La fibra dietaria ha llamado la atención de médicos y nutricionistas durante los últimos 15 años. En 1975 Burkitt y Trowell concluyeron que la presencia de la pared vegetal en la dieta del hombre protegía a éste de enfermedades como constipación divertículo del colon, cáncer de colon, diabetes, obesidad y cálculos biliares. Además, durante el último tiempo ha sido posible establecer que la fibra disminuye el nivel de colesterol del intestino, con el consiguiente beneficio sobre el infarto cardíaco. Estos trabajos compararon la frecuencia de estas enfermedades en poblaciones habituales de Africa con aquellas que se trasladaron a vivir en sociedades urbanas y económicamente desarrolladas en estas últimas, probablemente debido al cambio de la dieta - de alimentos naturales a refinados, y aumento en el consumo de productos de origen animal -, la frecuencia de las enfermedades citadas aumenta en forma alarmante. La influencia de la fibra en la dieta es un tema aún en pleno estudio; digamos que la relación entre dieta y fibra no es directa y requiere mayores estudios puesto que la ingesta abundante de fibra y por la calidad de la misma, resulta en una dieta cuya composición es pobre en grasas e hidratos de carbono. Además, las enfermedades mencionadas pueden tener otros factores de riesgo, propios del diferente medio ambiental. Lo que si parece claro es que se obtiene un evidente beneficio consumiendo dietas con alto contenido de fibra dietaria. Pero, ¿Cómo se define y qué composición química tiene la fibra dietaria?, ¿Cuáles son sus funciones en el hombre y mediante qué mecanismos son útiles las fibras para influir en la aparición o evolución de ciertas enfermedades?

La fibra dietaria corresponde a las estructuras vegetales que no son digeridas por las enzimas gastrointestinales del hombre e influye otras sustancias relacionadas a las células vegetales, como ácido fítico, sílice, sustancias cuticulares y proteínas vegetales. La composición química divide la fibra en descategorías: polisacáridos (celulosa, hemicelulosa, pectinas, mucílagos, gomas y algas) y no polisacáridos (lignina y otras sustancias como saponinas, fitatos, sílices, proteínas y otros).

Los componentes estructurales de las células de los vegetales son: la celulosa, que es el más abundante y forma la matriz estructural; la hemicelulosa, que constituye el 15-30% de la pared vegetal; las pectinas, que corresponden al 1-4% de los polisacáridos estructurales, es gelatinosa y soluble en agua: y la lignina, que es una estructura compleja y aumenta con la edad del vegetal y no es soluble en agua. Todos ellos tienen la propiedad de ser digeridos por las bacterias que normalmente residen en el colon del ser humano, con la excepción de la lignina. Entre los polisacáridos no estructurales están los mucílagos, que son secretados por las plantas y las gomas, que son producidos como respuesta a la injuria.

La composición química de estas sustancias es compleja. Algunas de ellas son solubles en agua, otras en medios alcalinos o ácidos. Estas propiedades han permitido separarlas mediante metodologías sofisticadas. Sin embargo, hasta ahora no hay consenso sobre cuál de éstas es la más adecuada para separarlas, de manera que dependiendo del método Se han obtenido diferentes cuantificaciones de fibras para el mismo producto.

El agua constituye alrededor del 60% de las paredes celulares de los vegetales, por lo que las verduras son fuente diluida de fibra (menos del 5%) comparadas con las legumbres. Sin embargo, estas últimas son rara vez ingeridas diariamente. En la Tabla 1 aparece el contenido de fibra dietaria de algunos alimentos. Los granos` contienen una mayor cantidad de fibras, la que disminuye al refinarlos (harina integral 8%, harina blanca 1.4%).

Las diversas poblaciones consumen distintas cantidades de fibra dietaria. Los países en vía de - desarrollo consumen más fibras que los países occidentales industrializados. En la Tabla 2 se observa, sin embargo, que las diferencias son menos acentuadas que lo esperado. Estudios recientes han calculado la disminución del consumo de fibra total de cereales en algunos países (Tabla 3) demostrando la tendencia ya dicha. No olvidemos que aún dentro del mismo país hay zonas con mayor a menor consumo de fibra, dependiendo del clima de la capacidad productiva y del transporte.

La fibra dietaria tiene capacidades físico-químicas que explican su función:

1.- La capacidad de retener agua ya sea en la superficie (absorción) o en la matriz, está determinada por la composición química de ella. Las pectinas, mucílagos y, en menor proporción, las hemicelulosas son las de mayor hidratabilidad, pero esto se asocia también a una mayor fermentabilidad. Estas características determinan varios efectos fisiológicos sobre el tránsito intestinal; volumen del bolo fecal; saciedad; vaciamiento gástrico; absorción de nutrientes y metabolismo de las sales biliares.

2.- Capacidad de intercambio de cationes, lo que modifica la disponibilidad de éstos para la absorción intestinal. Se ha demostrado este efecto sobre calcio, fierro, zinc y algunos monovalentes (sodio, cloro, potasio).

3.- Gomas, pectinas y ligninas se unen a ácidos biliares, lo que modifica la cantidad total de ácidos biliares disponibles y su circulación por el intestino. Esto altera la digestión y absorción de los lípidos.

4.- Digestabilidad por las bacterias del colon. Ya se dijo que la fibra dietaria no es digerida por las enzimas del intestino humano. Sin embargo, la fibra se degrada por la actividad enzimática de las bacterias del colon. Esto influye en la capacidad de la fibra de retener agua, modifica el crecimiento normal de la masa bacteriana residente en el colon y el medio ambiente colónico, la que tiene efecto catártico. Las bacterias anaeróbicas disponen de enzimas (celulosas, hemicelulosas, pectinesterasas) que les permiten nutrirse con la fibra presente en el lumen colónico. Las hemicelulosas, pectinas, gomas y mucílagos son casi completamente degradados en el colon, en cambio, la celulosa no es más del 30-35%. Esta cifra aumenta para la celulosa presente en frutas y verduras. La lignina parece ser completamente resistente a la fermentación colónica. Otra consecuencia de esta capacidad fermentativa es la producción de ácidos grasos de cadena corta (acetato, propionato y butirato), que pueden ser absorbidos por el colon y usarse como fuente de calorías por las células del colon e incluso influir en el metabolismo hepático de lípidos y glucosa. Se calcula que la energía aportada por los lípidos grasos volátiles en individuos que consumen fibra en los países industrializados alcance entre el 2% y el 7% de las necesidad.

Las propiedades de las fibras descritas tienen relación con los efectos funcionales que a continuación se describen. El aumento de consumo de la fibra produce un efecto positivo sobre la masticación y disminuye la placa bacteriana depositada en los dientes, que es en gran parte responsable de las caries dentarias. También, aumenta la salivación y secreción de jugo gástrico, lo que unido al volumen propio de la fibra promueve la saciedad precoz. Algunos estudios demuestran que el mismo alimento ingerido como jugo (manzana, naranja o uva) induce una menor saciedad que si es ingerido como fruta propiamente tal.

La presencia de fibra en el estómago retarda su vaciamiento. El efecto se produce más intensamente con derivados de mayor viscosidad, como las gomas y pectinas.

La acidez gástrica también se modifica con el tipo de fibra ingerida, de manera que la fibra menos refinada se asocia a menor acidez durante las comidas de prueba. Esto es importante, porque significa que diferentes tipos de fibra pueden influir la secreción de gastrina (hormona producida por el estómago que estimula la secreción de ácido), lo que también ha sido demostrado para otras hormonas como el péptido inhibidor gástrico, glucagón e indirectamente secretina y colecistokinina. Estas dos últimas son hormonas que regulan la secreción biliar y pancreática, las que tienen relación muy importante con la digestión eficiente de proteínas, hidratos de carbono y lípidos.

El tránsito intestinal se modifica con la presencia de la fibra dietaria. Como el tiempo de tránsito depende del vaciamiento gástrico, de la velocidad de pasaje y vaciamiento de éste, es muy difícil medir cada una de estas etapas. Sin embargo, la suma total del tiempo de tránsito es menor con la ingesta de fibra. El afrecho o salvado(de trigo, por ejemplo) tiene un efecto mayor que las manzanas o el repollo, mientras que las zanahorias no tienen influencia.

El efecto de la fiebre dietaria sobre el volumen de las deposiciones es reconocido En estudios hechos por nosotros pudimos demostrar que adultos jóvenes presentaban peso promedio diario de las deposiciones significativamente más alto (133.4 vs. 239.4 g/día) cuando inegerían 6.8 g de fibra al día. Este efecto se debía al aumento del peso seco de la deposición y también a una gran mayor cantidad de agua en la misma. Otros estudios han demostrado que la relación es mayor con la presencia de fibra insoluble como el salvado de trigo que con materiales viscosos como las pectinas o las gomas. De esta manera, el salvado de trigo aumenta el peso de las deposiciones en 80 y 120%, la celulosa en 75%, la zanahoria en 59%, las manzanas en 40% y las pectinas 16-35%. El uso de la fibra dietaria es parte central del tratamiento de la constipación y también ha probado aliviar los síntomas en aquellos que padecen de diverticulosis del colon. La presencia de fibra dietaria, especialmente del tipo viscoso (pectinas, gomas, etc.) sobre la superficie de la mucosa intestinal interfiere con la digestión de disacáridos (lactosa de la leche, sacarosa del azúcar y maltosas productos de la digestión de los almidones) y de los péptidos (productos de la digestión pancreática de las proteínas. A esto se agrega el efecto inhibidor de la fibra sobre la actividad de las enzimas pancreáticas, que son la que inician la digestión de las proteínas, lípidos e hidratos de carbono. En estudio de balance hechos por nosotros, hemos podido demostrar que sujetos adultos jóvenes excretan por las deposiciones una cantidad significativamente mayor de calorías (derivadas de los hidratos de carbono y lípidos), lípidos y nitrógeno (derivado de las proteínas) cuando el consumo diario era de 20.5 g de fibra, comparado con 6.8% de fibra al día. El efecto de la pérdida de nutrientes por las deposiciones, en relación a la ingestión de fibra dietaria, ocurre también porque en presencia de los nutrientes aumenta la flora microbiana, y entonces parte del nitrógeno o proteínas excretados en las deposiciones proviene de la masa bacteriana que, por ser más abundante, se elimina en mayor cantidad. Una situación similar ocurre con los lípidos de la dieta. De todas maneras , el efecto de la fibra sobre las distintas etapas de la digestión dentro de rangos normales. En los países en desarrollo la ingesta de frutas y verduras es estacional, o sea, mayor en los meses de verano, cuando éstas son más abundantes y de menor costo. Si la dieta de esas poblaciones es restringida en nutrientes (hidratos de carbono, lípidos, proteínas, etc.), al punto de que apenas alcance a llenar los requerimientos del individuo, las pérdidas relacionadas con la ingestión exagerada de fibra puede ser un factor que agrave el déficit de nutrientes y se transforma en un riesgo para el estado nutricional.

Este problema se ve agravado porque estas comunidades del subdesarrollo el saneamiento ambiental es inadecuado, lo que implica la presencia de frecuentes episodios de diarrea aguda, el bombardeo permanente de la mucosa intestinal por diferentes especies de bacterias patógenas, parásitos y virus durante los períodos en que el sujeto está aparentemente sano, y también uno o más episodios de desnutrición, especialmente en las edades más tempranas de la vida. El efecto de estas situaciones es un deterioro leve de la mucosa intestinal, que hemos demostrado con diferentes metodologías y que afecta tanto a la morfología como a la función de ella. A esta entidad se la ha denominado enteropatía crónica ambiental. Si a personas portadoras de esta condición se les agrega la ingesta de fibra dietaria en cantidades altas por las razones antes expuestas, el riesgo que significan las pérdidas de nutrientes relacionadas a la fibra es aún mayor. Esto ha llevado a organismos internacionales a recomendar que, en los países donde se den estas condiciones, la ingesta de nutrientes para llenar los requerimientos debe ser mayor que la habitualmente sugerida.

La fibra dietaria interactúa con el colesterol de la dieta. Numerosos estudios han demostrado diferentes mecanismos por los cuales se produce el efecto. Uno de los más importantes es que los diferentes mecanismos por los cuales se produce el efecto. Uno de los más importantes es que los diferentes tipos de fibra interactúan con los ácidos biliares, atrapándolos en la matriz de la fibra y disminuyendo así su disponibilidad para solubilizar el colesterol presente en el lumen intestinal, con la consiguiente eliminación de éste por las deposiciones. La mayor capacidad de la fibra de unirse a ácidos biliares ha sido demostrada para pectinas, gomas y lignita. Basándose en estos estudios, se ha sugerido el aumento en la ingestión de la fibra en las poblaciones de países desarrollados donde la incidencia de enfermedades relacionadas con los depósitos de colesterol (infarto al miocardio, trombosis cerebral ,accidentes vasculares cerebrales, etc.)es alta. En estudios hechos en EE.UU. se ha demostrado que el riesgo de infarto de miocardio disminuye en 25% cuando los sujetos consumen a lo menos 6g de fibra dietaria al día, en base a cereales, leguminosas y frutas. La disminución de los triglicéridos de la sangre es posible con el uso de fibra insoluble (10-50 g por día), en tanto que la fibra soluble, no tiene un efecto marcado.

El tratamiento de enfermos hiperlipidémicos ha sido exitoso, reduciendo los niveles de colesterol en sangre mediante el uso de polisacáridos no celulósicos que son solubles y viscosos, como el que está presente en la avena y legrumbres. El uso de la avena para bajar el colesterol ha recibido mucha atención en los últimos años, y debido a esta capacidad de bajar el colesterol plasmático, incluso en individuos con dietas pobres en colesterol , su uso ha sido ampliamente recomendado. La colesterolemia, incluido el colesterol LDL (de lipoproteínas de baja densidad), disminuye del 12 al 17% con el consumo de 15-30% por día de fibra soluble.

La capacidad de la fibra de unirse a compuestos tóxicos parece explicar el efecto protector de la fibra contra cánceres gastrointestinales, entre éstos el cáncer de colon. El riesgo de cáncer es alto en individuos que consumen dietas ricas en proteínas y grasas animales; éste disminuye con el consumo de fibra, especialmente la de cereales y leguminosas. El cáncer de colon es casi inexistente entre los vegetarianos. Todavía falta dilucidar el mecanismo exacto por el cual se alcanza este efecto protector.

Otro efecto importante de la fibra dietaria es el relacionado con la glicemia y su regulación. Se ha observado que régimenes ricos en pectina producen una elevación moderada de la glucosa sanguínea y una vuelta lenta a los valores basales. Esto se asocia a una curva similar en la producción de insulina, enteroglucagón y péptido inhibidor gástrico, todos los cuales , por diferentes mecanismos, regulan los niveles de glucosa en la sangre. La ingestión de alimentos en que las paredes celulares vegetales están intactas y estabalecen una dificultad a las enzimas digestivas para alcanzar los nutrientes presentes en ellos.

De esta manera, almidones presentes en el pan integral son digeridos más rápidamente que los de las leguminosas, y en consecuencia la capacidad hiperglicemiante a aumentar la glucosa en la sangre es diferente. Tomando como base el nivel de glicemia que se alcanza después de la ingestión de pan, se ha creado el índice de glicemia, el cual compara la capacidad hiperglecemiante de diferentes alimentos.

Se han construido tablas con esta información, útiles para conducir el tratamiento dietético de los diabéticos. Por ejemplo, este índice es de 100% pan integral, 80% para los cerelales del desayuno, un poco más bajo para los bizcochos y las frutas alrededor de 40% para los productos lácteos, 50% para las legumbres y poco más de 10% para el maní. De los resultados obtenidos se desprende que la mayor viscosidad de la fibra (pectinas, gomas), mayor es el efecto hipoglicemiante. La fibra insoluble también puede ser usada con estos propósitos, pero debe darse en cantidades altas y tiempos prolongados.

En diabetes se ha usado un régimen que aporta 70% de hidratos de carbono, (almidones ),18% de proteínas, 12% de lípidos y 35 g de fibra por 1.000 calorías. Después de algunas semanas la glicemia bajó entre 7 y 38% y los requerimientos de insulina entre un 6 y 58%. Estos resultados beneficiosos pueden mantenerse cuando se bajan los almidones a 55- 60%, se suben los lípidos y proteínas a 20 y 20-25% respectivamente, y se baja la fibra a 25g de fibra por 1.000 calorías, la última dieta resulta más fácil de llevar que la primera.

La conclusión de los estudios con la fibra dietaria en el ser humano es que debe ser ingerida diariamente en forma de alimentos(frutas, verduras, legumbres, etc.) más que como fracciones aisladas de fibra. Se hacen necesarios más estudios que permitan conocer y aislar las distintas fracciones de fibra dietaria, los alimentos que los contienen y su efecto funcional.

Entre tanto, deberíamos volver a la antigua práctica de comer alimentos menos refinados.



J.Espinoza


Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos
Universidad de Chile -1990-