Chapter 7 – Conclusions and Future Work
7.2 Future Work
7.2.2 Representing Uncertainly with Cartography and Fuzzy Logic
El valor nutricional de los pseudocereales esta principalmente relacionado a sus proteínas (Valcárcel Yamani & da Silva Lannes, 2012). El contenido de proteínas en quinoa puede ir desde 7,5-22%, con un promedio estimado en 13,8% (Alandia Borda et al., 1979).
En este como en otros pseudocereales, la mayor parte de las proteínas se localizan en el embrión (Mujica et al., 2001).
Contrariamente a los cereales, tales como el trigo, las proteínas se componen principalmente de albúminas y globulinas (44-77%), y contiene poco o nada de prolaminas (0,5-7%) (Jancurová et al., 2009) que son las principales proteínas de almacenamiento en los cereales y que resultan tóxicas en la enfermedad celíaca. (Álvarez Jubete et al., 2009; Valcárcel Yamani & da Silva Lannes, 2012). Esas proteínas son las constituyentes del gluten, por lo tanto la quinoa es considerada como uno de los granos libres de el (Niewinsk, 2008). Tal característica la convierte en una alternativa saludable para las personas con enfermedad celíaca, cuyo único tratamiento hasta la fecha es la estricta eliminación del gluten de la dieta (Álvarez Jubete et al., 2009).
En quinoa las dos clases principales de proteínas son la globulina 11S (chenopodina) y la albúmina 2S alta en cisteína, que representan el 37% y el 31-35% de la proteína total, respectivamente (Prakash & Pal, 1998; Valcárcel Yamani & da Silva Lannes, 2012). Además, presenta 0,8% de proteína soluble en alcohol (prolaminas), 11,5% de proteína soluble en medio alcalino (glutelinas) y 19,7 de proteínas insolubles (Prakash & Pal, 1998). La chenopodina tiene un peso molecular (PM) de alrededor 320,000. Comprende seis subunidades asociadas por puentes disulfuro y es relativamente baja en los aminoácidos metionina y cisteína en comparación con la composición de aminoácidos de la proteína total de la semilla. Al parecer, la albúmina 2S es la principal contribuyente de aminoácidos azufrados. Aunque se describe a esta proteína como "alta-cisteína", también se distingue por altos niveles de arginina e histidina (Brinegar, Sine & Nwokocha, 1996).
La composición de aminoácidos de la chenopodina es similar a la de otras globulinas 11S, con altos niveles de aspartato + asparagina, glutamato + glutamina, arginina, serina, leucina y glicina (Shewry, 2002).
El punto isoeléctrico de las proteínas de quinoa es a pH 6 aproximadamente y la máxima solubilidad se obtiene a pH 10 (Oshodi et al., 1999).
Tabla 1.5. Comparación del contenido de aminoácidos entre quinoa y otros cereales.
HIT: Harina Integral de Trigo, HRT: Harina Refinada de Trigo. Fuente: 1Repo Carrasco, 1991; 2 Shewry, 2007.
1.1.9.1. Calidad proteica
Desde el punto de vista de la nutrición humada, interesa además del origen de la fuente proteica, la calidad biológica de la misma. En este sentido las proteínas pueden clasificarse como biológicamente completas o incompletas (Thompson et al., 2008). La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) ha
Aminoácidos QQuinoa1 HIT2 HRT2 Cebada2 Avena22 Centeno2 Arroz2 Maíz2
Ác. Aspártico - - - - - - - - Ác. Glutámico - - - - - - - - Serina - - - - - - - - Glicina - - - - - - - - Alanina - - - - - - - - Prolina - - - - - - - - Histidina 2,7 2,3 2,2 2,3 2,2 2,2 2,4 2,7 Isoleucina 3,4 3,7 3,6 3,7 3,9 3,5 3,8 3,6 Leucina 6,1 6,8 6,7 7 7,4 6,2 8,2 12,5 Lisina 5,6 2,8 2,2 3,5 4,2 3,4 3,7 2,7 Cisteína 1,7 2,3 2,5 2,3 1,6 1,9 1,6 1,6 Metionina 3,1 1,2 1,3 1,7 2,5 1,4 2,1 1,9 Fenilalanina 3,7 4,7 4,8 5,2 5,3 4,5 4,8 5 Tirosina 2,5 1,7 1,5 2,9 3,1 1,9 2,5 3,8 Treonina 3,4 2,9 2,6 3,6 3,3 3,3 3,4 3,7 Triptófano 1,1 -1,1 -1,1 1,9 ND 1,1 1,3 0,6 Valina 4,2 4,4 4,1 4,9 5,3 4,8 5,8 4.8
señalado que una proteína es biológicamente completa cuando contiene todos los aminoácidos esenciales en una cantidad igual o superior a la establecida para cada aminoácido en una proteína de referencia o patrón e incompleta cuando al menos uno de los aminoácidos esenciales se encuentra en una concentración inferior a la establecida para la proteína patrón, ya que esta situación limita la síntesis proteica no pudiendo ser utilizadas completamente por el organismo (Repo Carrasco et al., 2007). Para que la síntesis de una determinada proteína se lleve a cabo, todos los aminoácidos esenciales deben estar disponibles en las células en las concentraciones necesarias (Thompson et al.,
2008).
El patrón de aminoácidos recomendado para evaluar la calidad de las proteínas para todas las edades (excepto los menores de un año) se basa en los requerimientos de aminoácidos de los niños edad preescolar. La relación del limitante que se encuentra en menor proporción con respecto al mismo aminoácido en la proteína patrón, se denomina cómputo aminoacídico (CA) (Tapia et al., 2000).
Por lo tanto, la calidad de una proteína depende de su contenido en aminoácidos esenciales y condicionalmente esenciales, es decir, aquellos que se vuelven indispensables en determinadas situaciones (Kathleen Mahan & Escott-Stump, 2001). De los 20 aminoácidos que conforman las proteínas, el organismo sintetiza 9 a partir del adecuado suministro de nitrógeno, y los que no pueden ser sintetizados (aminoácidos esenciales) a la velocidad y cantidad requerida, son suministrados a través de ciertos alimentos que integran la dieta. Ellos son: histidina, leucina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, valina y triptófano, para los lactantes hay que considerar además histidina. Bajo algunas condiciones, un aminoácido no esencial puede convertirse en un aminoácido esencial. En ese caso, el aminoácido se llama aminoácido condicionalmente esencial (Kathleen Mahan & Escott-Stump, 2001; Thompson et al., 2008).
El contenido de lisina en quinoa es dos veces más alta que en los cereales como el trigo o el maíz. Presenta, además, un adecuado perfil de aminoácidos para niños en edad preescolar ya que no muestra deficiencia de aminoácidos esenciales (Valcárcel Yamani & da Silva Lannes, 2012). Se destaca también por su aporte de histidina, isoleucina y aminoácidos aromáticos (fenilalanina y tirosina) y tiene contenidos similares de leucina y triptófano. Cuando es comparada con los requerimientos de aminoácidos de los niños en edad escolar y adultos, la quinoa puede suministrar más del 150 % de lo indicado para niños y el 200% en adultos (Valcárcel Yamani & da Silva Lannes, 2012). Ruales & Nair (1992) informaron que los primeros aminoácidos limitantes (AAL) eran los aminoácidos aromáticos (fenilalanina + tirosina) otorgando una puntuación química de 86 para la proteína de quinoa cruda y de 85 para la de quinoa lavada. La siguió treonina y luego lisina. En general, el contenido de aminoácidos esenciales en la quinoa es mayor que en
los cereales comunes (Ruales & Nair, 1992). Según otros autores, la proteína de quinoa proporciona 67% de la fenilalanina, 123% de isoleucina, 94% de leucina, 109% de lisina, 66% de metionina, 93% de treonina y 90% de triptófano y valina, todos respecto al patrón establecido por FAO. Por lo tanto, los AAL de las proteínas de quinoa serían: fenilalanina, leucina, metionina, treonina y triptófano. Tales déficits deberían suplirse en la alimentación con proteínas de otros alimentos que sean ricos en estos aminoácidos (Wahli, 1990).
La Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Food and Drug Administration (FDA) de Estados Unidos adoptaron como medida para valorar la calidad de una proteína el cómputo químico o score de aminoácidos corregido por la digestibilidad de la proteína en cuestión (protein digestibility corrected amino acid score) o PDCAAS (Ettinger, 2001). Los granos andinos presentan una digestibilidad menor que los alimentos de origen animal probablemente por su contenido de fibra. Se estima que la digestibilidad de los granos andinos es de aproximadamente 80% (Tapia et al., 2000).
La digestibilidad verdadera (DV) de los granos de quinoa medida en animales de experimentación es de aproximadamente 92% (Ruales & Nair, 1992).
La relación de eficiencia de proteína (PER) evalúa la calidad de la proteína y mide la ganancia de peso corporal con relación a la cantidad de proteína consumida. La PER corregida de la quinoa sin tratar es de 1.36 a 1.86 (Ayala, 2004). En general, un PER por debajo de 1.5 aproximadamente describe una proteína de baja calidad o pobre; entre 1,5 y 2,0, una de calidad intermedia; y por encima de 2,0, una proteína de alta calidad (Friedman, 1996).