Algunos componentes generales, particulares y singulares ...

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Algunos componentes generales, particulares y singulares del maíz en Colombia y México

Componentes del maíz en la nutrición humanaLuz Amparo Urango M1.

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Elmaízesun cereal empleadodesde tiemposancestralesenladietahumanaycomercializadoa granescalapor sus componentesnutritivos,dinamizacióndelaeconomíamundialypropieda-desfuncionales.Delmaízsedestacaelpotencialde losmacronutrientesconstituyentes,quesonempleadosendiferentesaplicacionesindustrialesy,además,estáarraigadoalascostumbresgas-tronómicaslatinoamericanas.Elcapítulorevisalacomposiciónnutritivaylaimportanciaquetieneelconsumodelcerealmaíz,porsuvalornutritivoypotencialfuncionalparalanutriciónhumana.

9.1 Generalidades sobre los cerealesDesdelaantigüedad,loscerealessonlabasedeladietadelahumanidadyfuenteimportantedelaeconomíaenAméricayAsia.Lamayorpartedelaspoblacionesenelmundoconsumenalgúntipodecereal,locualindicasuimportanciaenlaseguridadalimentariamundialylanutriciónhumana.Elmaízesunalimentodeorigenpre-hispánico,quehasidolabasedeladietadelapoblaciónlatinoamericanayjuntoconeltrigoyelarroz,sonloscerealesmásimportantesdelmundopor su participación en diversidaddeprepraracionesparaladietahumana,laelabo-racióndecomidaparaanimalesylaproduccióndebiocombustibles.

Elmaíz es considerado el cereal conmayortradiciónancestral(1).Constituyenlamateriaprimaparalaproduccióndealmidones,aceites,edulcorantesyotrosproductos(2).

1. Nutricionista dietista, magíster en Sc y Tecnología de Alimen-tos. Profesora de cátedra. Es-cuela de Nutrición y Dietética, Universidad de Antioquia.

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Elmaíztienediversasconnotacionesparalospaísesenlosquesehadiversi-ficadosuusoyproducción,yenespecialparalasculturaslatinoamericanasdondemásqueelsustentode ladieta,constituyeunarraigoculturaldereconocimientomundial(3).Estecerealproporcionaunestimadodel15%delasproteínasdelmundoyel20%delascalorías;esunalimentobásicoparamásdedoscientosmillonesdepersonasysuproyecciónenlaindustriaalimenticia,aumentaconelcrecimientoexponencialdelapoblaciónmundial,comoenlaelaboraciónymezclasconotrosingredientes,siendoenmenorproporciónenpaísesdesarrollados(4)(5).

Loscerealestienengranimportanciaenlaeconomíamundialdadaslascan-tidadesdeáreascultivadasenelmundo.Enelaño2016aumentóenun1,5%laproducciónmundialdecereales,estoes,en38millonesdetoneladas,conlocualalcanzóuntotal960,73millonesdetoneladas(5).

Seestimaquelaproducciónmundialdecerealesaumentaráun12%en2025respectoalperíodobase,debidoprincipalmenteamejorasenelrendimien-to,yseprevéquelaproduccióndemaízaumenteun13%(131Mt),lideradoporEstadosUnidos(27Mt),Brasil(21,5Mt),China(21Mt),Argentina(6Mt),UniónEuropea(5,6Mt)eIndonesia(4Mt)(3)(5).

EnEstadosUnidos,elmaízsecultivaen97millonesdeacres,casiunacuar-tapartedelastierrasagrícolasdelanación;ocupando.másdeunterciodelaproduccióntotaldealimentosendichopaís.África,conunaextensasuperficiede3000millonesdehectáreas,tiene1300millonesdehectáreasdetierrasagrícolas,delascualessolo252millones(19,36%)soncultivables(4),yesunimportanteproductordecerealesentrelosqueseencuentraelmaíz,quesuperaelcultivodecerealestradicionales.CabemencionarquemásdetrescientosmillonesdepersonasenÁfricasubsaharianadependendelmaízcomofuentedealimentoysustento(4)(5)(6).

Loscerealesseadaptanadiferentescondicionesclimáticasyelrendimientodependedelascondicionesambientales(7).Paraelmaíz,porejemplo,lahumedad,latemperaturayelriego,sonlosaspectosdeterminantesparaelcrecimientodelasplantas.Elcultivodeestecerealevolucionóenlazonatropicalysubtropical,adaptándoseadiferentescondicionesedafológicas;se

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cultivaenaltitudesmedias,perotambiénsesiembraenlugarespordebajodelniveldelmarhastalos3.800metros,entemperaturasentrelos23y28ºC.Así,elcultivoseextiendeacasicienpaísesdentrodelalatitud40ºSura58ºNorteyentodaslaslongitudes(3)(8)(9).

ElcultivodemaízenColombiaseconsideraunaherenciadelosantepasadosindígenas.Seencuentradesdelasciudadesubicadasalniveldelmarhastalos3000metrosdealtitud;hayfacilidaddesiembraysonpocaslasexigenciasalterrenodondesecultivanlassemillas.Necesitasuelosestructurados,fértilesyprofundosquepermitaneldesarrollodelasraíces,paraelaprovechamientoóptimodelosnutrientes(10).

Estealimentohacepartedenumerosaspreparacionesgastronómicascolom-bianas,dondeseutilizatodaslasfasesdelamazorca,conocidascomomaízdulce,maízverdeychoclo(11).LasrecetasmásconocidasenlasdiferenteszonasgeográficasdeColombiason:bollos(envueltosdemasademaíz),buñue-los(masafritademaíz),tortasdemaízdulce,mazamorra(bebidaconlecheymaíz),chicha(bebidaabasedemaízfermentado),tamal(masademaízcocidorellenodeverdurasycarnesenvueltosenhojasdelaplantadeplátano)quesontípicosenlacostaCaribecolombiana;enlacostadelPacíficosepreparanrecetascomoguarrú(bebidademaízconlecheycoco),poleada(conocidacomo“coladaconsal”,espreparadaconmaízseco,molidoypasadoporcedazo,conpapa,chocloasadoyservidoconunamezcladequesoypieldelcerdo),calloya(masademaízasada,rellenadequesoycarnedecerdo),empanadasdejaiba,panochas(panrellenodedulce)yquerrevengas;enlazonacentralyorientedelpaíssepreparanarepasdemaízblanco,amarilloydemaízmote(12).

9.1.1. La planta de maízElmaíz pertenece a la familia de las Poáceas (gramíneas), y subfamiliaPanicoideae (13), tribuAndropogoneae (de los cuales hay 86 géneros) yMaydeas.OtrasespeciesdelgéneroZea,comúnmentellamadasteosinteylasespeciesdelgéneroTripsacum,conocidascomoarrocilloomaicillo,sonformassalvajes,parientesdeZea mays(14).ActualmentehaycincoespeciesincluidasenelgéneroZea,cadaunaconunnúmerodecromosomasquelepermitendiversificarsutaxonomía.

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Nombrecientífico:Zea mays Reino:Plantae División:MagnoliophytaCronquist Clase:Liliopsida Orden:PoalesSmall Familia:PoaceaeBarnhart Género:ZeaLinnaeus

Elnombrecientíficodelmaízesdeorigenindiocaribeño,significaliteral-mente«loquesustentalavida»(15),perotambiéndiferentesregioneslehandadootrosnombresenespañolcomooroña,danza,zara,millo,mijoopanizo,elote,chocloojojoto(9)(16).

Lafacilidaddeadaptaciónclimáticadelaplantadelmaízpermitequesepuedecultivarenunagamadealtitudesdesdeelniveldelmar,hasta3800metros,yconestacionesdecultivoentrecuarentaydosycuatrocientosdías.Estacapacidadparacrecerenunaampliagamadeambientessereflejaenlaaltadiversidadderasgosmorfológicosyfisiológicos.

Elmaízesunaplantaanual,deporterobustoquealcanzaentreunoacuatrometros,queformaunsistemaradicularconunsolotalloerecto,formadopor nódulos y entrenudos, aunque algunos cultivares pueden desarrollarramaslateralesalargadas(tallos).Lashojassonanchasyunasolahojasedesarrollaencadanodoendosfilasopuestas.Cadahojaconsisteenunavainaquerodeaeltalloyunaláminaexpandidaconectadaalavainaporlaunióndelacuchillaocollar.(13).Laplantaestáconformadaporraíces,tallos,hojas,flores,inflorescencia,frutosysemillasquesecomponendetrespartesprincipales:elpericarpio,elendospermoyelembrión,delascualesestasdosúltimas,conformanelalimentoconocidocomomazorca,empleadaenladietahumanaenvariedaddeplatos.

Elpericarpioeslaparteexteriordelasemilla,secomponedevariascapasdecélulasqueactúancomobarreraspara lasenfermedadesy lapérdidadehumedad.Elendospermoeselcompartimientodelalmacenamientodelalimentode la semilla; contienealmidones,minerales,proteínas yotroscompuestos,son importantesen lanutriciónhumana.Elembrión,porsu

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parte,esenrealidadunaplantaenminiaturaconenvariaspartes:laplúmula(hojas)enunextremo,laradícula(raíces)enelotroextremoyelescutelo,queabsorbenutrientesalmacenadosenelendospermo(17).Elpericarpio(pareddelovario)ytesta(capadelasemilla)formanlapareddelfrutoqueposteriormenteserálafuentedeenergía,ycuyacosecha,tardaaproxima-damenteentre130a150díasdesdelaplantación.

Loscerealesproducenfrutossecosdeunasolasemilla,denominados“grano”,enformadecariopse,enlosquelacapadefruta(pericarpio)estáfuertementeunidaalacapadesemilla(testa).Eltamañoyelpesodelgranovaríandegranosdemaíz,~350mg.Laanatomíadelosgranosdecerealesesbastanteuniforme:losfrutosylassemillas(salvado)envuelvenelgermenyelendos-permo;esteúltimoconsisteenelendospermoamiláceoylacapadealeurona.Lacomposiciónnutritivadelgranosuministraelementosnutritivosalossereshumanosyalosanimalesyesunamateriaprimabásicadelaindustriadetransformación,conlaqueseproducenalmidones,aceites,proteínas,bebidasalcohólicas,edulcorantesalimenticios,yenmenorproporcióncombustible(18).

Enlaavena,lacebadayelarrozlacáscarasefundejuntoconlacapadelafrutaynosepuedequitarsimplementeporlatrilla,comosepuedehacercontrigocomúnycenteno(cerealesdesnudos).Porellosondenominadoscomocerealesintegrales,ysucontenidodefibradietariaaumenta,aportandobeneficiosfisiológicosalorganismohumano(19).

Otraspartesdelasemilla,sonelescuteloocotiledóndelasgramíneas;quefuncionaenlaabsorcióndealimentosporelembrióndelendospermo;elcoleóptiloqueesunavainafoliarylacoleorriza,queprotegeelmeristemadelaraíz(13).

9.1.2. Tipos de maízLostiposdemaízreconocidosporsucalidad,composiciónypropiedadesparalaextraccióndealimentosson:

• Tipo 1: Zea mays indentata,tambiénllamado“maízdecampo”,variedaddemaízcongranosquecontienenalmidónduroyblando.Seconsumecocidoenensaladas,guisos,ydesgranado.

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• Tipo 2:elmaízsílex,Zea mays indurata,esunavariedaddemaízquetienegranosduros,córneos,redondeados,cortosoplanos,conelen-dospermoblandoyamiláceo,completamenteencerradoporunacapaexternadura.Seutilizafundamentalmenteenlaalimentacióndeavesycerdosyenlaproduccióndeensilaje.

• Tipo 3:maízceroso,elnombrecientíficoZea mays ceratina,cuyosgranosquetienenunaspectocerosoalcortar,contienesoloalmidóndecadenaramificada.Elalmidóndemaízcerosoesmásdel99%deamilopectina,mientrasqueelmaízregularcontiene72-76%deamilopectinay24-28%deamilosa.Losusosprincipalessonlaproduccióndealmidón,enpre-paracionescomobudines,gelatinas,cremasysopas.

Figura 1. Cariópsidedemaízysusestructuras

Fuente: tomado de: http://www7.uc.cl/sw_educ/cultivos/cereales/maiz/semillas.htm (20)

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• Tipo 4: elmaízdulce,Zea mays saccharata,cuyogranoesdeconsistenciacornea;alsecarsesecristalizanlosazúcaresysetornacorrugado;seconsumefresco,enlatadoocongelado.

• Tipo 5: maízdemaízpop,Zea mays everta,tieneorejaspequeñasynúcleospequeñospuntiagudosoredondeadosconendospermocórneomuyduro.Sepreparanencalor,porlaexpulsióndelahumedadcon-tenidaexplotanyformanunamasaalmidonadablancaconocidacomopalomitasdemaízocrispeta.

• Tipo 6: elmaízindio,Zea mays tunicata,esuntipodemaízconsusgranosencerradosenunavainaoglumas,queenvuelvendemanerain-dividualacadagranodelamazorca.Esconsideradoornamentalporlosgranosblancos,rojos,morados,marronesomulticolores.Sususoshansidoenladietahumanaenlaelaboracióndetortillas,tamales,totopos.

• Tipo 7:maízdeharina,Zea mays amylaceae, también llamadomaíz“blando”omaíz“squaw”,tienegranosconformademaízdevirutaycompuestocasienteramentedealmidónblando;seconsumecocidoyenensaladas(21).

9.2. Composición nutritiva del maízLosgranosdemaízsonlosórganosdealmacenamientodelaplanta,con-tienenalmidones,proteínasymicronutrientes.Lacalidadnutricionalylaintegridaddelosgranosdemaízestáninfluenciadaspormuchosfactores,incluyendolagenética,elmedioambienteyelprocesamientodelgrano,losprocedimientosdecocción,lanixtamalizaciónylafermentación.

Lacomposiciónproximaldelmaízylosproductosdeestecontienenunpor-centajedecarbohidratosenelrangode44,8-69,6%,11,6-20%dehumedad,4,5-9,87%deproteína,2,17-4,43%degrasa,2,10-26,77%defibray1,10-2,95%decenizas(21)(verTabla1).

Lacomposicióndenutrientesdelmaíz,enrelaciónaotroscerealesyali-mentosdelreinovegetal,seencuentraenelcontenidodecarbohidratosyfibra.Sehanreportadovaloresdehasta72%dealmidón,10%deproteínas

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yun4%delípidos,suministrandoaproximadamente365kcal/100gdeladieta(19)(verTabla1).

Tabla 1. Composiciónquímicadegranosdecereales(valorpromedio)

(g/100g) Trigo Centeno Maíz Cebada Avena Arroz Mijo

Humedad 12,6 13,6 11,3 12,1 13,1 13,0 12,0

Proteína (Nx6,25) 11,3 9,4 8,8 11,1 10,8 7,7 10,5

Lípidos 1,8 1,7 3,8 2,1 7,2 2,2 3,9

Carbohidratos disponibles 59,4 60,3 65,0 62,7 56,2 73,7 68,2

Fibra 13,2 13,1 9,8 9,7 9,8 2,2 3,8

Minerales 1,7 1,9 1,3 2,3 2,9 1,2 1,6

Fuente: adaptado de M. Gobbetti and M. Gänzle (eds.) (22).

LaEncuestaNacionaldeNutriciónyDietadelReinoUnidomostróquelosproductosabasedecerealescontribuyencon29a30%delaingestatotaldeenergíadiariadehombresymujeresadultos;laingestadepolisacáridosnoamiláceoscontribuyeenun37a39%(23)

9.2.1 Carbohidratos e índice glicémicoElalmidónconstituyeunaimportantefuentedeenergíaenladietahumana,ademásdeserlareservaenergéticadelosalimentosvegetales,comolasfrutas,cereales,semillasdeleguminosasytubérculos(24).Elalmidónpre-senteenlosgranosdecerealesestácompuestoporamilosayamilopectina,quesonconstituyentesestructuralesymodulanelcomportamientodelassemillasdurantesucrecimientoysuutilizaciónenlaindustriadealimentos;la relacióndeamilosaaamilopectinaesde25/75,aunqueesta relaciónpuedeseralteradapormodificacionesgenéticas(24).Elgranodemaízestácompuestoprincipalmenteporalmidón,elcarbohidratodedepósitodelasplantas,distribuidoenamilosa(25-30%)ylaamilopectina(70-75%);consti-tuyehastael72-73%delpesodelgrano.Estecarbohidratotieneestructura

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helicoidalyestáunidoatravésdeenlacesα-1,4,ademásproporcionaenergíadisponibleparaelmetabolismooxidativo(25).Laamilosanoessolubleenagua,peropuedeformarmicelashidratadas,porsucapacidadparaenlazarmoléculasvecinasporpuentesdehidrógenoygenerarunaestructuraheli-coidalquedesarrollauncolorazulporlaformacióndeuncomplejoconelyodo.Laamilopectina,esunpolímeroramificadodeunidadesdeglucosaunidasenmayorproporción(94-96%)porenlacesα-1,4y♂α1,6(4-6%),ge-nerandoacciónespecificadelasenzimasamiláceas,sobreestasuniones(24).Dichasramificacionesselocalizanaproximadamenteacada15-25unidadesdeglucosa.Laamilopectinaesparcialmentesolubleenaguacalienteyenpresenciadeyodoproduceuncolorrojizovioleta(26).

El almidón se forma en los cloroplastos de hojas verdes y amiloplastos,orgánulosresponsablesdelasíntesisdelareservadealmidóndecerealesytubérculos.Enesteprocesoseimplicanlasmoléculasdeglucosaprodu-cidasencélulasvegetalesporfotosíntesishastalasíntesisdesacarosa,lacualestransportadadelahojaalostejidosyseacumulaenelendospermodelosgranosdecereales,quecambiaduranteeldesarrollodeltejidodereserva(27).Deigualmodo,elalmidónsevuelveasintetizar,sealmacenay semoviliza cíclicamentedurante la germinaciónde las semillas, en lamaduracióndelosfrutosyenelbrotedelostubérculos(28).Elcontenidodeestecomponenteenalimentoscomolapapa,elmaízyenlasraícesdeñame,yucaybatataoscilaentreel65yel90%delamateriasecatotal(28).

Estaconformacióndelasestructurasdelalmidóndefineelcomportamientodelosnutrientespresentesenlosalimentoseindicanelaprovechamientodeenergíaysudeterminaciónenelniveldeabsorción,derivadoenglucosaporelorganismohumano.Asímismo,lapresenciadefibraenelalimentocondicionalavelocidaddeabsorcióndelalmidón.

LaAsociaciónAmericanadeQuímicosdeCereales (AACC)definió lafibracomo:“partecomestibledelasplantasehidratosdecarbonoanálogosquesonresistentesaladigestiónyabsorciónenelintestinodelgado,confer-mentaciónparcialocompletaenelintestinogrueso”(29).Estasestructurasseasocianconefectosen lasaludhumanaatravésde la ingestadeunadietaaltaenfibra,puesayudanadisminuirlaprevalenciadeenfermedades

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crónicasnotransmisibles.Lasdietasricasenfibradealimentoscomoce-reales,frutossecos,frutasyverdurastienenunefectopositivoenlasalud,yaquesuconsumoseharelacionadoconladisminucióndelaincidenciadevariasenfermedadescomolascardiovascularesyalgunoscánceres(30).Lasdietasaltasenfibratambiénpuedenserprotectorascontraeldesarrollodeadenomascolónicosyprotectoresdeldesarrollodecáncerdecolonatravésdemecanismoscomoladilucióndecarcinógenosyprocarcinógenos.Estainformaciónquefuerecopiladaenochoestudiosdecohortesobreelanálisisdelaingestaaltaybajadefibrasencerealesyelriesgodecáncercolorrectal.Elriesgorelativoresumidofuede0,90(0,83a0,96),sinhete-rogeneidadsignificativa(P=0,94)(31)(32);elefectodelafibraeneltra-tamientodetránsitolentoatravésdelcolon,lareducciónenlaproporcióndeácidosbiliaressecundariosaácidosbiliaresprimariosporacidificacióndelcontenidodecolon,tampocopresentaronheteroneidadsignificativa(33),laproduccióndebutiratoapartirdelafermentacióndelafibradietéticaporlamicrofloradelcolonylareduccióndelamoníaco,quesesabequeestóxicoparalascélulas.

Porotraparte, lacaracterísticaquedetermina lacalidadnutricionaldelalmidónenlosorganismosvivosessudigestibilidad,esdecir,sucapacidaddeentregarmásomenosglucosademaneramásomenosrápida,amedidaqueocurreelprocesodedigestiónenelorganismo.Estacapacidadestáinfluenciadaporlascaracterísticasmicroestructurales(estadofísico)delosdistintostiposdealmidonespresentesenlosalimentos.Ladigestibilidadseentiendecomolafracciónmáximadealmidónqueestarádisponibleparala absorción intestinal; adicionalmente, la capacidad de un alimento deentregarmásomenosglucosa,demaneramásomenosrápidaluegodelprocesodigestivo(34).

UnestudiorealizadoporUtrilla-Coelloetal.,dondeseelaboraronbarrasdecerealesconharinademaízblanca,harinademaízazulyotraconharinadeplátanoinmaduro,mostróqueelcontenidodelalmidóndedigestibilidadlenta,varióentrelastresbarras:elproductoqueconteníaharinademaízazul,teníaelvalormásaltoconrespectoalabarrahechaconlaharinadeplátanoinmaduro.Sinembargo,posterioralcalentamiento,seincrementóelcontenidodealmidóndedigestibilidadrápida,enladeharinadeplátano. La

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cantidaddelalmidóndedigestiónlenta,disminuyeamedidaqueelcontenidodealmidónresistenteseincrementó,loqueindicaquepartedelalmidóndedigestiónlentasetransformóenalmidónresistente.Porgelatinización,todoslosalmidones,independientementedeltipodemodificación,sehidrolizanmásrápidamente(35),pueselgránulopuedellegaraperderdeformairreversiblesuestructuracristalina,produciendounincrementodesuviscosidad,facilitandoelataquedelasenzimasintestinalesduranteelprocesodigestivoy,enconse-cuencia,aumentadelíndiceglucémicodelalimento.Elconsumodeproductosconaltoniveldealmidóndedigestibilidadlentaseconsiderabenéfico,yaquenoproducenpicosdehiperglucemiapostprandialehiperinsulinemia,queseasocianconelalmidóndedigestibilidadrápida(36).

Despuésdelaingestadealmidónserevelaelíndiceglicémicodelalimen-to,quesemanifiestaenlaconcentracióndeglucosaenlasangre,lacualaumentaalmáximoenunperíododetiempodeveinteatreintaminutosyluegoregresalentamentealniveldeayuno,despuésde90a180minutos,amedidaquelaglucosaesabsorbidaporlostejidos.ElÍndiceGlicémico(IG)esunvalornumérico,propiodecadaalimento,queresultadedividireláreabajolacurvadelarespuestaglicémicadelalimentoencuestiónporeláreabajolacurvadelarespuestaglicémicadeunalimentoestándar(típicamentepanblancooglucosa)(37).EnlaconsultadeexpertosFAO/OMSdelaño1997,sesugirióqueelconceptodeIGpodríaconstituirunmedioútilparaayudaraseleccionarlosalimentosdeformaadecuadaparaelmantenimientodelasaludyeltratamientodevariasenfermedades(37).

Enel2008,Nilssonycolaboradoresanalizaronelgradodeglucemiadespuésdelascomidasycomopuedensermoduladasporlascaracterísticasdeloscereales,deacuerdoalíndiceglucémicodeestosyelcontenidodecarbo-hidratos nodigeribles. El estudio incluyó la participación dedoce sujetossanos,quienesconsumieronundesayunoestandarizadodondesecalcularonlasáreasincrementalesdeglucosapostprandialbajolacurva.Losdesayunosdecebadaogranosdecentenoredujeronlaglucosaensangre(0-120minutos)encomparaciónconlaspersonasqueconsumieronensuscomidaselpandetrigoblanco(P<0.05).Seconcluyóquelatoleranciaalaglucosaenlascomi-dassepuedemejorarnotablementeduranteeltranscursodeundíaenteroodurantelanoche,alelegirproductosespecíficosdecerealesdebajoIG(38).

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Losalimentosanalizados,debajoIG,sonunaalternativaparareducirlainci-denciadealgunasenfermedades,yaquesecomportanfuncionalmentecomofibradietéticaayudandoabajarlacargaglicémicadealimentosamiláceos(38).Elconsumodelosalmidonesresistentesaladigestiónenzimática,sinseradsorbidosenelintestinodelgado,nogenerarespuestadelaglucosaensangre;además,losalmidonesresistentesactúancomosustratofermentableparalamicrobiota,ayudandoalmantenimientodeestosmicroorganismosy,porlotanto,tieneefectospositivosalsistemadigestivohumano(38).

Despuésdelalmidón,losgranosdecerealestáncompuestosporpolisacáridosnoamiláceos,comopectinas,celulosayhemicelulosa,yalgunoscomponen-tesnopolisacáridos,comolalignina,quepertenecenalacomposicióndelafibradietaria,seguidoporconstituyentesmenorestalescomoarabinoxilanos(1,5-8%),b-glucanos(0,5-7%),azúcares(~3%),celulosa(~2,5%)yglucosafructosa(~1%).Porotraparte,ladistribucióndelosazúcaresenlosgranosdemaízoscilaentre1%y3%ensacarosa,componenteprincipal;elrestoestácompuestopormaltosa,glucosa,fructosayrafinosaenmínimascantidades,estosazúcaresestánubicadosenelgermen(22).

Enlosalimentosdeorigenvegetal, lapresenciadefibrassonelsegundoconstituyentedespuésdelalmidón.Lasfibrasnopuedenserdigeridasporlasenzimasdigestivas,perosonparcialmentefermentadasporlasbacteriasintestinales,dandoácidosgrasosdecadenacorta,quepuedenserutilizadoscomofuentedeenergía(39).

Lafibra juegaunpapel indispensableen laprevencióndeenfermedadesdigestivasylaresistenciaalainsulina.Enelprimercaso,parecensermo-duladorespotencialmenteimportantesdelamicrobiotaintestinal,debidoasucomposiciónycomportamientoeneltractodigestivo.Unejemploeslacelulosa,elcompuestomásabundantedelasparedesvegetales,estepoli-sacáridolinealnoramificado,compuestoporunidadesdeglucosadehasta10.000unidadespormolécula,enformadefibraslargasenunaestructuraqueesmuyinsolubleyresistentealadigestiónporlasenzimashumanas.

Lashemicelulosassonpolisacáridosquecontienenotrosazúcaresademásdeglucosayestánasociadosconlacelulosaenlaparedcelulardelosvegetales.

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Incluyemoléculaslinealesyramificadasmáspequeñasquelacelulosaysonextraídasdelosvegetalesyelsalvado.

Laspectinasestáncompuestasprincipalmenteporcadenasdeácidogalactu-rónicointercaladasconunidadesderamnosayseramificanconcadenasdeunidadesdepentosayhexosa,estánpresentesenlasparedescelularesytejidosintracelularesdefrutasyverduras(40)comoloscítricosylamanzana(41).

Existenotroscomponentesenloscereales,talcomolosbeta-glucanos,com-ponentedelaparedcelularenlosgranosdeavenaycebada,yenmenorcantidadeneltrigo.Tienenunaestructuraramificadaconpropiedadescomolasolubilidad.Losbeta-glucanostambiénsedenominanliqueninasyestánpresentesparticularmenteenlacebada(3-7%)ylaavena(3,5-5%),mientrasqueenotroscerealesseencuentranmenosde2%deglucanos.SuestructuraquímicaestáformadaporcadenaslinealesdeD-glucosaenlazadasmedianteenlacesb-(1,3)-yb-(1,4)-glicósidosmixtos(40)(22).

Estoscomponentesfuncionalesdeloscerealesproporcionanunaprotecciónintegralparalaprevencióndeenfermedadesysehasugeridoqueproducenunamenordigestibilidadenelintestinodelgado,loqueimplicamenosenergíaquesemetaboliza,menorrespuestaglucémicayalmidónmásresistentealaaccióndeenzimas(42).

9.2.2. Proteínas del maízLasproteínassonparteesencialdelanutriciónhumana.EnelinformeFAO-OMS-UNUde1985,lasnecesidadesdeproteínassebasaronenelcálculodelaspérdidasobligatoriasdenitrógenoysemidenengramosporkilogramodepesocorporal.Lasnecesidadesdeproteínasseestablecendeacuerdoconlasnecesidadestotalesdenitrógenoyconbaseenelcontenidodeaminoácidosesencialesyladigestibilidaddelaproteína(43).

El endospermo demaíz está compuesto por un 9% de proteína, que seconsideradebajacalidad,sobreunabasederelacióndeeficaciaproteica(bajaenlosaminoácidosesencialeslisinaytriptófano)(44).Elmaíztieneunaampliagamadeaplicacionesalimentariasynoalimentarias,einclusocuandoestá compuestopredominantementede carbohidratos, contienen

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cantidadesconsiderablesdeproteínaestimadadebajovalorbiológicoporladeficienciadeaminoácidosesenciales,comolalisina.

La composición química del grano demaíz es variable en sus diferentespartes(verFigura1yTabla2)conmayoresconcentracionesdeproteínaenelendospermo(74%)yenelgermen(26%).Lasproteínasdelmaízpuedenagruparsedeacuerdoconsusolubilidaden:albuminas(solublesenagua),globulinas(solublesensoluciónsalina),prolaminas(solublesensoluciónalco-hólicafuerte)yglutelinas(solublesenmedioalcalino).Lafracciónproteicaconmayorpresenciaenelmaízeslaprolamina(conocidatambiéncomoα-zeína)querepresentadel50al60%delaproteínatotal(45)(verTabla2)

Tabla 2. Distribucióndelasproteínasenlasdistintasestructurasanatómicasdel

granodemaíz

Estructura Maíz

Pericarpio 3,0

Aleurona 19,0

Endospermo 40,8

Germen 42,5

Fuente: Girbés T. (46)

EnunainvestigaciónrealizadaporCantarellietal.,enel2007,sobrelacom-posiciónquímica,elendospermavítreoydigestibilidaddediferenteshíbridosdemaízparacerdosencrecimiento,sedemostróqueexistendiferenciasenlacomposición,dependiendodelasvariedadesdemaízhíbrido.Losvaloresvaríanasí:lípidosde2,87a6,87%;proteínabruta,7,18a13,66%yenergíadigestiblede3211a3567Kcal/Kg.Seconcluyequelamayordigestibilidadsedebeposiblementealtamañomayordelgermen,locualfueobservadoenunadelasvariedadeshíbridascomercializadasqueposeenmayorcontenidodeaceiteyademásproteínademejorcalidad,ademásdecaracterísticasfísicasespecíficasdelendospermo,comomenorvítreo,quecontribuyenalaactuacióndelasenzimasesenciales,yconsecuentementemejordigesti-bilidaddelosnutrientes(47).

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Lasdiferentesfraccionesproteicassonindicadoresdelacalidadglobaldelaproteínaenelmaíz,dondelasalbúminasconstituyenalrededordel7%denitrógenoylasglobulinasel5%,respectoalosnivelesdeprolamina(zeí-nas).Durantelamaduracióndelmaíz,losnivelesdezeínaseacumulanenelendospermoylacalidadtotaldelaproteínadisminuye,debidoaquelaszeínassonbajasenlisinaytriptófano,aminoácidosesencialesparaladietahumana,comparadosconlosaminoácidosdeunaproteínadereferencia,comolacarnedevacuno.

Loscereales,engeneral,sonfuentedelaminoácidoesencialmetioninaysoncomplementariosenladietajuntoconlosalimentosfuentedelisina,comolas leguminosas.Loscerealeshanpasadoporprocesosdetecnificacióneinnovacióntecnológica;porejemplo,laproduccióndemaízdealtacalidadproteínica,elcualofreceeldobledelosaminoácidosesenciales,lisinaytriptófano,respectoalosmaícesdeendospermonormalyestoesconsideradocomoalternativaparacombatirladesnutrición(48)(49).

Loscerealesaportancomofuentedeproteínaspara lanutriciónhumanaapesardelareducidacalidaddelaproteínadelmaíz,debidaalosbajosnivelesdeaminoácidosesenciales,comolisinaytriptófano,delasproteí-nasdealmacenamiento,comolaprolamina.Estoúltimosedebealosaltosnivelesdenitrógenoprovenientesdelosfertilizantesqueseusanduranteelcultivoparaaumentarelrendimientoycontenidodeproteínatotal(50).

EnunestudiorealizadoporSmithetal.seevaluóladigestibilidaddeunafraccióntotaldegliadinadepanes,mediantedigestiónin vitro de lotes con fasesoral,gástricayduodenalsimuladas.Mientrasquelafraccióntotaldegliadinasedigiriórápidamentedurantelafasegástrica,lasproteínasdelglutenenelpanprácticamentenoerandigeridasdurantelafaseduodenalyfuenecesarioincluiramilasa(51).Lapocadigestibilidaddelasglutelinasesconocidacomoenfermedadcelíaca,asociadaprincipalmentealconsumode los alimentos a basede trigo y quepuedendesencadenar reaccionesadversasmediadasporelsistemainmune,incluidaslasalergiasalimenta-riasmediadasporInmunoglobulinaE(IgE)yelsíndromedeintoleranciaalglutendelaenfermedadcelíaca(EC)(51).Laenfermedadcelíacaesunaenteropatíacrónicaproducidaporintoleranciaalgluten,másprecisamente

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aciertasproteínasllamadasprolaminas,queseencuentranentrigo,avena,cebadaycenteno,lascualescausanlaatrofiadelasvellosidadesintestinales,malabsorciónysíntomasclínicosquepuedenaparecertantoenlainfanciacomoenlaedadadulta(51).LasproteínasdelglutendesempeñanunpapelimportanteenlaobtencióndeEC,unacondiciónmediadaporcélulasT,quesedesencadenaporlapresenciadecomponentesreactivosdecélulasT;laresistenciaaladigestióndeestaspuededesempeñarunpapelenlacapaci-daddelasproteínasparaactuarcomoalergenos,incluyendosucapacidadparasensibilizaralosindividuosenIgE(51).

Elgradodedificultadenlaproduccióndealimentossinglutensedebealpapeltecnológicoyfuncionaldelglutenenelsistemaalimentario.Dehecho,elgluteneslaproteínaprincipalenlaharinadetrigo,responsabledelascaracterísticasviscoelásticasdelamasa.

Frentealarelaciónentreelconsumodeglutenylaaparicióndeestaen-fermedad,sehananalizadolaspropiedadestecnológicasdeotrasharinasparaobteneralimentospara lapoblacióncelíaca.Así,sehaanalizado laharinaoalmidóndemaíz,arroz,papa(uotrostubérculos),conlaadicióndeproteínas,gomasyemulsionantesquepuedenactuarparcialmentecomosustitutosdelgluten(52)(53)(54).

9.2.3. Lípidos del maízLoslípidos,entrelosqueestánlosácidosgrasospoliinsaturados(50%ácidolinoleico)(55)ylavitaminaE(56)(57),seencuentranenmenorproporciónenloscerealesencomparaciónconlasoleaginosas;además,tienenelpo-tencialdeactuarenlaprevencióndeenfermedades.Así,porejemplo,elaceitedemaízesunaricafuentedetocoferoles,dondeelα-tocoferoleselmásabundante,seguidoporelδ-tocoferol.Elα-tocoferolhasidodescritoporsuactividaddevitaminaEyelγ-tocoferolpuedetenerunefectomáseficienteenlaprevencióndelaoxidacióndelipoproteínasdebajadensidadyelretrasoenlaformacióndetrombos(58).

Loslípidosdeloscerealesseoriginanenmembranas,organelosyesferoso-masyestáncompuestospordiferentesestructurasquímicas.Loslípidosse

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almacenanprincipalmenteenelgermen,enmenormedidaenlacapadealeuronayaúnmenosenelendosperma.Lostriglicéridossonlaclasedelípidosdominantesenelgermenylacapadealeurona,losfosfoygluco-lípidosestánpresentesenelendospermo(Figura1).Aunqueloslípidosdetrigosonsolouncomponentemenordelaharina,tienenungranimpactoenelrendimientodelacocción,dadoqueinteractúanconlasproteínasenlaformacióndelaspropiedadesviscoelásticasdelamasa.

Elaceitedemaízrefinadocontiene59%ácidosgrasospoliinsaturados,24%deácidosgrasossaturadosy13%deácidosgrasosmonoinsaturados.Losáci-dosgrasossaturadoseinsaturadosposeencadenasdecarbonoquevaríanenlongitudesde12a24.Elaceitetotalestácompuestodeácidopalmítico(16:0),esteárico(18:0),oleico(18:1)ylinoleico(18:2).Elácidolinolénico(18:3)puedevariardemenosdel0,5%amásdel2,0%yessusceptiblealaoxidación,locualllevaalarancidez(55)(59).Considerandoloanterior,elaceitedemaízesunaceitealtamenteefectivoparareducirelcolesterolséricodebidoasubajocontenidodeácidosgrasossaturadosyaltoconte-nidodeácidosgrasospoliinsaturados(PUFAs)quereduceelcolesterol(60).

Lasmodificacionesgenéticasenlaplantadelmaízhanconducidoadesarrollarvariedadesconmejoresrendimientosenlacomposicióndeloslípidos,talcomoloreportóunestudioqueevaluóelgermoplasmademaíz.Esteseclasificócomomaíznormaldebajocontenidodeaceite(grupo1),maíznormalconaltocontenidodeaceite(grupo2),maízdeproteínadecalidad(QPM)(grupo3)ymaízdulce(grupo4)conproteínayácidograso.Losácidosgrasosrepor-tarondiferenciasindividualesentrelosdiferentesgrupos,yseencuentraunamayorcantidaddeácidopalmíticoyácidolinolénicoenlosgruposdos,tresycuatro,encomparaciónconelmaízbajoenaceitenormal(61).Elaceitedemaíztieneunagradablesaboranuezcuandoqueesfresco,peropuedeconvertirserápidamenteenranciosinosetrataenuncortotiempodespuésdelamoliendayesconsideradocomoaceitevegetaldealtacalidad(18).

Porotraparte,sedescribióqueelprocesamientotérmicoa115gradoscentí-gradosdurante25minutosaumentóenun44%laactividadantioxidantetotaldelmaízdulce;elaumentodelcontenidofitoquímico,comoelácidoferúlico,enun550%;eltotaldeloscomponentesfenólicosenun54%ypérdidade

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25%devitaminaC.Enconsecuencia,elmaízdulceprocesadoaumentalaactividadantioxidanteequivalentea210mgdevitaminaC/100gdemaíz,encomparaciónconlosrestantes3,2mgdevitaminaCenlamuestra(62).

ConclusionesEstarevisiónpermitióabordarlacomposicióndeloscomponentesnutritivosdelmaíz, lascaracterísticasdelcultivoyalgunosefectosen lanutriciónhumana.Loscerealessonalimentosmilenariosquehansidoempleadosparaladietadepaíseslatinoamericanosyelmaíz,debidoasucomposicióndenutrientes,esunalimentoatractivo,porlocualsehaexpandidoalmercadomundialparasuproducción.Sedestacaentonceslaparticipacióndelmaízporqueaportabeneficiosparalanutricióndelosseresvivos.

Lacomposicióndenutrientesenlamazorcasedefineengranmedidaporlascondicionesedafológicasdelcultivo.Enelmaízesunamateriaprimadebidoaloscarbohidratosamiláceos,empleadaeneldesarrollodediversosproductosalimenticiosqueaportanenergíaaladieta;ademásdelcontenidodealmidónresistente,queactúacomofibraymodulaelíndiceglicémicodelmismoalimento,retardandolavelocidaddeabsorciónylarespuestadelosnivelesséricosdeglicemia.

Porotraparte,lasproteínasdelmaízsonunaalternativaparalaproduccióndealimentoslibresdegluten,dadalarespuestaqueproduceestaproteínaenlospacientescelíacos.Enelmercadodelosaceites,elperfildelípidosdelmaízlohamantenidoposicionadoenestaindustria.

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