mono-insaturado:poli-insaturado (Chang y Huang, 1998); y omega-6:omega-3 total (Wander et al., 1997) en la dieta. La utilización digestiva de los ácidos grasos varía de acuerdo a su posición en la molécula de glicerol; por lo tanto, las diferencias entre la posición del ácido graso alfa-linolénico de la chía y el lino, podrían explicar la mayor incorporación de los ácidos grasos omega-3 de la chía respecto al lino (Porsgaard y Høy, 2000; Straarup y Høy, 2000; Innis y Dyer, 1997; Lessire et al., 1996).
Ninguno de los factores tóxicos del lino, o cualquier otro factor adverso, se han encontrado en las semillas o el aceite de chía (Ayerza y Coates, 2002, 2001, 2000, 1999 y 1997; Lin et al., 1994; Weber et al., 1991; Ting et al., 1990, Bushway et al., 1984). La chía, junto con el maíz y los porotos, ha sido el elemento central de la dieta de muchas civilizaciones pre-colombinas de América, incluyendo las poblaciones Mayas y Aztecas (Sahagun, 1579).
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