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Grasas, Aceites, Ácidos grasos, Triglicéridos

¿Qué es la hidrogenación y la hidrogenación parcial?

Las grasas insaturadas se oxidan al exponerse al aire y crean compuestos que tienen olores o sabores rancios y desagradables. La hidrogenación es un proceso químico que añade más hidrógeno a las grasas insaturadas naturales para disminuir el número de enlaces dobles y retardar o eliminar la posibilidad de rancidez. Los aceites insaturados, como el aceite de soja que contiene los ácidos grasos insaturados oleico y linoleico, se calientan con hidrógeno a presión en la presencia de catalizadores metálicos. El hidrógeno se incorpora en las moléculas de los ácidos grasos convirtiéndolos en ácidos grasos saturados. El ácido oleico (C18:1) y el ácido linoleico (C18:2) ambos se convierten en ácido esteárico (C18:0) al saturarse completamente. El aceite vegetal líquido se transforma en grasa sólida con un gran porcentaje de triestearina. En comparación, las grasas animales casi nunca tienen más del 70% de ácidos grasos saturados. La manteca de cerdo, por ejemplo, tiene un 54 por ciento de radicales de ácidos grasos insaturados.

Hidrogenación 
Proceso de Hidrogenación

Las grasas completamente saturadas tienen una consistencia muy cerosa y sólida y no sirven para los productos comestibles, por eso, los fabricantes utilizan los aceites parcialmente hidrogenados. Estos aceites también se producen a temperaturas altas con catalizadores metálicos, pero el proceso se detiene cuando el aceite adquiere la consistencia necesaria para su aplicación. Las temperaturas altas y los catalizadores necesarios para esta reacción química debilitan los enlaces dobles y, como efecto secundario, causan que un gran porcentaje de los enlaces dobles naturales Cis se conviertan en enlaces dobles Trans. Los ácidos grasos Trans ocurren principalmente en las grasas parcialmente hidrogenadas pero también están presentes en las grasas completamente hidrogenadas porque las reacciones químicas nunca llegan al 100% de eficiencia.

Metabolismo de las grasas

cascada de eicosanoides
El metabolismo de los ácidos grasos Cis C20 naturales produce eicosanoides poderosos.

Las Grasas Trans en los Alimentos

El metabolismo de los ácidos grasos poliinsaturados naturales con 20 carbonos, como el ácido araquidónico, resulta en la biosintesis de compuestos con efectos fisiológicos muy potentes. Estos compuestos incluyen las prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanos, leucotrienos, y lipoxinas. Estas sustancias se conocen colectivamente como eicosanoides porque contienen 20 átomos de carbono. El nombre se deriva del griego eikosi que significa veinte. Los ácidos grasos poliinsaturados trans no pueden transformarse en estos compuestos útiles porque las moleculas tienen formas anormales que no son reconocidas por las enzimas como la ciclooxigenasa y lipoxygenasa.[21,22]  Algunos productos alimenticios de origen animal contienen cantidades pequeñas de ácido trans-vaccénico, pero los aceites parcialmente hidrogenados contienen una gran proporción de diversos ácidos grasos trans. Los ácidos grasos trans que se incorporan en las membranas celulares crean membranas muy densas que alteran las funciones normales de las células.[20]

El efecto de las grasas trans en el corazón. Las grasas trans en la dieta elevan el nivel de lipoproteínas de baja densidad (LDL o "colesterol malo") y aumentan el riesgo de las enfermedades coronarias. Las grasas trans también reducen las lipoproteínas de alta densidad (HDL o "colesterol bueno"), y elevan los niveles de triglicéridos en la sangre. Ambas condiciones se asocian con la resistencia a la insulina que frecuentemente va acompañada con la diabetes, hipertensión arterial y enfermedades cardiovasculares. Investigaciones científicas han descubierto que las personas que comen aceites parcialmente hidrogenados con un alto contenido de grasas trans, empeoran sus perfiles de lípidos en la sangre y casi doblan el riesgo de ataques al corazón en comparación con personas que no consumen aceites hidrogenados.[1,2,3,4]  Debido a la abundante evidencia científica vinculando las grasas trans a las enfermedades cardiovasculares, la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) de EE.UU. comenzó a exigir en 2006 que todas las etiquetas de los alimentos revelen la cantidad de grasas trans por ración.

El efecto de las grasas trans en el cerebro. Las grasas trans también tienen un efecto perjudicial en el cerebro y el sistema nervioso. Los tejidos neurales se componen principalmente de lípidos y grasas. La mielina, la sustancia que rodea la mayor parte de las fibras nerviosas, está compuesta de 30% de proteína y 70% de materia grasa. El ácido oleico y DHA son dos de los principales ácidos grasos en la mielina. Estudios han demostrado que los ácidos grasos trans en la dieta se incorporan en las membranas celulares del cerebro, incluyendo la capa de mielina que aísla las neuronas.[10]  Estas grasas sintéticas sustituyen el DHA natural en las membranas, y afectan la actividad eléctrica de las neuronas. Las moléculas de ácidos grasos trans alteran la capacidad de las neuronas para comunicarse y pueden causar la degeneración neuronal y disminuir el desempeño de funciones mentales. Enfermedades neurodegenerativas como la esclerosis múltiple (EM), enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer parecen exhibir pérdida de los ácidos grasos en las membranas.[12,19]  Lamentablemente, nuestra ingestión de ácidos grasos trans comienza en la infancia. Un estudio canadiense mostró que un promedio de 7,2% del total de los ácidos grasos en la leche humana consistían de ácidos grasos trans provenientes del consumo por las madres de aceites vegetales parcialmente hidrogenados.[11]

El efecto de las grasas sobre los niveles de colesterol en la sangre

Los niveles elevados de colesterol en la sangre están asociados con un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares. Los niveles de colesterol en la sangre pueden bajarse reduciendo las fuentes de colesterol dietético, aumentando la cantidad de fibra en la dieta, consumiendo aceites con ácidos grasos poliinsaturados, y disminuyendo la ingestión de grasas saturadas. Investigaciones sobre grasas dietéticas por Hegsted y otros han demostrado que el ácido mirístico (C14:0) y el ácido palmítico (C16:0) aumentan los niveles de colesterol, mientras que las grasas poliinsaturadas, como el ácido linoleico (C18:2) reducen los niveles de colesterol.

Efecto de los ácidos grasos sobre los niveles de colesterol
Efecto de los ácidos grasos sobre los niveles de colesterol[23]

La gráfica anterior muestra los efectos de los ácidos grasos sobre los niveles de colesterol total sérico, las lipoproteínas de baja densidad (LDL), y las lipoproteínas de alta densidad (HDL) cuando 1% de la energía proveída por los carbohidratos en la dieta se sustituye por 1% de energía proveniente de los ácidos grasos específicos. La gráfica muestra los aumentos de colesterol causados por el ácido láurico (C12:0), ácido mirístico (C14:0), y el ácido palmítico (C16:0) que se encuentran en el aceite de coco, aceite de palma y la mantequilla. El ácido elaídico (trans-C18:1), que está presente en las grasas hidrogenadas, es el peor porque aumenta el LDL y disminuye el HDL. El ácido esteárico (C18:0) (saturado), el ácido oleico (C18:1) (monoinsaturado), y el ácido linoleico (C18:2) (poliinsaturado) disminuyen el LDL y aumentan el HDL en varios grados.[23]

La tabla siguiente muestra el efecto relativo sobre el nivel de colesterol de varias grasas dietéticas cuando representan el 10% de las calorías totales. El 10% corresponde a 200 Calorías de una dieta de 2000 Calorías diarias, o aproximadamente 22 gramos o menos de 2 cucharadas de grasa. Las unidades del colesterol dietético se representan en mg/100g y los números de los ácidos grasos corresponden al porcentaje de su peso.  Delta TC representa el cambio relativo en el colesterol total calculado utilizando la ecuación de Hegsted.[16]

Efecto relativo de las grasas sobre el colesterol total (TC)
Aceite o Grasa Ácido
Mirístico
C14:0
Ácido
Palmítico
C16:0
Ácido
Linoleico
C18:2
Ácido
Alfa-
Linolénico
C18:3
Colesterol
Dietético
 Delta TC 
Mantequilla (vacuna) 11 27 2 1 273 1788 
Aceite de canola 0 4 22 10 0 -514 
Aceite de coco 18 9 2 0 0 1674 
Aceite de maíz 0 11 58 1 0 -870 
Aceite de semillas de uva  0 8 73 0 0 -1196 
Manteca de cerdo 2 26 10 0 77 630 
Aceite de oliva 0 13 10 1 0 88.6 
Aceite de cártamo* 0 7 78 0 0 -1310 
Aceite de soja 0 11 54 7 0 -908 
Aceite de girasol* 0 7 68 1 0 -1142 
* No de alto contenido oleico

Las cifras en la tabla indican que los aceites de alto contenido de ácido linoleico, como los aceites de semilla de uva, de girasol, y de cártamo pueden ayudar a reducir los niveles de colesterol en la sangre si se consumen regularmente en la dieta . Las grasas animales y los aceites tropicales que tienen un alto contenido de ácido mirístico y poco ácido linoleico aumentan los niveles de colesterol. Tenga en cuenta que el aceite de cártamo de alto contenido oleico o el aceite de cártamo refinado para el uso a altas temperaturas no puede bajar el colesterol porque la composición de sus ácidos grasos es similar al aceite de oliva. El efecto del aceite de oliva sobre el colesterol es relativamente neutral.

Lea las etiquetas cuidadosamente cuando seleccione aceites con alto contenido de ácido linoleico. Los aceites de mejor calidad son prensados en frío sin refinar o son prensados por expulsor y envasados en botellas de vidrio oscuro donde el aire se reemplaza con un gas inerte para evitar la oxidación. Estos aceites deben refrigerarse después de abrirse. Las etiquetas pueden decir "alto contenido de grasas poliinsaturadas" y frecuentemente incluyen el porcentaje de ácido linoleico. Si la etiqueta dice "alto contenido de grasas monoinsaturadas", el aceite tiene un alto contenido de ácido oleico y no pueden disminuir el nivel de colesterol en la sangre. Los aceites con etiquetas de "aceite de cártamo" o "aceite de girasol" no tienen necesariamente un alto contenido de grasas poliinsaturadas.

  Aceite Poliinsaturado

La etiqueta de nutrición ofrece la mejor guía para elegir los aceites, porque contiene los gramos de grasas saturadas, poliinsaturadas y monoinsaturadas en cada porción. Asegúrese que la cantidad de grasas poliinsaturadas es por lo menos 3 veces mayor que la cantidad de grasa monoinsaturada. Por ejemplo, si una porción de 14 gramos contiene 3 gramos de grasa monoinsaturada, la cantidad de grasa poliinsaturada debe ser cuando menos 9 gramos. Doce marcas diferentes de aceites en un supermercado fueron examinadas para verificar si cumplían con este requisito. El examen produjo los siguientes resultados:

Los aceites que no cumplieron con el requisito tenían 5 veces menos grasa poliinsaturada que grasa monoinsaturada o aproximadamente la misma proporción que el aceite de oliva (2 gramos de grasas poliinsaturadas y 10 gramos de grasa monoinsaturada en una porción de 14 gramos).

(Aprenda a reducir su colesterol)


Fosfolípidos/Fosfátidos

Los fosfolípidos o fosfátidos son surfactantes naturales y emulsificantes que consisten de un alcohol como el glicerol, una o dos moléculas de ácidos grasos, y un compuesto de ácido fosfórico. Los fosfolípidos se encuentran en los tejidos de todas las plantas y los animales e incluyen sustancias como la lecitina, la cefalina, y la esfingomielina. La lecitina, también llamada fosfatidilcolina, es un constituyente importante de los tejidos del cerebro y el sistema nervioso. La lecitina es una mezcla de diglicéridos de ácido esteárico, palmítico, y oleico enlazados a un ester de colina y ácido fosfórico. La estructura química de la dipalmitoil-lecitina ilustrada aquí es típica de los fosfátidos que se encuentran en el cerebro, los pulmones y el bazo.

Las paredes celulares y otras membranas biológicas consisten de dos capas de fosfolípidos donde las colas hidrofóbicas de ácidos grasos se orientan unas hacia otras, y las cabezas hidrofílicas con los grupos fosfato forman las superficies exteriores de la membrana. Estas bicapas lipídicas son semipermeables, y permiten que algunas moléculas pasen libremente a través de la membrana, pero impiden el paso a otras. Los fosfolípidos más comunes son la lecitina, la fosfatidiletanolamina, la fosfatidilserina, y el fosfatidilinositol.

dipalmitoil-lecitina
lecitina
bicapa lipídica
Bicapa lipídica de una membrana celular


Esteroles

Esteroles, como el colesterol, son alcoholes con un esqueleto de ciclopentanofenantreno (los átomos 1 a 17 en las estructuras siguientes). Esta subestructura se encuentra también en las hormonas esteroides como la testosterona, progesterona y cortisol. El colesterol se clasifica como un alcohol porque tiene un grupo hidroxilo (-OH) en la posición 3 del sistema anular. El colesterol se producie en el hígado y se encuentra en todos los tejidos del cuerpo donde ayuda a organizar las membranas celulares y controla su permeabilidad. Derivados del colesterol en la piel se convierten en vitamina D cuando la piel se expone a la luz del sol. La vitamina D3 regula la absorción intestinal de calcio y el metabolismo del calcio óseo. Un alto nivel de colesterol en la sangre aumenta el riesgo para enfermedades cardiovasculares. El colesterol y los niveles de lipoproteínas pueden normalizarse a través de ejercicio y dietas bajas en calorías que evitan las grasas hidrogenadas y añaden fuentes de ácidos grasos poliinsaturados como el aceite de semilla de uva.

Colesterol
colesterol
(un esterol)
Vitamina D3
Vitamina D3
(colecalciferol)
Testosterona
Testosterona
(una hormona esteroidal)

Esteroles de origen vegetal se denominan "fitoesteroles" y tienen la misma estructura básica del colesterol, pero se diferencian en las cadenas laterales conectadas al carbono 17. Los fitoesteroles, como el estigmasterol del aceite de soja, son de interés científico porque disminuyen los niveles de colesterol en la sangre. Los esteroles que estan totalmente saturados (sin enlaces dobles) se denominan "estanoles". Por ejemplo, el estigmastanol tiene la misma estructura que el estigmasterol, pero sin los enlaces dobles. Los productos de la reacción de ácidos grasos con el grupo hidroxilo en el carbono 3 se llaman "ésteres de esterol".

Estigmasterol
Estigmasterol
(un fitosterol)


La Política de las Grasas

La producción de grasas comestibles es una empresa comercial con un valor de muchos millones de dólares e influye a muchos segmentos de nuestra sociedad, incluso agricultores que cultivan las plantas que producen aceites, ganaderos y pescadores que proporcionan fuentes de grasas animales, y una variedad de industrias que extraen, procesan, almcenan, y distribuyen las grasas y aceites resultantes. Siempre hay desacuerdos entre los fabricantes, consumidores, grupos de intereses especiales, y agencias reguladoras del gobierno. Las grasas y azúcares han sido culpadas por la epidemia de obesidad durante los últimos treinta años, y las agencias gubernamentales y grupos de protección pública han influido en las decisiones de nutrición para proteger al público. Desafortunadamente, muchos de los reglamentos no tienen una buena base científica para determinar los efectos de los productos sobre la salúd y las leyes se promulgan por razones políticas para el beneficio de los agricultores y los fabricantes sin consideración de la salúd pública.

Grasas hidrogenadas
Ya está bien establecido que las grasas trans son perjudiciales y causan miles de muertes al año por enfermedades cardiovasculares. Sin embargo, las grasas hidrogenadas siguen añadiéndose a tantos productos alimenticios que es casi imposible evitarlos. ¡Hasta la manteca de cerdo es hidrogenada! ¿Porque no se prohíben estos productos? La razón es simple. Los fabricantes con mucha influencia política no quieren perder dinero en productos que puedan hacerse rancios antes de venderse. Los métodos modernos de distribución, y almacenamiento a temperaturas controladas podrían resolver estos problemas y al mismo tiempo entregarían productos más sanos a los consumidores, aunque esto aumentaría los costos. Una de las últimas tácticas utilizadas por los fabricantes consiste en evitar la palabra "hidrogenada" en las etiquetas. Esto se consigue adquiriendo aceites de fuentes extranjeras donde las leyes nutricionales no se aplican. Algunos productos usan "aceite de palma modificado" sin mencionar el proceso utilizado para modificar el aceite. La modificación podría ser un simple fraccionamiento para separar los triglicéridos con diferentes puntos de fusión, pero también podría implicar hidrogenación.

Nuestro conocimiento del metabolismo de las grasas sigue aumentando y se requerirán muchos años de investigación para aclarar la información contradictoria de las agencias gubernamentales, los estudios a corto plazo, los grupos con intereses comerciales, y las dietas de moda. Si usted tiene dudas sobre las grasas que puede comer, aquí está un consejo simple: consuma aceites y grasas naturales sin modificaciones que se hayan utilizado tradicionalmente por cientos o miles de años, y evite aceites o grasas modificadas químicamente o creadas en un laboratorio. Si su peso está en el rango normal, las grasas animales, como la manteca de cerdo, pueden utilizarse para satisfacer una parte de sus requisitos calóricos, siempre y cuando la manteca sea de animales criados orgánicamente y las grasas no hayan sido hidrogenadas. Muchos insecticidas utilizados en las cosechas se concentran en los tejidos adiposos y pasan a las grasas de animales que no son alimentados orgánicamente.

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Bibliografía

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    The Hegsted Equation:
        ΔTC = + 8.45 ΔC14:0 + 2.12 ΔC16:0 - 1.87 ΔPoly + 5.64 ΔDietaryCholesterol - 6.24
    Where ΔTC is in mg/dL. ΔC14:0, ΔC16:0, and ΔPoly are in %kcal. ΔDietaryCholesterol is in mg/1000 kcal.
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