Capitulo 8 Mejora de las dietas a base de maíz

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El valor nutritivo del maíz es muy similar al de otros cereales, siendo algo superior al de la harina de trigo y sólo ligeramente inferior al del arroz. Estos tres cereales son los que más se consumen en el mundo. El problema del maíz radica en la dieta de la que forma parte, que es muy deficiente en el tipo de alimentos complementarios necesarios para mejorar los elementos nutritivos ingeridos con cantidades relativamente grandes de maíz. Los consumidores de maíz tendrían un mejor estado nutricional si el maíz que ingieren poseyera los genes de lisina y triptofano del MPC, o si lo consumiesen junto con una cantidad suficiente de alimentos proteicas como legumbres, leche, soja y semillas y hojas de amaranto. En esta sección se exponen diversas posibilidades obtenidas como resultado de estudios llevados a cabo con miras a mejorar la calidad nutritiva de las dietas basadas en el maíz.

Consumo de maiz y legumbres

En todo el mundo, y especialmente en los paises en desarrollo, la dieta se basa normalmente en el consumo de un cereal, por lo general maíz, sorgo o arroz, y de una legumbre, ya sean frijoles comunes o cualquier otra. Los resultados de muchos estudios han mostrado que estos dos tipos de alimentos fundamentales se complementan nutritivamente entre sí. Así, por ejemplo, se observó un efecto complementario al alimentar a animales con dietas que suministraban las proteínas a partir de esos dos componentes -maíz y frijoles comunes- en diversas proporciones, que variaban del 100 al 0 por ciento de uno y del 0 al 100 por ciento del otro. Cuando cada componente suministraba cerca del 50 por ciento de las proteínas de la dieta, se obtenía una calidad elevada, superior a la calidad de cada uno de los componentes considerado aisladamente. La causa de ello radica en la composición de aminoácidos esenciales de cada componente. Las proteínas del maíz son deficientes en lisina y triptofano, pero tienen cantidades considerabales de aminoácidos que contienen azufre (metionina y cistina). Las proteínas de las legumbres, en cambio, son una fuente relativamente abundante de lisina y triptofano, pero tienen un contenido bajo de aminoácidos azufrados (Bressani y Elias,1974). Mediante estos estadios se llegó a la conclusión de que la mejor manera en que las proteínas de los frijoles o de las legumbres alimenticias complementan a las proteínas del maíz es en una proporción de 30 partes de frijoles por 70 partes de maíz.

Esta complementariedad se halla asimismo entre el maíz y el caupi, frijol mango, soja y otras legumbres. La respuesta es idéntica aunque el nivel de proteínas de la dieta no esté fijado, como en el ejemplo anterior, sino que varia según el contenido proteico de cada componente. Se han obtenido resultados positivos añadiendo aceite a la dieta en cantidades variables de O a 10 por ciento. También es importante notar que la ingesta de alimentos fue mayor al nivel máximo de complementación; es decir, también se observó una ingesta mayor de energía.

Quienes afirman que en la dieta la energía es más limitante que las proteínas pasan por alto la gran importancia de la calidad de las proteínas. Se ha demostrado que el efecto complementario descrito anteriormente también tiene lugar en los seres humanos. Se examinaron los resultados del balance de nitrógeno en estudios con niños alimentados a base de maíz tratado con cal y frijoles en dos proporciones fijas y ad libitum, según los deseos de los propios niños (Figura 6). El balance de nitrógeno en la proporción fijada en la 1a fase (76:24) fue interior al de una alimentación en una proporción de 60:40 de maíz/frijoles (2á fase). El balance de nitrógeno mejoró cuando se permitió a los niños elegir, y la elección se aproximó a 7 partes de maíz por 3 partes de frijoles, en peso. Igualmente importante es que también aumentó la ingesta total de alimentos. La proporción en la ingesta habitual de maíz y frijoles, según encuestas sobre dietas llevadas a cabo en el decenio de 1960, variaba entre 11:1 y 18:1,por lo que el suplemento que aportaban los frijoles era relativamente pequeño. Datos más recientes (Garcia y Urrutia, 1978), relativos a niños de tres años de edad, daban una proporción de 8:4 de maíz/frijoles, y aún menor en los niños de 6 a 11 meses de edad.

FIGURA 6.Retencion de nitrógeno en niñea alimentados con dietas a base de maíz y frijoles

Las combinaciones de proteínas de maíz y frijoles, experimentadas con animales, aunque de valor proteico relativamente elevado, no sirven para tratar a niños con malnutrición proteica. Además, el aumento detectado por Arroyave et al. ( 1961 ) en los niveles de aminoácidos del plasma tras una alimentación experimental a base de leche fue muy superior, al cabo de un periodo de tratamiento con una combinación de maíz y frijoles del 1:1, a la respuesta observada cuando se suministraban proteínas lácteas tras un tratamiento con leche o con una mezcla vegetal formada por maíz, harina de semillas de algodón, levadura rotula minerales (Bressani y Scrimshaw, 1961). Estos autores confirmaron la insuficiencia de la dieta a base de maíz y frijoles. Del mismo modo, han resultado relativamente bajos los resultados en lo tocante al balance de nitrógeno obtenidos en niños alimentados con mezclas de maíz y frijoles, frente a los alimentados con leche y otras proteínas vegetales. Gómez et al. (1957) efectuaron experimentos sobre el balance de nitrógeno con ocho niños, de uno a cinco años de edad, que padecían desnutrición grave crónica, a quienes se dio una dieta de frijoles y harina de maíz. Tanto la absorción como la retención de nitrógeno fueron sumamente variables según los niños: cuatro registraron un balance de nitrógeno positivo y cuatro negativo. La adición de triptofano y lisina a la dieta de maíz y frijoles mejoró considerablemente la absorción y la retención de nitrógeno en cuatro casos. En dichos estudios, no se dio indicación alguna de las cantidades de maíz y frijoles mezclados, y la ingesta de proteínas varió de 1,53 g a 8,50 g al día. Frenk (1961) obtuvo asimismo resultados mediocres en niños alimentados con maíz y frijoles. Se consiguió una importante mejora al complementar esa dieta con harina de pescado.

Al igual que otros investigadores, Hansen (1961) comprobó que la leche iniciaba la cura del kwashiorkor sin dificultad; sin embargo una mezcla de dos elementos -66 por ciento de harina de maíz y 33 por ciento de harina de caupíes-, no inició la cura en los tres casos tratados con ella. Una mezcla de tres elementos formada en partes iguales por harina de maíz, germen de maíz y caupies (Vigna sinensis) logró una recuperación satisfactoria en el caso que se utilizó. Harían falta 238 g de la mezcla de tres componentes en seco y 267 g de la de dos componentes para suministrar los aminoácidos esenciales contenidos en 100 g de leche desnatada. Como las fórmulas vegetales también requieren una dilución relativamente mayor, resulta dificil suministrarlas en cantidades suficientes para atender las necesidades de proteínas.

Según Scrimshaw et al. (1961), la gran cantidad de cereales y legumbres requerida para suministrar las proteínas necesarias era un motivo capital de la falta de éxito de las curas del kwashiorkor intentadas con mezclas de maíz y frijoles. Hansen et al. (1960) afirmaron que la diferencia de valor biológico de las proteínas ensayadas se reflejaba con claridad en la retención de nitrógeno, que era, por término medio, de 13 por ciento a 14 por ciento en la leche, 8,8 por ciento en la mezcla de dos elementos y sólo 5,7 por ciento en la de tres elementos. Llegaron a la conclusión de que las mezclas de dos y de tres elementos eran adecuadas para evitar el kwashiorkor después de la recuperación inicial de la enfermedad, pero únicamente la mezcla de tres elementos tenia proteínas en concentración y de calidad suficientemente altas para poder utilizarse satisfactoriamente en un tratamiento de dicha enfermedad.

Cabe señalar que la mezcla de dos elementos, 66 por ciento de harina de maíz y 33 por ciento de harina de caupíes, no es la mejor combinación de esas dos fuentes de proteínas. Según Bressani y Scrimshaw (1961), en las mezclas más adecuadas de ambos alimentos, el caupí suministra del 50 al 75 por ciento de las proteínas y el maíz entre el 50 y el 25 por ciento.

En otros estudios de Hansen et al. (1960) y Brock (1961), se midió, mediante el balance de nitrógeno, el valor nutritivo del maíz solo y del maíz suplementado con lisina y triptofano, con harina de guisantes y harina de pescado, y con harina de guisantes y leche. La retención de nitrógeno aumentó considerablemente con cada modalidad de suplemento, pero con ingestas de proteínas inferiores a 2,5g por kg de peso corporal por día era notablemente menor con el suplemento de lisina y triptofano o el de harina de guisantes que con una dieta a base de leche. Estas diferencias desaparecieron con una ingesta mayor de proteínas. La mezcla de maíz y guisantes suplementada con un 12 por ciento de leche o un 10 por ciento de harina de pescado produjo retenciones de nitrógeno comparables a las de una dieta de leche a todos los niveles de ingesta de proteínas. La variabilidad de esos resultados obtenidos con proteínas de frijoles y otras legumbres puede deberse al tipo de legumbre empleado, a deficiencias de aminoácidos o a algún otro factor desconocido. Deberían investigarse más a fondo estos resultados, pues las semillas de leguminosas ofrecen grandes posibilidades de contribuir a resolver los problemas de nutrición del mundo.

Baptist y De Mel ( 1955) obtuvieron una respuesta muy satisfactoria con 25 niños ceilandeses, de uno a seis años de edad, a los que suministraron una dieta mixta de tres cereales y cuatro legumbres, suplementada con leche desnatada. Por su parte, Navarrete y Bressani ( 1981 ) estudiaron el balance de nitrógeno en adultos y determinaron que una dieta a base de frijoles producía un equilibrio de nitrógeno con una ingesta de 114 mg N por kg por dia; sin embargo, una mezcla de maíz y frijoles en proporción de 87:13 producta un equilibrio de nitrógeno con una ingesta de 98 mg de N por kg por dia.

Todos estos estudios indican que aunque se mejore el valor nutritivo de las proteínas del maíz añadiendo frijoles, su calidad sigue siendo insuficiente para alimentar a niños de corta edad y a niños en edad preescolar, como se demostró cuando también se investigaron suplementos de proteínas de alta calidad a las dietas a base de maíz y frijoles. El volumen, que limita la ingesta posible, y la calidad nutritiva son dos factores de importancia en las mezclas o dietas a base de maíz y frijoles.

Nutrientes limitantes de la dieta a base de maiz y frijoles

Aminoácidos

Se ha demostrado que si se añade 0,3 por ciento de L-lisina HCI y 0,10 por ciento de DL-triptofano a una dieta de 90 por ciento de maíz y 10 por ciento de frijoles, se obtiene un aumento considerable del peso y una mejora de la calidad proteínica, lo cual no sucede al añadir también metionina (véase el Cuadro 42). La importancia de la calidad de las proteínas en las dietas basadas en maíz y frijoles se observó al añadir metionina a las mezclas de estos dos alimentos. Los resultados confirmaron la limitación de este aminoácido en los frijoles, pues se observó una respuesta al incluir más frijoles en la dieta. De igual modo, esas dietas a base de maíz y frijoles con metionina hicieron que los sujetos consumiesen mayores cantidades de alimentos o de energía, lo que demostró el valor de la calidad de las proteínas para estimular la ingesta alimentaria (Contreras, Elías y Bressani, 1980; 1981). Los resultados obtenidos demostraron también que, incluso con la combinación más adecuada -es decir, una proporción de 7:3 de maíz: frijoles-, la dieta sigue siendo de calidad insuficiente para alimentar a niños de corta edad, y lo es aún más si la proporción de frijoles es inferior.

CUADRO 42
Efecto de la adición de lisina y triptofano al maíz o de metionina a los frijoles sobre el valor nutritivo de una dieta a base de maíz (72,4%) y frijoles (8,1%) [ensayo con ratas jóvenes]

Nota: Peso promedio inicial 44g. Aminoacidos empleados: 0,3 por ciento _L -lasina HCI: 0,1 por ciento _DL-triptofano; 0,3 por ciento, _DL-metionina.
Fuente: Gomez-Brenez, Elías y Bressani, 1972.

Vitaminas y minerales

Una dieta de maíz y frijoles en proporción de 7:3 responde a la adición, por si sola, de una mezcla completa de vitamina B y elementos liposolubles y más aún a un suplemento completo de minerales, pero no a las calorías ni a la lisina y el triptofano. Los mejores resultados a base de combinaciones dobles son los que se han obtenido añadiendo minerales y aminoácidos, minerales y vitaminas, minerales y calorías, vitaminas y aminoácidos y vitaminas y calorías. La adición de calorías y aminoácidos no mejora significativamente ni el aumento de peso de los sujetos ni el PER de la dieta. En cuanto a las combinaciones triples, se necesita una ingesta suficiente de vitaminas y minerales para obtener un efecto de los aminoácidos, dado que los animales alimentados a base de dietas enriquecidas con aminoácidos experimentan probablemente una deficiencia de vitaminas y minerales. Aunque esto sea evidente, lo normal es que en la práctica no se tenga en cuenta.

Se observó que los animales a los que se suministraba una dieta enriquecida con aminoácidos desarrollaban carencias de vitaminas y minerales, y muchos de ellos morían. hecho que se atribuyó a una disminución de esos nutrientes ocasionada por el efecto catalítico de la mejora de la calidad proteínica sobre el potencial del animal para responder a este estimulo.

El suministro de más calorías en la dieta ocasionó una ligera disminución de la calidad de ésta, lo que indica que la adición de calorías redujo la ingesta de proteínas, lo cual a su vez disminuyó su calidad al impulsar una deficiencia de aminoácidos esenciales en la mezcla de maíz y frijoles. Contreras, Ellas y Bressani (1980, 1981) obtuvieron resultados similares utilizando crías de ratas en fase de crecimiento y cerdos alimentados con una mezcla de maíz y frijoles en una proporción de 87:13 y de 70:30. Estos autores confirmaron los resultados obtenidos anteriormente e indicaron que una de las principales limitaciones de las dietas basadas en maíz y frijoles era su volumen, que no permitía ingestas mayores. En el Cuadro 43 se resumen los resultados de algunas de estas dietas suplementadas suministradas a ratas.

Para saber si un aumento del contenido de proteínas de la dieta debido al aumento de las proteínas del maíz y los frijoles incrementaría el rendimiento de los animales, se han llevado a cabo diversos experimentos, los cuales han mostrado que la utilización en la dieta a base de maíz y frijoles de un maíz que tenga 13 por ciento de proteínas, en lugar de sólo 8,3 por ciento, produce un cierto aumento de peso y un mayor aprovechamiento de las proteínas, pese a la disminución de éstas que revelan las cifras del PER y del valor relativo del nitrógeno. Era un resultado que cabía esperar, pues el grado de aprovechamiento de las proteínas depende de su cantidad y calidad. Cuando se suplementaron las dos muestras de maíz (con contenido bajo y elevado de proteínas) de esa dieta de maíz y frijoles con lisina y triptofano, mejoró el aumento de peso y el contenido de proteínas utilizables, que resultaron superiores a los de la dieta a base de maíz con elevado contenido de proteínas. También se produjeron aumentos de peso y de proteínas aprovechables en comparación con la dieta basal al aumentar los frijoles de la dieta del 10 por ciento al 20 por ciento, pero fueron menores que con las respectivas dietas suplementadas con aminácidos. Se interpretaron estos datos en el sentido de que las dietas de maíz y frijoles en una proporción de 90:10 resultan limitantes, en primer lugar, por lo que se refiere a la calidad proteínica y, en menor medida, en lo tocante a la cantidad de proteínas (Gómez-Brenes, Elías y Bressani, 1972; Elías y Bressani, 1971; Bressani, Elías y De España, 1981 ) Dicha interpretación coincide con la de Arroyave ( 1974), quien señaló que para obtener una retención adecuada de nitrógeno de una dieta de maíz y frijoles similar a la consistente en 1,27 g de proteínas lácteas por kg de peso corporal por día, en niños de uno a dos años de edad, eran necesarios 1,7 g de proteína por kg por día. Estos resultados muestran que las proteínas del maíz común de la dieta mejoran si se le añaden lisina y triptofano

CUADRO 43
Valor nutritivo de una dieta de maíz y frijoles (90:10) suplementada con vitaminas, minerales, calorías y aminoácidos

^aLisina (o'] por ciento); DL -triptofano (0, 10 por ciento).
Fuente: Bressani. 1990.

Mejora de la dieta a base de maiz y legumbres

Suplementos de origen animal

Diversos experimentos con animales han demostrado que la metionina es el aminoácido limitante de las dietas que contienen más de 30 partes de frijoles, en tanto que en las que contienen más de 70 partes de maíz el factor limitante es la lisina. La dieta que proporciona la calidad más elevada presenta deficiencias de ambos aminoácidos (Bressani, Valiente y Tejada, 1962). Al mismo tiempo, esas dietas tienen un bajo contenido total de proteínas. Así pares' para mejorar la calidad de las mezclas de maíz y frijoles, es menester añadir fuentes de proteínas ricas en ambos aminoácidos. De los estudios realizados con animales alimentados con dietas a base de maíz y frijoles y diversas fuentes de proteínas animales, como pollo o carne de bovino' se desprende que si se añade de 20 a 30 por ciento de proteínas de origen animal mejora considerablemente su valor nutritivo (Bressani 1987). En experimentos llevados a cabo por otros investigadores se alimentó ad libitum a animales con 1 2 3 y 4 g de leche en calidad de suplemento diario de una dieta de maíz y frijoles. Los resultados demostraron que bastaban aproximadamente de I a 2 g por día añadidos a una ingesta de dieta basal de 15 g por día para aumentar la calidad nutritiva de la dieta considerada desde la perspectiva de la calidad de las proteínas. En dichos estudios se constató que un 12 por ciento de leche era el mínimo necesario para producir una mejora relativamente elevada de la calidad de la dieta de maíz y frijoles. Además el efecto de ese suplemento era más intenso si se adicionaba diariamente. Murillo Cabezas y Bressani ( 1974) quienes experimentaron con cachorros de perro hallaron que un 20 por ciento de leche era el complemento mínimo necesario para obtener el balance de nitrógeno más elevado con una dieta a base de maíz y frijoles. No se obtuvo ese resultado con la dieta base de maíz y frijoles suplementada con lisina metionina y triptofano tal como se encuentran en las proteinas lácteas. Torún y Viteri (1981) y Torún et al. (1984) demostraron mediante estudios de metabolismo realizados con nidos alimentados con una dieta de frijoles y maíz en una proporción ponderal de 15:85 con un 18 por ciento de proteínas animales (leche) que se obtenían respuestas biológicas positivas y constantes. Dichos autores llegaron a la conclusión de que las ingestas de proteínas a partir de la dieta empleada en el estudio eran adecuadas si las ingestas de energía correspondían a las estimaciones de las necesidades de energía.

El MPC

La sustitución del maíz común por el MPC es otra opción que puede mejorar la calidad de las dietas a base de maíz y frijoles. Los resultados obtenidos alimentando animales con mezclas de MPC y frijoles mostraron que al igual que con el maíz común el suplemento óptimo se alcanza con una dieta cuya proporción de proteínas sea aproximadamente 50:50 equivalente a 70:30 de maiz/frijoles en peso (Bressani y Elías 1969). Sin embargo hay que señalar dos diferencias: la primera es que tanto el aumento de peso de los animales como la calidad proteínica fueron mayores en las mezclas de MPC y frijoles que en las de maíz común y frijoles. La segunda, quizá más importante aún, es que el aumento de peso y la calidad proteínica de las mezclas que tenían más de 70 partes de maíz no se diferenciaban de los valores que arrojaba la mezcla mejor esto es, una dieta de 70:30. De igual modo, la ingesta de la dieta durante un periodo experimental de 28 días aumentó de 224 a 388 g por animal en el punto máximo, y permaneció constante en todas las demás dietas con niveles más elevados de MPC en la mezcla.

En otra serie de estudios, se evaluó la calidad proteínica del MPC como componente de una dieta a base de maíz y frijoles, con 82,8 por ciento de maíz y 10,5 por ciento de frijoles cocidos, en perros adultos y cachorros alimentados a dos niveles de proteínas (Bressani y Elias, 1972; Murillo, Cabezas y Bressani, 1974). El efecto del MPC fue comparado con dietas similares compuestas de maíz común y frijoles, y maíz común suplementado con lisina y triptofano y frijoles. Los datos correspondientes al balance de nitrógeno mostraron que la retención de éste de los cachorros o perros adultos alimentados con dietas a base de MPC y frijoles eran tan o más elevada que la de los que habían sido alimentados con maíz común suplementado con lisina y triptofano, y en ambos casos muchísimo más elevada que la de los que habían sido alimentados sólo con maíz y frijoles.

Estos estudios, así como los efectuados con lechones, indican también que las dietas de maíz y frijoles son voluminosas, lo que limita la cantidad que se puede ingerir para atender plenamente las necesidades nutritivas (Contreras, Elías y Bressani, 1980, 1981).

Mezclas de alimentos de elevada calidad

En muchos paises en desarrollo se han desplegado por largo tiempo grandes esfuerzos para idear mezclas alimenticias de calidad elevada que suministren los nutrientes, sobre todo proteínas, que se obtienen de los productos alimenticios de origen animal. La mayoría de esos alimentos tienen un contenido relativamente elevado de proteínas, con una buena composición de aminoácidos que en alguna medida puede corregir la deficiencia de éstos y de otros elementos nutritivos de las dietas de maíz y frijoles, a condición de que se consuman en cantidad suficiente. Los estudios efectuados han mostrado que este efecto de complemento se produce realmente. Se alimentó a crías de animales con una dieta basal de cerca de 85 por ciento de maíz tratado con cal y 15 por ciento de frijoles negros cocidos. Se suplementó dicha dieta debidamente con minerales, vitaminas y energía. Se alimentó a grupos de animales diariamente con I, 2, 3 y 4 g de alimentos con elevado contenido de proteínas, a base de maíz, saja y leche desnatada. Los resultados obtenidos demostraban que esos niveles, sobre todo el más elevado, suplementaban con eficacia la dieta basal, como se podía deducir del aumento de peso, del aprovechamiento de las proteínas y de los parámetros bioquímicos (De Souza, Elías y Bressani, 1970).

Todas estas dietas -suplementadas con alimentos de origen animal o con alimentos de calidad elevada- resultan eficaces porque suministran los nutrientes de que aún carecen las dietas basadas únicamente en maíz y frijoles. Así pues, cualquier alimento de origen animal o vegetal, por ejemplo la soja y las hortalizas de hoja, también mejorará la calidad de esas dietas.

Hortalizas

Del estudio de las dietas a base de maíz y frijoles se desprende que presentan carencias no sólo en lo que se refiere a la calidad proteínica sino también con respecto a otros elementos nutritivos. Se ha descrito ya las consecuencias que tiene la adición de vitaminas y minerales, juntos o por separado, a dietas de ese tipo. Se han realizado otros experimentos en los que se ha suplementado la dieta basal de maíz y frijoles con pequeñas cantidades de hortalizas de hoja, como amaranto, espinacas y chipilín (crotalaria). Estas hortalizas no sólo suministran los aminoácidos esenciales y las proteínas, sino también vitaminas y carotenos que satisfacen en cierta medida las necesidades de vitamina A del animal.

Se han estudiado diversos vegetales para complementar la dieta de maíz y frijoles y en el Cuadro 44 se exponen algunos resultados. Se experimentaron dos conjuntos de dietas, uno con la adición de vitaminas y otro sin ellas. Se añadió un 5 por ciento del peso en seco. Todas las hortalizas, fuera cual fuera el conjunto de dietas estudiado, mejoraron el peso y aumentaron la ingesta de la dieta. También el aprovechamiento de las proteínas en las dietas a base de maíz y frijoles más hortalizas fue superior a la de testigo, y el valor de aprovechamiento máximo se obtuvo con las hortalizas de hoja. Esto muestra claramente que se puede mejorar el valor nutritivo de las dietas de maíz y frijoles en una proporción de 87:13 suministrando vitaminas, pequeñas cantidades de proteínas y aminoácidos esenciales.

CUADRO 44
Efectos de diversas hortalizas en la mejora del valor nutritivo de las dietas a base de maíz común y frijoles (proporción 87:13)

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