Una aplicación informática multivalente para estudios del estado nutricional de grupos de población. Valoración de la ingesta alimentaria
F. Pérez-Llamas*, M. Garaulet*, F. Herrero**, J. T. Palma**, F. Pérez de Heredia*, R. Marín** y S. Zamora*
*Departamento de Fisiología. **Departamento de Ingeniería de la Información y las Comunicaciones. Universidad de Murcia. España.
| Resumen El objetivo de este trabajo es la presentación y validación de un programa informático, GRUNUMUR, que ha sido diseñado para estudios de evaluación nutricional en grandes colectivos de población, así como la descripción de algunos de los resultados obtenidos tras su utilización. Este programa incluye los siguientes tipos de estudios: a) estudio dietético; b) estudio sobre hábitos alimentarios; c) estudio antropométrico, y d) estudio clínico. ]]>
La principal ventaja que GRUNUMUR presenta es la de poder ser periódicamente actualizado sin conocimientos profundos de informática, además de estar abierto a la introducción de otras nuevas bases de datos. (Nutr Hosp 2004, 19:160-166) Palabras clave: Estado nutricional. Ingesta alimentaria. Programa informático.
| A MULTIVALENT COMPUTER PROGRAM FOR Abstract The aim of the study is the presentation and validation of a computer program, GRUNUMUR, designed for nutritional evaluation studies in great population groups, and to describe some of the results obtained after the application of this working tool. This program includes he following types of studies: a) dietary study; b) food habits study; c) anthropometric study and d) clinical study. ]]>
The main advantage of GRUNUMUR is the possibility of being periodically actualised without any important software knowledge, and to be opened to the introduction of new data bases. (Nutr Hosp 2004, 19:160-166) Key words: Computer program. Food intake. Nutritional status. |
Correspondencia: Francisca Pérez-Llamas.
Departamento de Fisiología.
Facultad de Biología. Universidad de Murcia.
Campus de Espinardo. 30100 Murcia.
e-mail: frapella@um.es
Recibido: 1-VII-2003. ]]> Aceptado: 31-VII-2003.
Introducción
Uno de los grandes objetivos que algunos grupos de investigación persiguen es el de conocer el estado nutricional de los diferentes segmentos de la población sana. Una información actualizada es imprescindible para mejorar la nutrición de los distintos colectivos, mediante el desarrollo de programas de intervención que puedan tener posibilidades de alcanzar el éxito. Entre estos grupos se encuentra el Grupo de Investigación en Nutrición de la Universidad de Murcia (GRUNUMUR).
La evaluación del estado nutricional de cualquier colectivo se puede llevar a cabo mediante diferentes métodos, que ofrecen complementarias y valiosas informaciones. Se pueden distinguir varios tipos de estudios, tales como la estimación de la ingesta de alimentos, energía y nutrientes, el estudio de hábitos alimentarios, la realización de medidas antropométricas directas y ecuaciones e índices derivados, la valoración del grado de actividad física, el análisis de parámetros clínicos, como los hematológicos, bioquímicos, inmunológicos, genéticos, etc.1,2.
Estos estudios, especialmente cuando se realizan en grandes colectivos, implican necesariamente la obtención y manipulación de un elevadísimo número de datos, los cuales deberán ser almacenados, clasificados, recalculados, relacionados entre sí y recuperados repetidamente, para extraer la máxima información posible. Adicionalmente, los datos, obtenidos en cualquier investigación, deberán ser comparados con valores o rangos de valores de la población de referencia, para cada edad o grupo de edad y género, bien sean recomendaciones nutricionales, percentiles o valores de normalidad de las diversas variables. Por todo ello, se hace imprescindible la utilización de una aplicación informática que permita el manejo de tales cantidades de datos de una forma sencilla, segura y rápida.
En los últimos años se han diseñado diversos programas informáticos aplicados a estudios nutricionales. Los desarrollados en otros países3-5, sin la intención de reducir su interés y valor científico, podemos considerarlos útiles sólo para investigaciones realizadas en aquellas poblaciones para las cuales han sido diseñados, ya que tando los propios alimentos como la composición de los mismos, varían de unos países a otros, e incluso dentro del mismo país. Es más, existe variabilidad tanto en las recomendaciones nutricionales y en los hábitos alimentarios como en los parámetros de la propia población, tales como los antropométricos, variabilidad que no puede ser ignorada a la hora de evaluar el estado nutricional de cualquier colectivo.
En España también se han diseñado diversos programas informáticos relacionados con el campo de la nutrición y que aparecen publicados en la bibliografía, pero sobre todo aplicados al seguimiento y control de la nutrición artificial hospitalaria6, tanto enteral7 como parenteral8,9, y en número más reducido, los hay aplicados a estudios de poblaciones sanas10,11. En la mayoría de los casos, estos programas sólo contemplan la utilización parcial de los diversos métodos implicados en los estudios de evaluación nutricional. Además, no siempre son periódicamente actualizados en las bases de datos que contienen, lo que puede dar lugar a resultados desfasados. Otra importante limitación es que su utilización ha quedado limitada exclusivamente al propio grupo de investigación que lo ha desarrollado, o bien implica un alto coste económico, siendo su accesibilidad difícil o a veces imposible.
Nuestro grupo de investigación, consciente de las limitaciones que otros programas informáticos presentan para la realización de estudios nutricionales en grandes colectivos de población sana, y gracias a la imprescindible colaboración del Grupo de Investigación de Inteligencia Artificial e Ingeniería del Conocimiento, del Departamento de Ingeniería de la Información y las Comunicaciones de la Universidad de Murcia, nos hemos atrevido a diseñar una aplicación informática multivalente para estudios de evaluación nutricional en grupos de población (GRUNUMUR), cuya descripción y validación ha sido el objeto de este trabajo.
Material y métodos
]]> La aplicación informática GRUNUMUR, diseñada para realizar estudios de evaluación nutricional en grupos de población, consta de una pantalla o menú principal, desde el cual se puede crear, abrir, guardar o eliminar cada estudio de un individuo o colectivo en particular. La información requerida por el programa de cada individuo participante en el estudio es la siguiente:- Datos personales: nombre y apellidos (datos confidenciales), edad, fecha de nacimiento y género.
- Valoración de la ingesta: alimentos y cantidades de alimentos ingeridos en un espacio de tiempo dado. Esta información puede ser extraída tanto de una encuesta recuerdo de 24 horas, de un registro dietético de número variable y determinado de días o bien de un cuestionario de frecuencia de consumo de alimentos semicuantitativo.
- Medidas antropométricas: peso, tallas, pliegues cutáneos (bicipital, tricipital, subescapular, suprailíaco, abdominal), envergadura, distancia talón-rodilla, perímetros de brazo, cintura y cadera.
- Resultados de diferentes análisis clínicos: hematológicos, bioquímicos, inmunológicos y genéticos.
Se trata de una aplicación informática multivalente, que incluye los cuatro tipos de estudios que pueden realizarse de forma simultánea o por separado en un individuo o grupo de población para la evaluación de su estado nutricional:
- Estudio dietético.
- Estudio sobre hábitos alimentarios.
- Estudio antropométrico.
- Estudio clínico.
La información que este apartado ofrece es, además de la ingesta diaria de energía y nutrientes que se listan en el apéndice A, la distribución de éstos en las diferentes tomas del día (desayuno, almuerzo, comida, merienda, cena, entre comidas), la procedencia alimentaria de los nutrientes ingeridos dentro de cada uno de los seis grupos básicos de alimentos (lácteos, cereales, carnes, verduras, frutas y grasas), el número de raciones diariamente consumidas de cada uno de estos grupos básicos de alimentos, y el listado general de los alimentos y sus cantidades consumidas. Así mismo, la aplicación permite seleccionar la base de datos correspondiente a las cantidades de energía y nutrientes recomendadas para cada segmento de la población, por grupos de edad y género, ofreciendo así la información derivada de su comparación.
Las bases de datos que se han incluido hasta el momento en relación con la ingesta alimentaria en la herramienta informática han sido elaboradas y publicadas por diversos autores, siendo todas ellas específicas y validadas para la población española:
- Tablas de composición de alimentos españoles: para los contenidos de energía y nutrientes se han introducido las tablas de Mataix12 y Mataix y Mañas13, para los de ácidos grasos las de Moreiras y cols.14, y para los de algunos componentes antioxidantes presentes en los alimentos los datos de Olmedilla y cols.15.
- Tablas de recomendaciones de energía y nutrientes: FAO/WHO/UNU16 y Departamento de Nutrición17.
GRUNUMUR permite obtener los resultados del estudio de dos formas: a) mediante un informe personalizado, perteneciente a cada participante del estudio, y b) como una base da datos global, que es el resultado de la introducción de los datos de todos los individuos pertenecientes al mismo colectivo estudiado. Esta base de datos puede ser exportada directamente a una hoja de cálculo (Microsoft Excel), y a partir de ésta, se puede realizar cualquier tipo de tratamiento de datos y aplicar el análisis estadístico que el investigador considere adecuado.
La validación de la aplicación informática GRUNUMUR se ha llevado a cabo mediante la comparación de los resultados obtenidos de esta herramienta multivalente y los de una aplicación informática que se encuentra en el mercado, denominada General Asde18, que incluye las tablas de composición de alimentos españoles de Mataix12. Evidentemente, la validación de nuestra aplicación con otro programa que utilizara otras tablas de composición de alimentos no sería posible.
Resultados
Para la validación de nuestra herramienta informática, en relación con la valoración de la ingesta alimentaria, se ha utilizado como programa de referencia la aplicación comercial General Asde, ampliamente utilizada en investigación19. Para ello, se han introducido los datos obtenidos en un estudio nutricional y comparado los resultados extraídos de ambas aplicaciones.
El estudio se llevó a cabo en un colectivo de adolescentes procedentes de una zona rural de la Región de Murcia (n = 101). Tal y como se muestra en la tabla I, no existen diferencias estadísticamente significativas entre los resultados extraídos de ambas aplicaciones tras la realización del análisis estadístico (t de Student).
]]> Una vez validada la herramienta GRUNUMUR, ha sido aplicada en diversos estudos de evaluación nutricional. En la tabla II se muestran los resultados de la ingesta de algunos micronutrientes en adolescentes murcianos20. La estimación de la ingesta media de micronutrientes no indica graves deficiencias dietéticas en el colectivo estudiado, pero dada la gran variabilidad entre individuos, se hace necesaria su comparación individual con las recomendaciones, lo que pone de manifiesto que un elevado número de los adolescentes consume menos del 80% de las ingestas diarias recomendadas, especialmente en cinc, y vitaminas A y E.
Por otro lado, se ha utilizado la aplicación GRUNUMUR en un estudio nutricional de tipo transversal, realizado en adolescentes de un área rural de una región mediterránea, cuyo objetivo, entre otros, ha sido valorar la calidad del desayuno21. En la figura 1 se representa el porcentaje de adolescentes en función de sus hábitos de desayuno. Los resultados indican que un 7% del colectivo estudiado no desayuna nunca, y en su conjunto, en un 80% de los adolescentes, el aporte energético del desayuno no alcanza la cantidad mínima recomendada22.
En otro estudio nutricional, se ha determinado la procedencia alimentaria, dentro de cada grupo básico de alimentos, de la ingesta de ácidos grasos trans en un colectivo de adolescentes murcianos. En la tabla III se muestran estos resultados, y como se puede observar en ella, el mayor aporte de ácidos grasos trans procede de los alimentos del grupo de los lácteos. El estudio muestra un consumo total de ácidos grasos trans (0,93 g/día) menor a lo observado por otros autores en la población general española (2,1 g/día)23.
Asimismo, se ha valorado la ingesta de diferentes carotenoides (alfa-carotenos, ß-carotenos, ß-criptoxantina, licopeno, luteina y zeaxantina) en un colectivo de adolescentes24. En la tabla IV se muestran los resultados, de ellos se puede deducir que existe una extraordinaria variabilidad en el consumo de carotenoides entre adolescentes, no siendo el género un factor determinante. Se ha encontrado una ingesta de ß-carotenos, ß-criptoxantina, luteína y zeaxantina inferior a las descritas por otros autores en la población española adulta, similar en alfa-carotenos y superior en licopeno.
Discusión
]]> Una de las necesidades de cualquier aplicación informática destinada a la investigación es la de poder ser periódicamente actualizada, y ésta es la ventaja más importante que el programa informático "GRUNUMUR" presenta, pues está abierto a la introducción y utilización de otras bases de datos, tales como otras tablas de composición de alimentos, de recomendaciones nutricionales, nuevos diseños de cuestionarios de frecuencia de consumo de alimentos, etc. o bien tiene la posibilidad de añadir nuevas variables a las bases de datos que ya contiene, como un nuevo alimento, componente alimentario o receta, etc.El importante desarrollo que la industria alimentaria está experimentando en los últimos años, ha dado lugar a la aparición en el mercado de un elevado número de nuevos alimentos, así como variaciones respecto de los tradicionales, cuya composición nutritiva puede llegar a diferir extraordinariamente de la de los alimentos de partida o tradicionales. Pongamos el ejemplo de un alimento básico, que se toma diariamente y por la mayor parte de la población, como puede ser la leche. Hoy se puede adquirir en el comercio no sólo leche entera, semi o desnatada, la podemos encontrar enriquecida en vitaminas (A, D, E), en minerales (calcio, hierro), con adición de fibra alimentaria, con sustitución de la grasa saturada por la poliinsaturada, etc.
Este hecho obliga a los investigadores, no sólo a estimar lo más ajustadamente posible la cantidad ingerida de cada alimento, sino también a profundizar en las características de ese alimento (tipo, variedad, marca, etcétera), con el fin de identificarlo y obtener así unos resultados más fiables. Pero de nada sirve conseguir una información de ingesta alimentaria más completa si no existe una base de datos que recoja la composición nutritiva de todos estos nuevos alimentos.
En la presente aplicación informática se han considerado los nuevos alimentos para la obtención de los datos de energía, macronutrientes y micronutrientes en el colectivo de adolescentes estudiado (tabla I). Esta posibilidad es de gran importancia en este colectivo, en especial la inclusión de nuevos alimentos procedentes de bollería industrial y los nuevos zumos y bebidas, así como la gran variedad de productos lácteos. GRUNUMUR además permite futuras y periódicas actualizaciones de otros nuevos alimentos.
Actualmente sabemos que una dieta adecuada y saludable no sólo es aquella que aporta unas cantidades determinadas de energía y nutrientes, las cuales deben estar dentro del rango marcado por las recomendaciones, sino que existen también otros factores a tener en cuenta a la hora de valorar la dieta, por ejemplo, la distribución de energía a lo largo de día, y especialmente el aporte energético del desayuno25,26. La posibilidad de obtener datos de las diferentes tomas del día, así como de conocer la proporción de energía y nutrientes y los hábitos alimentarios dentro de cada toma, es otra de las ventajas de GRUNUMUR (fig. 1).
Otro aspecto interesante es conocer la ingestión diaria del número de raciones de cada uno de los grupos básicos de alimentos, que nos permite valorar la variabilidad de la dieta o la desviación con la tradicional dieta mediterránea, y comparar así, no sólo con el número de raciones recomendadas, también con los resultados de los estudios llevados a cabo en otros grupos de población27,28. Además, la biodisponibilidad y la calidad de los nutrientes difiere entre alimentos, por lo que puede ser de gran valor para la investigación conocer la procedencia alimentaria de un determinado nutriente, como por ejemplo, qué proporción del calcio procede de lácteos, o qué proporción del hierro es de origen animal, cuyas biodisponibilidades son más elevadas que las de estos mismos minerales de origen vegetal. La tabla III representa un ejemplo de cómo con GRUNUMUR se puede determinar la procedencia exacta de cada nutriente, con el fin de estimar la relevancia de los datos obtenidos del estudio, en este caso se representan los ácidos grasos trans y su procedencia por grupos básicos de alimentos, pero datos semejantes se pueden obtener de la distribución de energía o de cualquiera de los nutrientes objeto de estudio.
Desde la aparición del nuevo concepto de alimento funcional o nutracéutico29, en estudios de nutrición puede ser también de gran interés la valoración de la ingesta de otros componentes alimentarios, tales como carotenoides, compuestos polifenólicos, flavonoides, ácido linoleico conjugado, etc., que actualmente no son considerados como nutrientes, pero que a medida que avanzan los conocimientos en nutrición y en otras ciencias (fisiología, biología molecular, genética, etcétera), existen cada vez más evidencias de sus efectos beneficiosos en la prevención y/o tratamiento de ciertas enfermedades degenerativas30-32. En la tabla IV se ha representado la ingesta de los diferentes carotenoides, un claro ejemplo de este tipo de componentes alimentarios. Conforme se vayan descubriendo nuevos componentes nonutricionales con potenciales efectos beneficiosos y tras el análisis de sus contenidos en los alimentos, se podrán ir incorporando en las bases de datos de GRUNUMUR. (apéndice A)
A la hora de diseñar esta aplicación informática, se nos planteó la necesidad de elaborar una base de datos con la composición en energía y nutrientes de los alimentos españoles. De entre todas las tablas de composición de alimentos que ofrece la bibliografía, la elaborada por Mataix12, que posteriormente ha sido actualizada con una publicación más reciente13, ha sido la seleccionada por diversas razones: a) esta tabla ha sido elaborada a partir de alimentos españoles, esta característica es básica para obtener resultados más fiables, dada la extraordinaria variabilidad en la composición de alimentos entre los distintos países; b) incluye un elevado número de alimentos, 917 en total; y c) esta misma tabla ha sido utilizada en otro programa informático18, el cual ha sido utilizado para la validación de la herramienta GRUNUMUR, mediante la comparación de los resultados extraídos de ambas aplicaciones.
Inicialmente, la herramienta informática GRUNUMUR contenía la base de datos correspondiente a las tablas de composición de alimentos españoles de Mataix12 y Mataix y Mañas13. Sin embargo, dicha tabla no incluye el contenido en ácidos grasos trans y carotenodes de los alimentos. Al tener la ventaja de ser una aplicación abierta, tras la introducción de la información requerida14,15, se han podido llevar a cabo los dos últimos estudios anteriormente comentados (tablas III y IV).En conclusión, la aplicación informática diseñada para estudios de evaluación del estado nutricional que se presenta en este trabajo, y a la que se le ha denominado GRUNUMUR, no deja de ser una más de las múltiples descritas en la bibliografía. Sin embargo, una vez validada, esta aplicación tiene la particularidad de que ha sido desarrollada tras una larga experiencia en el campo de la nutrición y con un interés puramente científico, que ha dado como resultado una herramienta fiable que facilita este tipo de investigaciones. Actualmente está siendo utilizada en dos grandes estudios: a) en un proyecto coordinado (FIS n.º 00/0015-04) sobre la evaluación del estado nutricional en un amplio colectivo de adolescentes de las ciudades de Granada, Madrid, Murcia, Santander y Zaragoza, y b) en un proyecto de investigación que realiza el Grupo de Investigación en Nutrición de la Universidad de Murcia en colaboración con el Instituto de Servicios Sociales de la Región de Murcia (ISSORM), cuyo objetivo es la valoración de los menús ofertados en catorce centros geriátricos, así como la evaluación del estado nutricional de sus residentes.
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