DIETARY VISCOUS FIBER DOES NOT AFFECT THE BIOAVAILABILITY OF DIETARY AMINOACIDS

Abstract
Viscous soluble fibers such as guar gum are extensively used by the food industry as thickening and stabilizing agents. Viscous soluble fibers are known to affect gastrointestinal carbohydrates kinetics, thereby improving glucose tolerance. Because very little is known about the impact of soluble viscous fibers on dietary amino acid availability, we have recently reported the result of clinical studies in humans that aimed to investigate this effect using a dietary protein uniformly and intrinsically labeled with 15N, coupled with a stable isotope breath test method (13C-glycine) for gastric emptying monitoring (Mariotti at al., Am. J. Clin. Nutr., 2001). When guar is added to a liquid protein meal, we showed that the kinetics of gastric emptying were hardly modified. The kinetics of the catabolism of dietary amino acid nitrogen (in plasma and urinary urea) was markedly unaffected by guar, showing that guar had no effect on the bioavailability and utilization of dietary amino acids. However, because we showed that there is an acute, transient reduction in the apparent production of urea derived from endogenous nitrogen after the ingestion of the more viscous meal, we proposed that this phenomenon may be the marker of a very early, transient, important increase in urea disposal towards the gastro-intestinal area that is mediated by an increase secretion of fluid towards gastrointestinal lumen, which rapidly counteract guar-induced viscosity.

Key words
Goma guar, fibras viscosas solubles, vaciamiento gástrico, biodisponibilidad de aminoácidos

Artículo completo
Introducción
Algunas fibras solubles dietéticas, tales como la goma guar, han sido ampliamente estudiadas desde que descubrieron que pueden disminuir la respuesta glucémica.⁹ Esta característica, que es bien conocida por sus consecuencias para la prevención y manejo de la diabetes tipo 2, está vinculada con el hecho que las gomas viscosas incrementan la viscosidad de las comidas.^5,9 El guar es una de las fibras solubles más eficientes en limitar el incremento de la glucosa plasmática posprandial, tal vez porque es altamente viscosa, especialmente después de su ingestión.⁵Tres hipótesis han sido planteadas para explicar de qué manera la goma guar mejora la tolerancia a la glucosa. En primer lugar, la viscosidad incrementada por la goma guar podría demorar el vaciado gástrico,^10,16 si bien los datos resultan muy conflictivos (por ejemplo, algunas publicaciones del mismo año o el siguiente^2,18). En segundo lugar, la viscosidad puede enlentecer la digestión mediante debilitamiento de la acción enzimática.¹⁰ En tercer lugar, la mayor viscosidad del contenido intestinal puede retardar la difusión de nutrientes hacia la mucosa, o demorar la mezcla mediante resistencia al efecto convector de la contracción intestinal.^1,3,6Sin embargo, los numerosos estudios realizados para investigar estas hipótesis han producido resultados discrepantes, y el efecto de la goma guar sobre el vaciado gástrico y la biodisponibilidad de los nutrientes sigue sin aclararse. En este contexto, el efecto de la goma guar sobre la biodisponibilidad de los aminoácidos dietéticos resulta particularmente incierto. Un retardo en el vaciado gástrico, o un deterioro de los procesos digestivos y de absorción, puede afectar tanto a la cinética como al equilibrio de la biodisponibilidad de los aminoácidos de la dieta y, en consecuencia, la capacidad de la proteína dietaria de promover ganancia proteica posprandial.^4,12En realidad, hay muy pocos datos disponibles para comprobar el efecto de la goma guar sobre la disponibilidad de los aminoácidos de la dieta. Los datos accesibles provienen de estudios de largo plazo sobre la digestibilidad del nitrógeno. Sin embargo, un incremento de largo plazo de la ingesta de fibra fermentable afecta profundamente la actividad bacteriana y puede también promover pérdidas endógenas de nitrógeno. En este contexto, los estudios clásicos de digestibilidad no son de utilidad en cuanto a disponibilidad de los aminoácidos dietéticos. Además, el impacto de la goma guar sobre la utilización de los aminoácidos y el metabolismo proteico resultan complicados por el hecho de que la excreción de nitrógeno se desplaza de la ruta urinaria a la fecal. Este contexto dificulta la evaluación de la potencial alteración de la biodisponibilidad o utilización del nitrógeno de la dieta. Finalmente, el efecto potencial de la goma guar en la utilización del nitrógeno dietético es difícil de comprobar en una comida mixta, porque la goma guar, conocida por modificar la glucosa plasmática y la insulina posprandiales, debería ejercer una influencia indirecta importante en el metabolismo aminoácido. Pocos estudios han investigado la biodisponibilidad de los aminoácidos ingeridos luego del agregado selectivo de guar, a pesar que las gomas viscosas son ampliamente utilizadas en la industria alimentaria como agentes espesantes y estabilizantes. Por lo tanto, existe la necesidad de examinar si la goma guar deteriora la disponibilidad o utilización de nitrógeno dietético y obtener una mejor perspectiva del mecanismo potencial.Esta publicación informa los principales resultados de un reciente estudio de nuestro grupo, que tuvo como objetivo investigar los efectos agudos del agregado de la goma guar sobre la biodisponibilidad de aminoácidos ingeridos, por medio de una comida proteica marcada con ¹⁵N, durante la fase posprandial en seres humanos.Material y métodos (abreviado)
El lector debería consultar la publicación original¹³ u otra similar de nuestro grupo¹⁴ para una descripción completa de los métodos.Brevemente, el estudio realizado en seres humanos sanos, con un diseño aleatorizado cruzado, comparó la biodisponibilidad y utilización de aminoácidos dietéticos y la cinética de la urea derivada, ya sea de la dieta o endógena.Los sujetos ingirieron una dieta líquida de 500 ml, constituida por 30 g de proteína de soja intrínseca y uniformemente marcada con ¹⁵N, con el agregado, o sin él, de 5 g de goma guar. Durante las 8 horas siguientes a la ingestión estudiamos los efectos sobre la biodisponibilidad, utilizando una prueba de glicina marcada con ¹³C en aire espirado (para evaluar el vaciado gástrico) y la aparición de aminoácido dietético en plasma (como marcador de la biodisponibilidad del aminoácido sistémico). Para investigar el efecto de la utilización de nitrógeno dietético y el metabolismo de la urea endógena, medimos la cinética de la urea endógena y dietética en plasma y en orina.Resultados
Vaciado gástrico y biodisponibilidad de aminoácidos dietéticos. El vaciado gástrico de la fase líquida de la comida, tal como fue monitoreado por la excreción respiratoria de ¹³C proveniente de la glicina marcada con la comida de prueba, demoró moderadamente la cinética del vaciado gástrico (figura 1). Las mayores diferencias aparecieron en la fase temprana del vaciado gástrico. El efecto, sin embargo fue leve, dado que el tiempo de excreción medio del trazador no difirió significativamente entre comidas.El seguimiento del ¹⁵N, en contraste, permitió observar que no hubo diferencias en la aparición de aminoácidos dietéticos en plasma, indicando de esta manera la inexistencia de efectos sobre la biodisponibilidad sistémica de los aminoácidos dietéticos (figura 1).

Figura 1. A. Promedio (DE) de CO₂ marcado con ¹³C excretado en aire espirado, como porcentaje de la dosis de ¹³C ingerido en la forma de glicina marcada con ¹³C, luego de la ingesta de una comida proteica liquida sin guar (O) y con guar (•), n = 7. Hubo efecto significativo de la comida en el tiempo, p < 0.05, pero no hubo efecto significativo de la comida o diferencia entre comidas en cada punto del tiempo. B. Promedio (DE) de aminoácidos plasmáticos dietéticos como porcentaje del contenido total de aminoácidos, luego de la ingesta de una comida proteica líquida sin guar (O) o con guar (•), n=7. No hubo efecto significativo de la comida o de la comida en función del tiempo. Reproducido con autorización de American Journal of Clinical Nutrition. © Am J Clin Nutr. American Society for Clinical Nutrition.

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