BIODISPONIBILIDAD DEL ZINC EN EL TARWI.
Mg. María Hilda Sánchez Charcape.
Facultad de Medicina de UNMSM -E.P.G
I.- RESUMEN
El Lupinus mutabilis (tarwi) es una leguminosa nativa, que es fuente de Zinc y proteínas, por lo que es importante conocer la biodisponibilidad del zinc presente en el grano, dada la existencia de factores que influyen positiva y negativamente en su uso.
El objeto del presente trabajo fue evaluar el crecimiento ponderal de los animales en estudio (ratas albinas wistar) y la biodisponibilidad del mineral en tres tejidos (hígado, músculo y hueso).
Se usó el método de Kjedahl para determinar el contenido de proteína del Lupinus mutabilis swett, de las dietas y el método de espectofotometría de absorción atómica, para evaluar el contenido de zinc del grano, de las dietas y de los tejidos.
Previa a la fase experimental todas las ratas, recién destetadas fueron sometidas a una semana de depleción de zinc lo que constituye el tiempo cero.
Las dietas usadas en el ensayo fueron: Dieta I (control): caseina 15%, proteína con 1,32 mg% de Zinc; Dieta II: caseína 15% proteína sin agregado de Zinc (deficiente en zinc); Dieta III: tarwi 15% de proteína y Dieta IV: tarwi 20% de proteína. Cada grupo estuvo conformado por ocho ratas que recibieron dicho tratamiento dietético por dos y cuatro semanas, al término de las cuales se sacrificaron cuatro animales de cada grupo por vez.
La relación Proteína (g)/ Zinc (mg) hallada en las dietas fue: Dieta I: 0,20; Dieta II: 0,05; Dieta III y IV: 0,08; siendo los niveles normales de 0,08 y la única deficitaria fue la dieta II (0,05).
Sin embargo los resultados obtenidos con respecto a las repuestas de crecimiento, no fueron adecuados para las ratas con dieta a base de tarwi, las del grupo III y IV fueron las más afectadas, por alcanzar sólo el 50% y 71% del peso con respecto al grupo control. Esto puede ser explicado por un bajo consumo diario de alimento por el animal (7 g/día y 10,2 g/día, respectivamente) ya que el grupo control consumió un promedio de 18 gramos diarios.
De la misma forma al comparar las repuestas de crecimiento de las ratas alimentadas con dieta a base de tarwi con las del grupo II (caseina 15% proteína sin agregado de Zinc), el peso y la ganancia de peso tuvo una deficiencia altamente significativa (p<0.01).
La utilización de zinc medido a través de la concentración tisular del mineral, guarda estrecha relación con los resultados anteriores. La concentración de zinc (mg Zinc/g de tejido) en hígado, músculo y hueso en los animales con dietas de tarwi (III y IV) estuvo disminuido con respecto al control, haciéndose más significativo a la cuarta semana, uno de los tejidos más afectados fue el hueso.
En conclusión, el zinc presente en la dieta a base de tarwi (III y IV) no fue adecuadamente aprovechado, dando como resultado una disminución en el crecimiento del animal y pérdidas notorias en la concentración tisular del mineral.
II.- INTRODUCCIÓN
En la actualidad, la problemática nutricional en nuestro país, se caracteriza por las deficiencias en macronutrientes (desnutrición energético – proteica), las cuales se reflejan en las altas tasas de mortalidad infantil; Tasa de Mortalidad de Menores de 1 año (TMM1) : 45 y Tasa de Mortalidad de Menores de 5 años (TMM5) : 58 ; siendo la más altas de Latinoamérica (1).
Constituyendo estas uno de los problemas sociales de mayor trascendencia, entre las cuales se esconden y asocian deficiencias por micronutrientes (Zinc, hierro, yodo), que dan lugar a graves discapacidades físicas y mentales que requieren de una pronta atención, debido a que se van convirtiendo en problemas de Salud Pública, por cuanto afectan a grandes grupos poblacionales (2).
Cuando menos edad tenga el individuo las deficiencias de zinc repercuten en el bienestar físico y mental (3,4), produciendo daños de carácter irreversible.
Por ello no basta conocer el contenido de zinc de los alimentos sino cuanto de él esta disponible, a fin de buscar alimentos o mezclas de alimentos apropiadas, que puedan satisfacer al igual que las carnes, las necesidades diarias del mineral.
El Lupinus mutabilis (tarwi ó chocho), es una leguminosa que pertenece al grupo de cultivos andinos, los que son reconocidos por su valor nutritivo, por su capacidad de adaptación a las condiciones ecológicas andinas más adversas (5).
Debemos sumarle a ello, el hecho de ser una alternativa alimenticia relativamente económica para la población, en cuanto al costo de proteína, ya que comparado con un índice de 100 para la carne de vacuno, el tarwi, la quinua y la kiwicha tendrían un índice de 48, 66 y 64 respectivamente (5).
En un trabajo de investigación publicado recientemente, quedó demostrado el excelente potencial alimenticio, por su riqueza proteica de los ecotipos de tarwi en la región ayacuchana, donde fueron recolectados 28 ecotipos de gran valor nutricional (5).
Es también conocido que la proteína del tarwi tiene menor valor biológico, debido a su deficiencia en el aminoácido metionina, existiendo también una amplia variabilidad en su contenido dependiendo del ecotipo (6,7). Este hecho dió lugar a que desde 1,995 se hablara de la importancia de elaborar mezclas alimenticias con cultivos andinos debido a las carencias nutricionales de macro y micronutrientes demostradas en trabajos de investigación hechos en animales de experimentación.
Dichas mezclas deben ser hechas en proporciones adecuadas para lograr una complementación aminoacídica, utilizando raíces, cereales y leguminosas en proporciones de 40, 45 y 15, como fuera demostrado en un estudio, logrando un PER de 2.34 versus 2.50 de la caseína y un NPU de 62.99 versus 63.94 de la caseína, con alimentos como la oca, kiwicha y tarwi (8).
Se han llevado a cabo algunos estudios de biodisponibilidad del zinc, estudiando el comportamiento metabólico a nivel tisular, en animales de experimentación, a los cuales se ha suministraba Zinc65 radiactivo incluido en la dieta a dosis normales y bajas, en otros casos la fuente de zinc provenía exclusivamente de los alimentos como soya y atún (9,10).
También se han reportado trabajos realizados en humanos, a los cuales se les ha administrado zinc en tabletas en diferentes dosis y se evaluó el crecimiento ponderal (11).
Se sabe además que una buena absorción y aprovechamiento de zinc está asociado a la calidad y cantidad de la proteína que acompaña al mineral (12), al respecto en un estudio realizado por Colin en 1,990 (83) en humanos, demuestra que a mayor cantidad de proteína hay una mayor absorción de zinc (1).
El tarwi presenta una concentración de proteína muy superior a los demás leguminosas estando en un rango entre 40 a 50%, además los niveles de zinc en el grano varia entre 2 y 5mg% (13,14).
A la fecha, no existen referencias bibliográficas sobre estudios de biodisponibilidad de zinc en alimentos nativos, por lo que es interesante conocer el aprovechamiento de este oligo elemento, a partir del tarwi, del cual se conoce su alta concentración de proteína, la misma que estaría favoreciendo su absorción.
III.-OBJETIVOS
Determinar los niveles de zinc y de proteína en el grano de Lupinus mutabilis swett.
Conocer de que manera el alto contenido de proteína presente en el grano y si su composición aminoacídica favorecería la biodisponibilidad del zinc.
Establecer la relación entre contenido de zinc de las dietas y el crecimiento ponderal del animal en estudio (rata).
Determinar la concentración de zinc a nivel tisular (hígado, músculo, hueso) a fin de conocer la biodisponibilidad del mineral.
IV - MATERIALES Y MÉTODOS
4.0.- MATERIALES
4.1.- Material biológico
La muestra vegetal utilizada durante el desarrollo del presente trabajo, ha sido identificado y clasificada en el Museo de Historia Natural de la U.N.M.S.M., según el sistema de clasificación de Engler – Prantl, modificado por Melchor en 1,964 .
DIVISIÓN : ANGIOSPERMAS
CLASE :DICOTILEDÓNEAS
SUB CLASE :
ARQUICLAMIDEAS
ORDEN : ROSALES
FAMILIA : FABACEAE
(LEGUMINOSAS)
GENERO : LUPINUS
ESPECIE : LUPINUS MUTABILIS SWETT
NOMBRE VULGAR: “TARWI”
“CHOCHO”
El grano de Tarwi, procedente de Huaraz, fue desamargado, cocido y con cáscara, listo para el consumo humano directo.
Animales de experimentación
Toda la fase experimentación fue realizada en el Centro Nacional de Alimentación y Nutrición (CENAN).
Para los ensayos se utilizaron ratas albinas Wistar machos, criadas en el bioterio del CENAN, seleccionadas aleatoriamente, con un peso promedio a los 21 días de 50, 9±1.35 gramos y colocadas en jaulas individuales, previa
codificación. Las condiciones ambientales fueron: temperatura promedio 22-25°C y una humedad del 75% con foto periodo de 12 horas.
4.2.0 – METODOLOGÍA
A.- Metodología para el tratamiento del grano y dietas
4.2.1.- Selección del grano
Se adquirieron 2 muestras de 1 kilogramo cada una de Lupinus mutabilis (tarwi – chocho) de distinta procedencia ( Huaraz y Trujillo). La mitad de cada una de ellas fue descascarillada (pelada).
4.2.2.- Análisis Químico del Tarwi
Como técnica de ensayo previo, con el fin de conocer el rendimiento del grano, las muestras fueron secadas obteniéndose de ella, 250g de harina por Kg. de tarwi fresco. De aquí se separaron 100 g de cada muestra y se procedió a la determinación de su composición proximal.
4.2.3.- Preparación de la Muestra
Se adquirieron 18 kilogramos de tarwi cocido, desamargado, con cáscara, listo para el consumo directo, el cual fue lavado con abundante agua y luego secado en estufa a 130º C – 140º C, colocándolos previamente en bandejas de aluminio (18) las cuales se cambiaban de posición en la estufa cada 15 minutos hasta conseguir que el peso se mantuviera constante.
El grano seco fue molido, en un molino eléctrico marca Retsch.k3, malla N° 5, obteniéndose la harina muy fina que fue depositada en baldes plásticos herméticamente cerrados y una parte de ella fue usada para realizar el análisis proximal y la determinación de su contenido de zinc.
4.2.4.- Elaboración de las Dietas
Las dietas fueron isocalóricas (377 Kcal.) e isoproteicas (15% proteínas), dieta I, II, a excepción de la dieta IV cuyo contenido proteico fue mayor (20% proteínas), según las recomendaciones de la National Academy of Science para animales de experimentación (54).
N° | TIPO DE DIETAS |
I- II III IV | Dieta Caseína 15% proteínas àDIETA CONTROL con agregado de carbonato de zinc (1.33 mg%) Dieta caseína 15% proteínas sin agregado de zinc Dieta tarwi 15% proteína Dieta tarwi 20% proteína |
La cantidad de ingredientes a usarse, en la elaboración de las dietas, fue estimada teniendo en cuenta los datos teóricos del contenido de nutrientes de todos los componentes de la dieta, calculando sobre la base seca de cada producto, de tal manera que en su conjunto, la dieta aportaría la cantidad suficiente de energía y de nutrientes necesarios para el animal de experimentación.
Una vez establecidos los componentes y las cantidades de los mismos, se procedió a la elaboración de las dietas y luego se separó una muestra para su posterior análisis químico.
Las dietas fueron preparadas teniendo en cuenta las siguientes proporciones, para los macro nutrientes y micro nutrientes:
Para el caso de la dieta II, la cual no contenía zinc, no se agregó carbonato de zinc.
Para las dietas III y IV, se hicieron los cálculos respectivos considerando el contenido nutritivo del alimento (tarwi), por tal motivo las vitaminas y los minerales se agregaron en proporciones menores en la elaboración de dichas dietas.
Los componentes de la dieta, figuran en la tabla Nº 1. El almidón, la celulosa, la caseína fueron cernidos en tres oportunidades para luego agregarse el azúcar granulada, las vitaminas y los minerales. Finalmente se incorporó el aceite poco a poco, mezclándolo manualmente con los demás ingredientes hasta homogenizar la mezcla. Esta fué colocada en una mezcladora eléctrica tipo pantalón marca General Electric durante 20 a 25 minutos y depositada en baldes plásticos cerrados herméticamente.
De cada una de las dietas preparadas, se separaron 100 gramos, muestra que se usó para el análisis proximal y determinación del contenido de zinc.
TABLA Nº 01
Grupos | Nº Animales | Dieta Tipo | Ingredientes / Insumos (g./100 g de dieta) | |||||||
Tarwi | Caseína | Azúcar | Aceite | Celulosa | Vit. | Miner. | Almidón | |||
I | 08 | Caseina 15% P. Con zinc agregado | 16.54 | 10 | 5 | 4 | 2 | 6 | 65.63 | |
II | 08 | Caseína 15% P. Sin zinc agregado | 16.54 | 10 | 5 | 4 | 2 | 6 | 65.63 | |
III | 08 | Tarwi 15% P. | 27.824 | - | 8 | 1.6 | 4.8 | 45.48 | ||
IV | 08 | Tarwi 20% P. | 37.156 | - | 8 | 1.6 | 4.8 | 35.552 | ||
4.2.5.- Tratamiento de los animales de experimentación
Cada grupo de animales de experimentación estuvo constituido por ocho (8) ratas, administrando a los 4 grupos durante una semana previa al experimento una dieta de caseína 15% de proteína sin agregado de zinc ( una semana de depleción).
Las ratas bebieron agua acidulada ad. libitum. Asimismo cada tres días se pesó el alimento ofrecido y también el alimento no consumido por el animal.
Las ratas fueron pesadas cada tres días, previo ayuno de cuatro horas.
4.2.6.- Fase Experimental
Dos semanas antes del experimento, se tomaron muestras de tejidos (hígado, hueso, músculo) de ratas adultas (2), de ratas recién destetadas (10) y de ratas recién destetadas sometidas a una semana de dieta caseina 15% de proteína sin agregado de zinc (dieta del grupo II) . Dichas muestras fueron tomadas para identificar los niveles hísticos de zinc que serian tomados como datos referenciales.
Así mismo durante esta fase los animales recién destetados en todos los grupos (I, II, III y IV) fueron sometidos durante una semana previa al experimento, a una dieta de caseina 15% de proteína sin agregado de zinc, para depletar los niveles de zinc de los animales y comenzar con valores
En la fase de experimentación se trabajó con 32 ratas, se formaron 4 grupos: I, II, III y IV, integrados por ocho animales cada uno, siendo alimentados con su respectiva dieta según lo indicado en tabla N° 01.
Los animales fueron sacrificados a la segunda y cuarta semana, cuatro animales cada vez, previo ayuno de 4 horas, siendo anestesiados con cloroformo dentro de una campana de vidrio, para posteriormente decapitarlos y desangrarlos.
Una vez muerto el animal se procedió a retirar los tejidos, hígado, huesos (tibia y peroné) y el músculo que rodea ambos huesos, los que fueron lavados con suero fisiológico (ClNa 0.85%) eliminándose así los restos de sangre y una vez limpios fueron colocados en placas petri y conservados a temperatura de congelación (-20ºC) hasta el momento de realizar el análisis del contenido de zinc.
B.- Métodos Analíticos
En el análisis proximal de los alimentos que formaban parte de las dietas en estudio, se realizó en los laboratorios del CENAN, llevándose a cabo la determinación de proteínas, grasas, carbohidratos, fibras, humedad, ceniza y zinc.
4.2.7.- Determinación de proteínas.
Se uso el método Kjeldahl. El método se basa en la destrucción de la materia orgánica por acción del ácido sulfúrico concentrado, formándose sulfato de amonio que en exceso de hidróxido de sodio libera amoniaco. Este se combina con ácido sulfúrico y se transforma nuevamente en sulfato de amonio,(55).
4.2.8.- Determinación de Fibra Total:
Se usó el método de hidrólisis. Este método se basa en la digestión de la muestra con una solución ácida y luego con una solución alcalina, bajo condiciones específicas (55).
4.2.9.- Determinación de grasa :
Se utilizo el método de extracción de grasa por sistema Soxhlet, este método se basa en la extracción de la materia grasa de un alimento con un solvente orgánico, en un aparato de extracción Soxhlet, a la temperatura de ebullición del solvente seguida de una evaporación o destilación de éste(55).
4.2.10.- Determinación de humedad
Se utilizó el método gravimétrico para la determinación de humedad, el contenido de humedad se obtiene por diferencia de peso al evaporarse el agua contenido en la muestra mediante la exposición al calor, hasta obtener peso constante (55).
4.2.11.- Determinación de ceniza
Se utilizó el método de incineración para la determinación de ceniza. Se fundamenta en la destrucción de la materia orgánica presente en una muestra de alimento por incineración a una temperatura de 600ºC a fin de que se reduzcan a cenizas, hallando la cantidad de estas por diferencia de peso inicial (55).
4.2.12.- Determinación de los Carbohidratos :
Fueron calculados por diferencia, habiéndose obtenido y cuantificado los otros elementos, llevando a 100%, se procede a deducir por diferencia a los carbohidratos (55).
4.2.13.- Determinación de Zinc.
Se utilizó el método de espectrofotometría de absorción atómica, el cual consiste en que una muestra representativa es secada o convertida en ceniza húmeda, los residuos fueron removidos en ácido y diluido a un rango óptimo de trabajo. Las soluciones fueron examinadas por el espectrofotómetro de absorción atómica y las lecturas se utilizaron para establecer una curva de calibración verdadera de concentración de zinc.
En resumen se siguió las técnicas estandarizadas por la AOAC. (1,975), siendo la longitud de onda usada : 2138 Å. Para ello se usó la solución stock :500 ug/ml Zn puro disuelto en 5 – 10 ml HCL (56).
4.2.14.- Determinar de Aminoácidos de la proteína del tarwi.
Se uso el método de Cromatografía liquida de alta perfomance HPLC, para la obtención del aminograma de la proteína del tarwi, se realizó un extracto de la proteína total de la harina de tarwi, luego se hidralizó la muestra del extracto con HCL 6N, a una temperatura de 150°C y por un tiempo de 2 horas. Después de la hidrólisis, los aminoácidos resultantes fueron derivatizados con fenilisotiocinato (PICT) y por último analizados mediante Cromatografía líquida de Alta Perfomance (HPLC) usando una columna de fase reversa C18 (81).
C.- ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Los resultados obtenidos son expresados en términos de promedio, desviación standard para los pesos de los animales, de los tejidos así como del consumo de alimentos.
También bajo este mismo término se expresan los valores obtenidos en las determinaciones bioquímicas ( análisis proximal) y del contenido de zinc de las muestras de alimentos y de los materiales biológicos (tejidos).
Los datos fueron estadísticamente analizados y se utilizó el análisis de varianza (ANOVA), y en aquellos casos en los que se encontró diferencia significativa se realizó la prueba “ T de Student ”(57,58,59,60,61,62).
V.- RESULTADOS
5.1.- Composición Químico proximal del Tarwi
En la tabla N° I se reportan los valores obtenidos en el análisis, observándose que el contenido proteico de ambas muestras fue similar (43%) con variación en su contenido graso ( 24,42 vs. 27,58).
La variación en el contenido de agua del tarwi de Huaraz es de 1,54% menos que el primero.
En lo que respecta al contenido de zinc, se pudo observar que existen diferencias marcadas que pueden depender del ecotipo o de la variedad del tarwi.
Para el estudio se utilizó el procedente de Huaraz por ser el que estaba disponible, al iniciarse este trabajo y ser el de mayor consumo, según datos ofrecidos por los encargados de su comercialización.
5.2.- Contenido de Proteínas y de Zinc de las Dietas
En la tabla N° II se muestra el contenido proteico de las cuatro dietas usadas en el trabajo experimental, así como el contenido de Zinc de cada una de ellas, también se observa la relación Zinc / Proteína que ofrece cada dieta.
La dieta del grupo II (caseína 15% P sin agregado de Zinc ) muestra una relación Zinc / Proteína deficitaria (0.05), a diferencia de las demás que están dentro de los valores normales (54).
5.3.- Ingesta Dietaria
La cantidad de alimento consumida por los animales de experimentación, de los distintos grupos, durante la semana previa al experimento, fue muy similar (aproximadamente 8 g./rata/d), excepto los del grupo III, quienes presentaron los valores más bajos de consumo promedio diario (6.9 g./rata/d).
Este comportamiento de consumo alimenticio, se acentúa durante la segunda y cuarta semana de experimentación, permanece estacionario para el grupo III y tiene un ligero incremento para el grupo IV. Para ambos grupos III y IV el consumo dietario fue significativamente menor (p<0.01) con respecto al grupo control y al grupo II. Estos resultados se muestran en la gráfica N° 1.
5.4.- Consumo diario de Zinc
Considerando que normalmente el consumo promedio diario de alimento por animal es de 18 gramos, podemos deducir que el consumo de zinc, fue de 0,24 mg/rata/d, lo cual está dentro de lo establecido.
En la tabla N° III, se muestra tanto el contenido de zinc de las dietas como el consumo diario del mineral (mg/día), observándose que existe una notoria diferencia de consumo entre los distintos grupos, siendo los del grupo I (dieta control), los únicos que tienen un consumo por encima del valor normal (0,47 mg/día) y los grupos II, III, IV, presentan un consumo deficitario del mineral.
5.5.- Evolución Ponderal de las ratas del ensayo
Con respecto a los animales del grupo C (ensayo previo) que fueron alimentados durante 1 semana con dieta de caseína 15% proteína sin agregado de Zinc y sacrificados a los siete días, se observó que tuvieron buen peso y el incremento de peso también fue normal respecto al grupo control (ver tabla N° IV).
La evolución ponderal mostró una tónica similar, acorde al consumo de alimentos, pues el incremento de peso fue menor para el grupo III (tarwi 15%P) con respecto del grupo control I. Así mismo el peso final de estos animales fue significativamente menor (104g) comparado con el grupo control (254g). También se observó que la ganancia de peso en el grupo IV (tarwi 20% proteína) fue mayor que el grupo III, pero la diferencia fue altamente significativa (p<0.01) si lo comparamos con el grupo control.
Al término del ensayo, los animales del grupo control lograron un peso y tamaño adecuado, buen aspecto, pelaje suave y brillante, mostrándose muy vivaces. Los del grupo II (caseína sin agregado de Zinc) se mostraron ligeramente más pequeños y delgados que los anteriores y de aspecto desmejorado.
El incremento ponderal de los animales del grupo III fue reducido; menos del 50% con respecto al grupo control; los animales estaban muy pequeños, muy delgados, de pelaje defectuoso y agresivos. Los del grupo IV mostraron menor tamaño que el grupo control con peso adecuado para su tamaño y con pelaje ligeramente alterado.
5.6.- Pesos de tejidos según tipo de dieta y tiempo de duración del ensayo.
En tabla N° V se muestran los pesos alcanzados por los tejidos de las ratas alimentadas con los distintos tipos de dieta. En ella se puede apreciar, que al término de la segunda semana de experimentación, el peso promedio del hígado de las ratas del grupo II es mayor que el grupo control, para finalmente alcanzar un peso similar.
Por otro lado el peso promedio del hígado de las ratas del grupo III alcanza sólo el 52.2% con respecto al control en la segunda semana y el 38.9% para la cuarta semana. De manera similar el hígado de las ratas del grupo IV lograron alcanzar sólo el 60% del peso del grupo control a la segunda semana y el 51.5% al término del experimento.
Con relación a la masa muscular, los animales del grupo III, al final del experimento alcanzan sólo el 60% del peso con respecto al control y los del grupo II y IV un 89%.
Los datos de peso relacionados al tejido óseo (tibia y peroné) son iguales para los grupos I y II y para los grupos III y IV tuvieron una disminución del 20% comparados con el control, después de la segunda semana de ensayo, contrariamente al final, las ratas del grupo III consiguen tener solo el 42% del peso con respecto al control, 60% el grupo II y 70% para el grupo IV.(ver tabla V).
5.7.- Zinc en los Tejidos
Las determinaciones del contenido de Zinc en los tejidos fueron hechas en todos los grupos de animales de experimentación. El contenido de Zinc hallado en los tejidos del grupo A (ratas adultas) fueron, para el hígado: 3,75 0,21 mg%, el músculo 1,85 0,26 mg% y hueso 8,225 0,9 mg%. Los valores de Zinc en los tejidos de las ratas del grupo B (recién destetadas) fueron los mas altos, respecto a todos los grupos en estudio (ver tabla VI).
La tabla N° VII muestra el contenido de zinc, en los tejidos, siendo el hueso, el que presenta la mayor concentración de este mineral, seguido del hígado y músculo finalmente. El hígado de las ratas del grupo III muestra los niveles más bajos de concentración de zinc, durante todo el tiempo que duró el experimento, además las concentraciones de zinc en los hígados de las ratas del grupo II y IV son también inferiores al control.
Respecto al zinc hallado en el tejido muscular de los animales con dietas a base de tarwi, grupos III y IV; al final de la segunda semana se mantienen por encima del grupo control, para luego descender a la cuarta semana, siendo más notorio el descenso en el grupo IV.
La cantidad de zinc presente en el hueso fue en aumento para los grupos I y II mientras que para los grupos III y IV fue todo lo contrario (ver tabla VII).
VII.- CONCLUSIONES
En base al presente trabajo de investigación, las conclusiones a las que hemos llegado, son las siguientes:
El contenido de zinc y proteína en los granos de Lupinus mutabilis (tarwi) usado en nuestro estudio, se encuentra dentro de los valores reportados en la literatura.
A pesar que la cantidad de proteína del Lupinus mutabilis swett, fue alta (43,12%) y el zinc se halló en cantidades apreciables (2,3 mg%), sin embargo, el bajo consumo de la dieta con tarwi por los animales del grupo III y IV, impidió que dichas dietas cubrieran los requerimientos de la rata, afectando su crecimiento normal.
La calidad de la proteína de la dieta es importante para lograr que la biodisponibilidad del zinc sea buena, pues la deficiencia de aminoácidos esenciales (Histidina, metionina, fenilalanina y lisina) del grano de tarwi, repercutieron negativamente sobre la biodisponibilidad del zinc presente en grano.
La biodisponibilidad del mineral, en los tejidos estudiados, en los animales que consumieron dietas en base a tarwi (III y IV), mostró concentraciones inferiores con respecto al control, y se hizo más notorio al finalizar el experimento, siendo el hueso uno de los tejidos más afectados.
VIII.- RECOMENDACIÓN
Teniendo en cuenta que el tarwi es deficiente en algunos aminoácidos esenciales (Histidina, metionina, fenilalanina y lisina) es necesario usarlo combinado con otros alimentos como cereales, tubérculos y raíces, que suplan dichas deficiencias para así mejorar la calidad de su proteína y que la mezcla alimenticia garantice un mejor aprovechamiento del zinc presente en el grano.
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TABLA N° I
COMPOSICIÓN QUÍMICO PROXIMAL DEL TARWI
(100g)
Tarwi Variedad | Proteína (g) | Grasa (g) | Humedad % | Fibra (g) | Ceniza (g) | Zinc (mg) | |
Tarwi Trujillo | con cáscara | 43.11 | 24.42 | 7.16 | 11.72 | 2.80 | 4.13 |
sin cáscara | 40.06 | 27.02 | 11.75 | 1.55 | 2.36 | 2.82 | |
Tarwi Huaráz | con cáscara | 43.12 | 27.58 | 6.62 | 13.02 | 2.86 | 2.27 |
sin cáscara | 47.08 | 22.84 | 4.45 | 3.09 | 2.89 | 2.07 | |
TABLA N° II
ANÁLISIS QUÍMICO DE LAS DIETAS
(100g)
N° de Dieta | Proteína g | Zinc mg | Relación Zinc/Prot. mg/g |
I – Caseína 15% Proteína con agregado Zinc | 13.4 ± 0,2 | 2.6 ± 0,3 | 0.20 |
II – Caseína 15% Proteína sin agregado Zinc | 13.9 ± 0,06 | 0.8 ± 0,2 | 0.05 |
III – Tarwi 15% Proteína | 14.7 ± 0,2 | 1.12 | 0.08 |
IV – Tarwi 20% Proteína | 18.8 ± 0,04 | 1.50 | 0.08 |
La relación Proteína / Zinc consumida diariamente por el animal esta expresada en 1 gramo de Proteína por miligramos de Zinc.
La relación de Proteína / Zinc considerada normal es: 0,088.
TABLA N° III
CONSUMO DIARIO DE ZINC POR LOS ANIMALES
Dieta | Proteína | Zinc | Consumo de Proteína (g/día) | Consumo de Zinc (mg/día) | |||
N° | g/100g dieta | mg/100g dieta | 2da Semana | 4ta Semana | 2da Semana | 4ta Semana | |
Caseína 15% Proteína con agregado Zinc | I | 13.4 ±0.2 | 2.6 ± 0,25 | 2.4 | 2.2 | 0.47 | 0.42 |
Caseína 15% Proteína sin agregado Zinc | II | 13.9 ± 0,06 | 0.8 ± 0,2 | 2.3 | 2.3 | 0.13 | 0.13 |
Tarwi 15% Proteína | III | 14.7 ± 0,2 | 1.1± 0,1 | 1.1 | 1.0 | 0.08 | 0.08 |
Tarwi 20% Proteína | IV | 18.8 ± 0,04 | 1.5 ± 0,01 | 2.0 | 1.9 | 0.16 | 0.15 |
TABLA N° IV
PESO Y GANANCIA PROMEDIO DE PESO DE LAS RATAS, SEGÚN DIETA
Fases | Tiempo de Experimenta-ción | Peso (P) Ganancia de peso (G) g/rata | |||||||||
FASE PREVIA | FASE EXPERIMENTAL | ||||||||||
Caseína 15% P sin agregado de Zinc Grupo C | Caseína 15% P con agregado de Zinc * Grupo I | Caseína 15% P sin agregado de Zinc * Grupo II | Tarwi 15% P * Grupo III | Tarwi 20% P * Grupo IV | |||||||
P | G | P | G | P | G | P | G | P | G | ||
Inicial | Inicio | 51.9 ± 1,7 | ------ | 51.9 ± 0,7 | ------ | 51.4± 0,1 | ------ | 50.1 ± 2 | ------ | 49.2± 1,1 | ------ |
FASE EXPERIMENTAL | Al término de la primera semana (depleción) | 89.3 ± 4,1 | 37.4 ± 3,0 | 85.7 ± 3 | 33.8 ± 2 | 83.4 ± 3 | 32.2 ± 3 | 73± 4 | 23 ± 4 | 80 ± 4,02 | 32 ± 6 |
Segunda semana | ------ | ------ | 176.9 ± 14 | 89 ± 44 | 173.8 ± 9 | 122 ± 8 | 88.4 ± 8 | 38 ± 8 | 114 ± 8 | 44 ± 3 | |
Cuarta semana | ------ | ------ | 262 ± 14 (a) | 208 ± 14 (a) | 254 ± 16 (b) | 207 ± 9 (b) | 104 ± 4,6 | 54.6 ± 5 | 148 ± 8 | 99 ± 7 | |
(a) El peso y la ganancia de peso : diferencia altamente significativa (p < 0.01), al comparar con III, IV.
(b) El peso y la ganancia de peso : diferencia altamente significativa (p < 0.01), al comparar con III, IV.
TABLA N° V
PESO PROMEDIO DE TEJIDOS DE LAS RATAS DEL ENSAYO
Peso promedio (gramos) | |||||||
Grupo Experimental | Dieta Consumida | HÍGADO | MÚSCULO | HUESO | |||
a 2da semana | a 4ta semana | a 2da semana | a 4ta semana | a 2da semana | a 4ta semana | ||
I | Caseína 15% Proteína con agregado Zinc Control | 6.9 ± 0,9 | 9.5 ± 0,2 (a) | 1.4 ± 0,3 | 1.6 ± 0,05 (b) | 0.5 ± 0,07 | 1.0 ± 0,4 (c) |
II | Caseína 15% Proteína sin agregado Zinc | 8.6 ± 0,4 | 9.9 ± 0,6 | 1.0 ± 0,09 | 1.4 ± 0,22 | 0.5 ± 0,08 | 0.6 ± 0,1 |
III | Tarwi 15% Proteína | 3.6 ± 0,4 | 3.7 ± 0,3 | 0.6 ± 0,1 | 1.0 ± 0,02 | 0.4 ± 0,1 | 0.4 ± 0,01 |
IV | Tarwi 20% Proteína | 4.2 ± 0,3 | 4.9 ± 0,4 | 0.7 ± 0,05 | 1.4 ± 1,0 | 0.4 ± 0,02 | 0,7 ± 0,2 |
Los valores expuestos representan la media y su desviación estándar del peso del tejido expresado en gramos.
Cada grupo de animales estuvo integrado por ocho ratas, cuatro sacrificadas a la segunda semana y las otras cuatro a la cuarta semana.
(a) Diferencia altamente significativa (p < 0.01), al comparar con grupo III y IV.
(b) No hay diferencia significativa (p > 0.05), al comparar con grupo III y IV.
(c) No hay diferencia significativa (p > 0.05), al comparar con grupo III y IV.
TABLA N° VI
CONTENIDO DE ZINC EN TEJIDOS DE LAS RATAS DEL ENSAYO EN FASE PREVIA
Fase | Grupo de Experimentación | Dieta Consumida | Tiempo de Vida. | mg Zinc/100g de Tejido | ||
HÍGADO | MÚSCULO | HUESO | ||||
FASE PREVIA | B | Ratas recién destetadas (Lactancia materna) | 21 días | 2.34 ± 0,18 | 2.42 ± 1,96 | 10.64 ± 1,85 |
C | Dieta sin agregado de Zinc/ 1 semana | 1 semana | 2.34 ± 0,12 | 1.58 ± 0,12 | 5.48 ± 0,24 | |
· mg Zinc/100g Tejido: los datos expuestos corresponden a los miligramos de Zinc hallados por gramos de Tejido. Se presenta el promedio y su desviación estándar.
TABLA N° VII
CONTENIDO DE ZINC EN TEJIDOS DE LAS RATAS SEGÚN DIETA
Fase | Grupo de Experimentación | Dieta Consumida | Tiempo | mg Zinc/100g de Tejido | ||
HÍGADO | MÚSCULO | HUESO | ||||
Fase Experimental | I | Caseína 15% P con agregado zinc Control | 2da semana | 2.01 | 1.61 | 7.74 |
4ta semana | 2.90 | 1.69 | 8.97 | |||
II | Caseína 15% P sin agregado Zinc | 2da semana | 1.97 | 1.40 | 6.37 | |
4ta semana | 2.38 | 1.63 | 8.33 | |||
III | Tarwi 15% P | 2da semana | 1.87 | 1.86 | 7.77 | |
4ta semana | 1.91 | 1.66 | 7.15 | |||
IV | Tarwi 20% P | 2da semana | 1.93 | 2.24 | 7.88 | |
4ta semana | 2.29 | 1.39 | 7.14 | |||
Cada grupo de animales estuvo integrado por ocho ratas; cuatro se sacrificaron a la segunda semana y las restantes (4) a la cuarta semana.
Los valores reportados corresponden a una mezcla homogénea de los tejidos de cada grupo.
TABLA N° VIII
CUADRO COMPARATIVO DE LA COMPOSICIÓN DE AMINOÁCIDOS DE LA PROTEÍNA DE LA MUESTRA DE TARWI CON OTRAS.
AMINOÁCIDOS (aa) | PORCENTAJE (g de aa / 100 g de proteína) | |||
PROTEÍNA DE TARWI () | PROTEÍNA DE LECHE DE VACA () | PROTEÍNA DE CARNE DE RES | ||
CISTEINA * | N.D. | N.D. | N.D. | |
ÁCIDO ASPÁRTICO | 6.0 | N.D. | N.D. | |
ÁCIDO GLUTÁMICO | 12.1 | N.D. | N.D. | |
SERINA | 2.2 | N.D. | N.D. | |
GLICINA | 11.4 | N.D. | N.D. | |
HISTIDINA * | 0.5 | 2.7 | 3.4 | |
TREONINA + ALANINA | 10.5 | 4.4 @ | 4.6 @ | |
ARGININA | 14.9 | N.D. | N.D. | |
PROLINA | 15.9 | N.D. | N.D. | |
TIROSINA | 3.5 | N.D. | N.D. | |
VALINA * | 5.1 | 6.4 | 5.6 | |
METIONINA * | 1.0 | 3.3 (+) | 4.0 (+) | |
ISOLEUCINA * | 4.3 | 4.7 | 4.8 | |
LEUCINA * | 6.8 | 9.5 | 8.1 | |
2.4 | 10.2 (e) | 8.0 (e) | ||
TRIPTOFANO * | N.D. | 1.4 | 1.1 | |
LISINA | 2.0 | 7.8 | 8.9 | |
(+) Metionina + Cisterna FUENTE: () INSTITUTO DE BIOQUÍMICA Y NUTRICIÓN U.N.M.S.M. 1,999
() FAO (1,970) y FAO / OMS (1,973)
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