5.2. Metabolismo de los lípidos en la sangre
En numerosas investigaciones realizadas en animales y en investigaciones clínicas en personas, se ha comprobado la influencia hipocolesterolemiante de los β-glucanos de origen cerealístico que contienen enlaces (1→3)/(1→4)-β. Esta influencia se ha confirmado en el caso de los β-glucanos aislados de hongos, que contienen fijaciones (1→3)/(1→6)-β, sin embargo, ha sido más débil en comparación con los β-glucanos de cereales. Sin embargo, no hay datos en la literatura sobre la influencia de los β-glucanos de la levadura de cerveza gastada en el metabolismo de los lípidos tanto de los animales de experimentación como de las personas.
Durante el experimento biológico, los animales a los que se les dio dietas suplementadas con β-glucanos HP y CMG y levadura de cerveza gastada seca crecieron a un ritmo comparable. La masa corporal de los animales después del experimento osciló entre 390,8 y 412,3 g, y el crecimiento diario osciló entre 6,5 y 7,2 g. Las ligeras diferencias entre grupos particulares no fueron estadísticamente significativas. En los grupos de animales que recibieron β-glucanos o levadura de cerveza desecada, la relación de eficiencia alimenticia (FER) no difirió significativamente y osciló entre 0,36 y 0,38 (tab. 4).
La tabla 5 y las figuras 10-11 muestran los resultados que determinan la influencia de los β-glucanos y de la levadura de cerveza desecada sobre la concentración de colesterol total, el colesterol de las fracciones HDL y LDL y los triacilgliceroles en el plasma sanguíneo de las ratas.
La concentración total de colesterol en la sangre de las ratas del grupo de control, a las que se les administró una dieta modelo aterogénica (1% de colesterol, 20% de grasa) ascendió a 3,79 mmol/l y fue significativamente mayor que en todos los grupos experimentales. También se observó una concentración significativamente mayor (p=0,043) de las fracciones LDL (1,8 mmol/l) en el grupo de control. La concentración de colesterol total en la sangre de las ratas a las que se les administraron preparados de β-glucanos procedentes de la levadura de cerveza gastada en una cantidad diaria equivalente a 100 mg/kg de masa corporal o a un preparado de levadura de cerveza gastada osciló entre 2,82 y 2,97 mmol/l. Sin embargo, las diferencias entre estos tres grupos fueron insignificantes desde el punto de vista estadístico. La concentración de la fracción de colesterol LDL varió en estos grupos, respectivamente, de 1,09 a 1,11 mmol/l (tab. 5).
Figura 10.
El grado de reducción del colesterol total en la sangre periférica de los animales de experimentación con dietas aterogénicas causado por la suplementación de la dieta con preparados de β-glucano y levadura de cerveza gastada (*/ letras idénticas indican que no hay diferencias significativas).
Se concluyó que la suplementación de la dieta con el preparado de levadura de cerveza gastada, contribuyó a lograr una menor concentración de colesterol total del 21,6%. En los grupos de animales alimentados con dietas que contenían β-glucanos en una dosis diaria de 10 y 100 mg/kg de masa corporal, la concentración de colesterol total en sangre fue inferior a la del grupo de control en un 22,2% (en el grupo con β-glucano BG-CMG100) y en un 25,6% (en el grupo con β-glucano BG-HP100) – Fig. 10. En estos grupos, la fracción de colesterol LDL fue respectivamente inferior de 38,3 a 39,1% en comparación con el grupo de control (Fig. 11).
El tipo de β-glucanos de la levadura de cerveza gastada (BG-CMG y BG-HP) no influyó significativamente en el nivel de colesterol total en sangre (p = 0,638), mientras que su dosis (p = 0,002) tuvo una influencia significativa. En las ratas del grupo de control sometidas a una dieta atrogénica modelo (1% de colesterol, 20% de grasa), el colesterol de la fracción HDL ascendía al 41,7% del colesterol total, y el colesterol de la fracción LDL al 47,5%. El uso de los preparados examinados en la suplementación de la dieta provocó cambios en la configuración de estas fracciones que condujeron a la disminución de la participación de la fracción LDL y al aumento de la participación porcentual del colesterol de la fracción HDL. Los cambios de estas fracciones en el colesterol total (fracción de colesterol LDL por debajo del 40% del colesterol total), fueron particularmente visibles en los grupos de ratas a las que se les administró los preparados de β-glucano CMG y HP de levadura de cerveza gastada en la cantidad equivalente a 100 mg/kg de masa corporal diariamente.
Figura 11.
Relación de reducción de las fracciones LDL y HDL-colesterol y de los triacilgliceroles en la sangre periférica de los animales de experimentación con dietas aterogénicas causada por la suplementación de la dieta con preparados de β-glucano y levadura de cerveza desecada (*/ letras idénticas indican que no hay diferencias significativas).
La tabla 6 presenta las relaciones de los factores aterogénicos de los preparados examinados. La relación entre las fracciones HDL y Chol-C y HDL y LDL, tras la finalización del experimento, fue en cada caso significativamente mayor en comparación con el grupo de control, lo que sugiere que cada uno de los preparados examinados, independientemente del tipo y la dosis, mejora significativamente el metabolismo de los lípidos de los animales a los que se les administró una dieta aterogénica.
La levadura de cerveza gastada seca administrada a los animales en una dosis diaria de 100 mg/kg de masa corporal contribuyó a reducir la concentración de TG en sangre en relación con el grupo de control en un 27,2% (p = 0,008) – tab. 7, Fig. 12.
| Grupo – factor experimental | TG – triacilgliceroles | |
| CONTROL | 0,90a ± 0.07 | |
| β-glucanos | β-glucano BG-CMG10 | 0,72b ± 0.06 |
| β-glucano BG-CMG100 | 0,67b ± 0,04 | |
| β-glucano BG-HP10 | 0,74b ± 0.02 | |
| β-glucano BG-HP100 | 0,76b ± 0,04 | |
| SBY – levadura de cerveza usada | 0,66b ± 0,09 | |
| SEM2 (p3) | 0,019 (0.008) | |
Tabla 7.
Parámetros lipídicos seleccionados de la sangre periférica de los animales de prueba sometidos a dietas aterogénicas, suplementadas con β-glucanos y el preparado de levadura de cerveza seca 1/.1/ Valores medios ± desviación estándar para n = 7 u 8; 2/ SEM – error estándar de la media; 3/ ANOVA, p < 0,05; los signos de letra idénticos en las columnas equivalen a la falta de una diferencia significativa entre los valores medios comparados
Figura 12.
El porcentaje de disminución (con respecto al grupo de control) de la concentración de triacilgliceroles (TG) en el plasma sanguíneo en ratas con dietas aterogénicas suplementadas con β-glucanos y levadura de cerveza seca gastada (*/ letras idénticas indican que no hay diferencias significativas).
El análisis de dos factores mostró la falta de influencia significativa del tipo de β-glucano (soluble e insoluble) (p=0,091). Asimismo, la dosis de estos betaglucanos no influyó en el índice de reducción de los TG en la sangre de las ratas (p=0,786).
La tabla 8 recopila el contenido total de lípidos y colesterol en el hígado de las ratas sometidas a dietas aterogénicas suplementadas con β-glucanos y levadura de cerveza seca. El contenido de lípidos se presentó tanto en el equivalente del llamado tejido húmedo como en la masa seca, mientras que el contenido de colesterol se presentó en el equivalente del tejido húmedo y en referencia al contenido total de lípidos.
El contenido total de lípidos en la masa fresca del hígado de las ratas no difirió significativamente (p=0,110) en todos los grupos y osciló entre 18,4 y 20,9 g/100 g de tejido húmedo. El análisis estadístico mostró que el tipo de β-glucanos probados (p=0,287) no influyó en la concentración de lípidos en el hígado, mientras que se observaron efectos significativamente mejores cuando se utilizó una dosis mayor (p=0,003).
En comparación con el nivel de colesterol, se ha afirmado que ni el tipo (p=0,444) ni la cantidad de β-glucanos (p=0.720) en la dieta, influyen significativamente en la concentración de colesterol en el hígado.
La tabla 9 presenta la participación porcentual de los ácidos grasos saturados (AGS), de los ácidos grasos monoinsaturados (AGMI) y de los ácidos grasos poliinsaturados (AGP) en el conjunto total de lípidos en los hígados. La concentración de estos grupos de ácidos grasos no se vio influida por los β-glucanos utilizados, sino por su dosificación (p=0,018).
El tipo de β-glucano de la levadura de cerveza gastada no influyó significativamente en la relación del metabolismo de los parámetros lipídicos sanguíneos en ratas sometidas a una dieta aterogénica que contenía un 1% de colesterol. La concentración de la fracción de colesterol HDL y de los triacilgliceroles en la sangre de las ratas no dependió en este caso ni del tipo de β-glucano ni de su dosificación.
Los datos de la literatura muestran que la actividad hipolipemiante de los β-glucanos de cereales depende del tamaño de las partículas y, por tanto, de la masa de las mismas . El uso de betaglucanos de mayor viscosidad y mayor masa de partículas en la suplementación de la dieta proporciona un mejor efecto hipocolesterolemiante . La masa de las partículas es un factor importante que influye en el efecto hipocolesterolemiante de los β-glucanos, pero también es esencial prestar atención al método de su designación . Debido a la variedad de métodos utilizados por diferentes investigadores, es difícil comparar los resultados de los experimentos presentados por varios autores. El efecto hipocolesterolemiante en las personas, resultante de la ingesta de β-glucano de cereales también depende de la dosis, el período de suplementación de la dieta e incluso la edad de las personas probadas. La ingesta de β-glucano en la dosis de 3 g diarios durante 4 semanas, redujo la concentración de colesterol en la sangre de los niños y adolescentes con hipercolesterolemia leve de alrededor del 6-7% . Tras 40 días de consumo de una dieta que contenía del 1 al 5% de β-glucano de cebada, la concentración de colesterol total se redujo en un 39%, la fracción de colesterol LDL en un 61% y los triacilgliceroles en un 21%.
También se obtuvieron resultados significativos como consecuencia de la suplementación del 5% de la dieta de las ratas con β-glucano del hongo ostra (Ostreatus Pleurotus). Tal nivel en la dieta baja y alta en colesterol disminuyó la concentración de colesterol, incluyendo las fracciones de colesterol LDL y VLDL, en ambos casos de alrededor del 30% en el plasma sanguíneo y de alrededor del 50% en el hígado, que se conectó simultáneamente con la disminución de la actividad de la HMG – CoA reductasa .
Este trabajo no ha confirmado diferencias significativas entre el efecto hipocolesterolemiante del β-glucano carboximetilado (soluble, de mayor masa de partículas) y el β-glucano nativo (insoluble).
La influencia de los β-glucanos en el metabolismo de los lípidos depende en gran medida del tamaño de sus partículas. El β-glucano carboximetilado aislado en el laboratorio a partir de la levadura de panadería Saccharomyces cerevisiae, presentaba una actividad hipocolesterolemiante muy baja a pesar de su buena solubilidad y de su elevada viiscosidad. Los autores lo explican porque, además del proceso de carboximetilación, el β-glucano sufrió una despolimerización adicional de las partículas mediante el uso de ultrasonidos. Esto condujo a una disminución significativa de su masa de partículas, y por lo tanto, la dirección de su influencia pro-salud fue cambiada.
En la investigación sobre los seres humanos utilizando β-glucanos de cereales en la dieta, un factor aterogénico se expresó como la relación de colesterol HDL a colesterol LDL, en casi todos los casos se incrementó en comparación con el grupo de control. Un efecto similar se obtuvo en la investigación descrita en este trabajo. La suplementación de la dieta con β-glucano aislado de la levadura de cerveza gastada y la preparación de levadura seca influyeron en el valor de la relación HDL/Col-total y la relación HDL/LDL. En cada caso de suplementación de la dieta, estas proporciones fueron significativamente más ventajosas que en el grupo de control, que utilizó sólo la dieta aterogénica.
La levadura de cerveza gastada seca administrada a los animales en la dieta en la cantidad de 0,5% de la dieta, fueron tan eficientes como las preparaciones de β-glucano preparadas a partir de ellas y ayudaron a reducir la concentración en sangre de: colesterol total de 21.6%, la fracción LDL – del 28,2% y los triacilogliceroles del 27,2% en relación con el grupo de control.
Los datos disponibles en la literatura sobre la influencia de la suplementación de la dieta con preparados de levadura como fuente de fibra dietética se refieren en la mayoría de los casos a otros tipos o especies de levadura. En la investigación sobre hombres obesos con hipercolesterolemia se ha demostrado que la ingesta de 15 g de fibra de levadura de cerveza gastada (que contiene β-glucano) redujo ventajosamente la concentración de colesterol total en sangre, aumentando la concentración de colesterol de la fracción HDL. Simultáneamente, no se observaron cambios en la concentración de triacilogliceroles en sangre. Los autores, sin embargo, no indicaron la constitución exacta de la fibra de levadura, lo que dificultó la comparación de estos resultados con los obtenidos en este trabajo.
La disminución de la concentración de colesterol total en sangre de los animales de experimentación, como resultado de la suplementación de la dieta con levadura, podría ser el resultado no sólo del β-glucano que contienen, sino también de la presencia de escualenos . La capacidad de corregir el metabolismo de los lípidos en la sangre como resultado de la suplementación de la dieta con levadura podría ser el resultado de las propiedades prebióticas tanto de las células enteras de levadura seca como de los betaglucanos contenidos en ellas, gracias a las cuales se puede corregir adicionalmente la composición de la flora bacteriana natural.
Como muestran los resultados de la investigación, el grado de engrasamiento del hígado se vio significativamente influenciado por la dosis de betaglucanos de la levadura de cerveza gastada, mientras que la solubilidad no tuvo importancia estadística. Ambas preparaciones de β-glucanos examinadas se administraron en dosis diarias de 100 mg/kg de masa corporal, protegiendo eficazmente el hígado contra la acumulación excesiva de grasa.
El tipo de β-glucanos de la levadura de cerveza gastada y su cantidad utilizada en la dieta no influyeron, sin embargo, en la concentración de colesterol en los hígados. En comparación con el grupo de control, la participación del colesterol en los lípidos hepáticos fue en cada caso significativamente menor. El análisis de varianza de dos factores mostró que la mayor dosis de β-glucanos en la dieta, es decir, 100 mg/kg de masa corporal al día, contribuyó a una mayor concentración de ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) en los hígados y simultáneamente a una menor concentración de ácidos grasos saturados (SFA). La dosis de β-glucanos no influyó significativamente en la concentración de ácidos grasos monoinsaturados (AGM). La concentración de todos estos grupos de ácidos grasos no se vio influida por el tipo de β-glucanos utilizados. La levadura de cerveza desecada, al igual que los β-glucanos, también contribuyó a obtener una menor concentración de colesterol en el cálculo para el tejido húmedo del hígado.
Los betaglucanos, independientemente de su origen, sirven como fibra dietética en el organismo de los mamíferos, por lo que su efecto hipocolesterolemiante podría estar asociado al mecanismo reconocido para la fibra dietética. Se conoce la influencia de las fracciones solubles de la fibra dietética en la concentración de colesterol en el organismo, al unirse a los ácidos biliares en el intestino y, en consecuencia, aumentar la cantidad de ácidos biliares excretados en las heces. El resultado es la disminución de la reserva de sales biliares capaces de participar en la síntesis de colesterol en el hígado y la desregulación de las micelas en los intestinos, lo que dificulta la absorción de los lípidos. El colesterol se utiliza en la síntesis de ácidos biliares en lugar de la síntesis de lipoproteínas, por lo que se acelera su circulación, y su concentración en el plasma disminuye.
El efecto hipocolesterolemiante de los β-glucanos probados también podría compararse con la actividad de un prebiótico conocido (inulina) y la fibra de avena. La inulina, mientras se somete a la fermentación en el intestino grueso, influye en las proporciones de SCFA producidos, disminuyendo la cantidad de octano producido y aumentando el nivel de ácido propiónico y butírico. Esto es especialmente ventajoso, ya que el octano actúa como simulador y el propiónico como inhibidor de la síntesis del colesterol . Las investigaciones in vitro demostraron que el ácido propiónico dificulta la síntesis de colesterol y de ácidos grasos en el hígado. Parece que la combinación del aumento de la excreción de ácido biliar con las heces y la ligera disminución de la síntesis de colesterol en el hígado tiene como objetivo reducir la concentración de colesterol total y la fracción de LDL en la sangre .
La suplementación de las dietas de las ratas con preparaciones de β-glucano de la levadura de cerveza gastada examinada en este trabajo y la preparación de la levadura de cerveza seca contribuye a la disminución ventajosa de la concentración de colesterol en la sangre, al mismo tiempo logrando un contenido más ventajoso en relación con el grupo de control de la microflora intestinal, conectado en particular con el aumento del número de bacterias Bifidobacterium del ácido láctico, que se mostró en la investigación realizada paralelamente.
Es bastante difícil explicar el mecanismo estimado de la disminución de la concentración de colesterol bajo la influencia de los prebióticos. Sin embargo, se ha sugerido el aumento de la excreción de colesterol con las heces a través de la obstaculización de la creación de micelas grasas de fácil digestión. En las ratas, se ha confirmado el aumento de la excreción de colesterol en las heces, e investigaciones similares presentan este mecanismo también en las personas. Es posible que algunas bacterias del ácido láctico puedan asimilar el colesterol directamente. Hay pruebas de que los fructooligosacáridos (FOS) disminuyen la síntesis de triacilgliceroles en el hígado, sin embargo, hasta ahora no se ha identificado el mecanismo.
Se atribuye a los prebióticos una importancia similar a la de los probióticos. Los prebióticos despiertan un interés aún mayor debido a los medios prácticos: se caracterizan por una mayor durabilidad que los probióticos, su actividad no está condicionada por la viabilidad de los microrrestos tras la ingesta y podrían añadirse a muchos productos alimenticios como uno de los ingredientes. Hay pocos estudios disponibles sobre la investigación en personas, por lo que la mayoría de las conclusiones se han sacado en base a la investigación en animales. En las ratas, por ejemplo, tras una administración de inulina durante 5 semanas se observó una disminución significativa de la concentración de triaciloglicerol. En las personas, sin embargo, la administración de oligofructosa durante 4 semanas no condujo a una disminución de los triacilogliceroles y del colesterol. Se sugiere una influencia especialmente fuerte de los prebióticos en la reducción de la fracción VLDL.