0,05). En cambio, la colesterolemia aumentó hacia el final del período experimental tanto en aquellos animales que consumieron materias grasas crudas como las que las tomaron termo-oxidadas (p < 0,05). Conclusiones: el consumo de aceites y grasa sometidos a sucesivos calentamientos térmicos influye sobre la peroxidación lipídica plasmática y es mayor cuanto mayor sea el número de calentamientos aplicados, por lo que sería recomendable no abusar del recalentamiento de los aceites utilizados en la frituras.]]>
0.05). By contrast, cholesterol levels increased towards the end of the experimental period in both the rats consuming crude fats and those consuming thermo-oxidised fats (p < 0.05). Conclusions: Consumption of oils and fats submitted to repeat thermal heating has an influence on plasma lipidic peroxidation, which becomes higher with increasing number of heating processes applied, so that it would advisable not to abuse of reheating the oils used for frying foods.]]>
Efectos del consumo de aceites termo-oxidados sobre la peroxidación lipídica en animales de laboratorio
Effects of thermo-oxidised oils on lipid peroxidation in experimental animals
J. Abilés1, A. N. Ramón2, G. Moratalla1, R. Pérez-Abud1, J. Morón Jiménez2 y A. Ayala3
1Unidad de Nutrición Clínica y Dietética. Unidad de Cuidados Intensivos. Hospital Universitario Virgen de las Nieves. Granada. España.
2Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Salta. Argentina.
3Departamento de Bioquímica, Bromatología y Toxicología. Facultad de Farmacia. Universidad de Sevilla. España.
RESUMEN
Introducción: La calidad de las grasas y aceites utilizados para frituras es tan importante como la calidad del producto final, ya que durante el proceso de fritura se desarrollan productos de oxidación que pasan a formar parte de la dieta pudiendo ser nocivos para la salud de los consumidores.
Objetivo: determinar los efectos del consumo de grasas y aceites termo-oxidados sobre la oxidación de lipoproteínas plasmáticas en ratas de laboratorio.
Métodos: determinación, mediante técnicas espectrofotométricas, de sustancias que reaccionan con el ácido tiobarbitúrico y colesterol total (método enzimático) en el suero de 40 ratas de la cepa wistar que consumieron aceites y grasas crudas y termo-oxidadas con diferentes niveles de malonilaldehido (MDA) durante 30 días.
Resultados: El grupo de animales que recibió dieta con aceites y grasa termo-oxidados experimentaron aumentos significativos en la concentración plasmática de MDA a lo largo del período de estudio, siendo la peroxidación lipídica mayor cuanto mayor fue el contenido de MDA (p < 0,05), independientemente del tipo de materia grasa consumida. Sin embargo aquellos que recibieron aceites y grasas en estado crudo mantuvieron los niveles plasmáticos de peróxidos lipídicos sin cambios significativos durante el período de experimentación (p > 0,05). En cambio, la colesterolemia aumentó hacia el final del período experimental tanto en aquellos animales que consumieron materias grasas crudas como las que las tomaron termo-oxidadas (p < 0,05).
Conclusiones: el consumo de aceites y grasa sometidos a sucesivos calentamientos térmicos influye sobre la peroxidación lipídica plasmática y es mayor cuanto mayor sea el número de calentamientos aplicados, por lo que sería recomendable no abusar del recalentamiento de los aceites utilizados en la frituras.
Palabras clave: Peróxidos lipídicos. Aceites. Grasas. Tratamiento térmico.
Introduction: The quality of fats and oils used for frying is as important as the quality of the final product since during the frying process oxidization by-products are formed and become part of the diet, being potentially harmful for the consumers' health.
Objective: To determine the effects of thermo-oxidised fats and oils on the oxidization of plasma lipoproteins inexperimental rats.
Methods: Determination by means of spectrophotometric techniques of those substances reacting with thiobarbituric acid and total cholesterol (enzymatic method) in the sera of 40 Wistar rats that consumed crude thermooxidised oils and fats with different levels of malonil aldehyde(MDA) for 30 days.
Results: The group of rats receiving a diet with thermooxidised oils and fats experienced significant increases in MDA plasma levels throughout the study period, lipid peroxidation being higher with increasing MDA content (p < 0.05) regardless the type of fat compound consumed. However, those rats receiving crude oils and fats kept plasma levels of lipidic peroxides without significant changes throughout the experimental period (p > 0.05). By contrast, cholesterol levels increased towards the end of the experimental period in both the rats consuming crude fats and those consuming thermo-oxidised fats (p < 0.05).
Conclusions: Consumption of oils and fats submitted to repeat thermal heating has an influence on plasma lipidic peroxidation, which becomes higher with increasing number of heating processes applied, so that it would advisable not to abuse of reheating the oils used for frying foods.
Key words: Lipidic peroxides. Oils. Fats. Thermal treatment.
Introducción
Durante el proceso de fritura, al mismo tiempo que se desarrollan características organolépticas deseables como color, sabor y olor en el producto final, la grasa o aceite sufre cambios perjudiciales como desarrollo de sabores extraños, pérdida de valor nutritivo y acumulación de compuestos resultantes del deterioro oxidativo de los ácidos grasos que, luego pasan a formar parte de la dieta1 pudiendo ser nocivos para la salud de los consumidores2,3.
]]> A altas temperaturas en presencia de aire se producen reacciones de peroxidación lipídica con formación de hidroperóxidos, cuya descomposición generan productos de oxidación secundarios que incluyen compuestos volátiles como aldheídos, cetonas, hidrocarbonos, ácidos, ésteres, alcoholes y compuestos aromáticos4.Se han descrito efectos deletéreos debidos al consumo de aceites térmicamente oxidados como pérdida de peso y alta mortalidad5-7. Cortesi y cols.8 han demostrado gran toxicidad en ratas a las que se les administraban dosis intravenosas de hidroperóxidos. Sin embargo cuando se utilizaron dosis orales iguales o mayores no se observaron efectos letales.
La evidencia indica que los hidroperóxidos no son absorbidos. De hecho la toxicidad de los aceites térmicamente oxidados parece deberse más a compuestos de oxidación secundaria de bajo peso molecular que a los hidroperóxidos como tal9-11.
Diversos estudios atribuyen a estos productos secundarios los efectos adversos resultantes del consumo de grasas rancias, ya que constituyen sustancias altamente reactivas y tóxicas que pueden modificar proteínas,ácidos nucleicos y otras biomoléculas in vivo9,13-16.
Por tanto, la calidad de las grasas y aceites utilizados para frituras es tan importante como la calidad del producto final, ya que los alimentos fritos absorben entre 5-40% del aceite utilizado1.
Debido a que la degradación oxidativa de los ácidos grasos en membranas biológicas sucede análogamente a la auto-oxidación por reacción en cadena de los radicales libres. El consumo de grasas termo-oxidadas puede afectar los niveles de oxidación fisiológica como una extensión de lo ocurrido en los alimentos17.
Por lo tanto, la finalidad de este trabajo fue determinar los efectos del consumo de grasas y aceites termooxidados sobre la oxidación de lipoproteínas plasmáticas en ratas de laboratorio.
Metodología
Tratamiento y análisis de las materias grasas
]]> Material: Se utilizaron aceite de maíz, oliva virgen y grasa de vaca.Métodos: Las muestras de grasas y aceites se tomaron según procedimientos indicados en los métodos oficiales AOCS18. El resto fue sometido a diferentes tratamientos térmicos por calor seco.
Las materias grasas se sometieron a calentamiento a una temperatura de 180 ± 2º C, durante siete minutos. Luego del mismo se dejaron enfriar y se tomaron las muestras respectivas. Este procedimiento se repitió 4 veces en cada caso.
Tanto en muestras crudas como en las sometidas a cada uno de los calentamientos, se cuantificó la concentración de malonilaldehido por el método del ácido tiobarbitúrico (ATB) según Buege y Aust 19.
Los resultados obtenidos en dichos calentamientos se sometieron a análisis estadístico para clasificarlas en materias grasas de alto y bajo contenido de MDA (mg/kg de alimento), las que posteriormente pasaron a formar parte de la mezcla de las dietas de experimentación (tabla I).
Estudios biológicos
Material: Se utilizaron cuarenta ratas de 56 ± 5 g de peso (45-62 g) de la cepa Wistar, provenientes del Bioterio de la Facultad de Ciencias de la Salud (Universidad Nacional de Salta), se destetaron a los 21-23 días de edad.
Métodos: Las ratas fueron colocadas en jaulas metabólicas individuales y mantenidas en períodos alternos de 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad. La temperatura de la habitación fue de 21 ± 1º C y la humedad relativa registrada fue de 67-70% aproximadamente. Los animales se acondicionaron a éste ambiente experimental por un período de cuatro días con la dieta control (Pellet).
Al final de este período se distribuyeron aleatoriamente en tres grupos (Maíz, Oliva y Grasa), los que subdividieron en tres lotes de cuatro ratas cada uno. A un lote de cada grupo se le suministró una dieta que contenía 10% de aceite o grasa crudos, y a los restantes una de bajo y alto contenido de MDA respectivamente (tabla I).
]]> Además se consideró un grupo control, el cual consumió alimento balanceado (Pellet).La ración y el agua fueron administradas ad libitum durante un período de experimentación de treinta días.
Se mantuvo un registro diario del consumo de alimento y crecimiento de las ratas.
El protocolo de trabajo fue aprobado por la Universidad Nacional de Salta, Argentina y todos los procedimientos siguen las normas internacionales.
Tanto al inicio como a los diez, veinte y treinta días se efectuaron extracciones de sangre por corte de cola y se realizaron las siguientes determinaciones bioquímicas:
• Oxidación lipídica: cuantificación de TBARS en plasma19. Éste método se basa en la formación de un cromógeno rosa mediante la reacción de una molécula de malonilaldehido (MDA) con moléculas de ATB que se mide espectrofotométricamente. Muchos aldehídos α y β-insaturados procedentes de la peroxidación lipídica son biológicamente activos y pueden reaccionar con el ATB, denominándose sustancias que reaccionan con el ATB (TBARS).
• Colesterol total: método enzimático usando reactivos Wiener (Enzimatic cholestat AA).
Análisis estadísticos
Los resultados obtenidos se analizaron estadísticamente mediante el Análisis Factorial20 y la prueba de Duncan21.
]]>Resultados
En la tabla II puede observarse el nivel de oxidación de lipoproteínas plasmáticas de los animales de laboratorio alimentados durante el período experimental (30 días) según el tipo de aceite o grasa de la dieta.
Cabe destacar que los animales no rechazaron ninguna de las dietas experimentales, siendo el consumo diario de las mismas estadísticamente similar. Asimismo el peso de las ratas estuvo entre 62-65 kg sin diferencias significativas entre los grupos estudiados.
El índice de TBARS en el suero de las ratas al comienzo de la experiencia fue de 1,90 μM/ml.
A los diez días de alimentación, este valor se mantuvo constante tanto en el grupo que recibió aceite de maíz como el que tomó aceite de oliva y grasa todos ellos crudos, sin embargo, los animales que fueron alimentados con estas materias grasas de bajo y alto contenido de MDA, experimentaron incrementos similares en la peroxidación lipidica, con diferencias significativas con respecto al contenido de MDA de la dieta pero sin diferencia con respecto al tipo de materia grasa tomada.
Durante el segundo periodo de experimentación (veinte días), ninguno de los grupos que consumió materias grasas crudas presentó variaciones del nivel sanguíneo de MDA en comparación con los periodos anteriores. A diferencia de las alimentadas con bajo y alto contenido de MDA, que manifestaron nuevamente aumentos altamente significativos del índice de TBARS en todos los grupos estudiados, sin diferencias en el tipo de aceites o grasa de la dieta.
A los treinta días de alimentación, se detectó en todos los grupos, una disminución del índice de TBARS con valores de MDA por debajo del encontrado inicialmente.
En el grupo control, se observaron valores de MDA en suero constantes, de 1,7 μM/ml y 2 μM/ml en todos los tiempos de estudio.
]]> Por su parte, el nivel sanguíneo de colesterol (tabla III) fue de 70,5 mg/dl al inicio de la experimentación. A los diez días se observó un aumento del mismo en ratas alimentadas con aceite de maíz y oliva reutilizados, con bajo y alto contenido de MDA, no así en las que consumieron éstas materias grasas crudas.
Sin embargo, el grupo que consumió grasa de vaca presentó aumentos de la colesterolemia, en todos los lotes.
A los veinte días de alimentación estos valores aumentaron significativamente en los lotes que recibieron aceites de maíz, oliva y grasa recalentados; a diferencia de los que consumieron éstos sin tratamiento térmico.
En el último período (treinta días), los valores de colesterolemia se mantuvieron constantes en todos los grupos.
El grupo control alimentado con Pellet, no presentó variaciones en sus niveles de colesterol a lo largo del período experimental, observándose valores entre 70,50 ± y 74,75 ± 5 mg/dl.
Discusión
Desde los primeros estudios de Roffo y cols. en el año 1938 22, que reportaron carcinomas gástricos en ratas alimentadas con grasas y aceites calentadas a 250-300º C durante 6-24 horas; reproducidos por otros trabajos5,23 en los que se encontró además pérdida de peso y alta mortalidad, se ha extendido el concepto de que los aceites y grasas de fritura confieren gran toxicidad.
Estos hallazgos y el incremento del consumo de alimentos fritos, preceden a un gran número de estudios experimentales en animales con aceites y grasas oxidados, para valorar el riesgo potencial de estos alimentos sobre la salud24.
]]> Los aceites y grasas administrados aquí, se distinguieron según el índice de TBARS obtenido en los calentamientos de las mismas, aunque algunos autores han observado que estos compuestos tienen una débil toxicidad24. Está ampliamente descrito que los productos finales de la peroxidación lipídica producen lesiones en las proteínas al interaccionar con restos de lisina, cisteína e histidina13-16 y que, al ser mejor absorbidos que otros productos generados, producen daño en hígado, riñón y timo25.La detección y medida de la peroxidación lipídica ha sido muy utilizada en el estudio de la influencia del estrés oxidativo en distintas patologías 26.
En este trabajo, pudimos observar incrementos significativos en el índice de TBARS del suero de las ratas alimentadas con aceites y grasa termo-oxidados de manera creciente durante todo el período estudiado, no así los que las recibieron en estado crudo, demostrando que son las materias grasas calentadas las que tienen efecto nocivo.
Una gran cantidad de estudios han observado significación patológica de la peroxidación lipídica endógena, la cual tal vez pueda ser una amplificación de los productos de oxidación lipídica contenida en los alimentos12,24,27.
La lipoperoxidación resulta especialmente relevante cuando se afectan los lípidos constitutivos de las membranas biológicas, ya que se ven alteradas propiedades como la fluidez, el potencial y la permeabilidad iónica de la membrana28, conduciendo finalmente a una pérdida de la integridad de la misma29,30.
Además, también se pueden alterar proteínas funcionales tales como transportadores y enzimas, provocando roturas que liberan el contenido de las células y organelas, como las enzimas hidrolíticas lisosomales28,29. Los peróxidos lipídicos y/o sus derivados carbonílicos citotóxicos pueden bloquear la acción de los macrófagos, inhibir la síntesis de proteínas, destruir bacterias, inactivar enzimas, agregar proteínas, generar trombinas y actuar como agentes quimiotácticos para los fagocitos30,31.
Por otro lado, la colesterolemia de los animales de experimentación también sufrió aumentos significativos en aquellos que consumieron aceites y grasa calentados con respecto a los que tomaron estas materias grasas en estado crudo durante los primeros días. Todos los estudios a cerca de la aterogenicidad de los aceites oxidados por calentamiento y sus hidroperóxidos lipídicos coinciden en que estos son mas aterogénicos que los aceites no calentados y que causan daño arterial y cardíaco 32,33.
Asimismo los óxidos de colesterol se relacionan con diferentes efectos tóxicos entre los que destaca su implicación en los procesos de aterosclerosis32. Blankenhorn y cols.34 observaron que la prevalencia de pacientes con bypass incrementaba al aumentar la ingesta de ácidos grasos saturados pero también lo hacía en aquellos que consumían ácidos grasos mono y poliinsaturados derivados de las frituras. Por otra parte el tratamiento culinario incrementa el contenido de óxidos de colesterol en los alimentos. Echarte y cols.35,36 encontraron un incremento en el contenido de óxidos de colesterol analizados en langostinos y en carne de pollo sometidos a cocción a la plancha con valores hasta 4,5 veces superiores en las muestras cocinadas respecto a las crudas.
En este estudio, no encontramos los efectos descritos por otros autores como pérdida de peso, retardo del crecimiento, diarreas5 y elevada mortalidad, tal vez porque estos hallazgos se obtuvieron por un lado con consumo crónico de dietas con grandes cantidades de aceites y grasas37, con dietas desequilibradas con falta de ácidos grasos esenciales y vitamina E o con grasas y aceites como único nutriente 38.
Por otro lado, los hidroperóxidos formados en el primer paso de la oxidación, si bien son altamente tóxicos, solo ejercen su efecto si se administran por vía parenteral, ya que ingeridos por vía gastrointestinal son hidrolizados39 y detoxificados por enzimas glutatión-dependientes40.
]]> Billek y cols.41 observaron efectos deletéreos en ratas alimentadas con productos de oxidación de aceites y estimaron que el consumo humano de éstos compuestos es 100 veces menor, por lo que es probable que el consumo de grasas rancias no produzcan toxicidad aguda, sin embrago, el consumo crónico de frituras es potencialmente nocivo.En este estudio pudimos observar que la ingesta de grasas oxidadas incrementa la peroxidación lipídica en el plasma de los animales de experimentación, lo que, a pesar de no conferir toxicidad letal, indica el inicio de la degradación oxidativa endógena.
Si bien las recomendaciones alimentarias para disminuir los riesgos inherentes al estrés oxidativo se fundamentan en privilegiar el consumo de alimentos que tengan un alto contenido en nutrientes protectores, no hay que olvidar que así como existen diversos factores que inciden en la capacidad antioxidante de los alimentos como las modificaciones por tratamientos térmico o mecánicos42, también existe un riesgo potencial por el consumo de grasas termo-oxidadas que pueden afectar los niveles de oxidación fisiológica como una extensión de lo ocurrido en los alimentos.
Conclusiones: el consumo de aceites y grasa sometidos a sucesivos calentamientos térmicos influye sobre la peroxidación lipídica plasmática y es mayor cuanto mayor sea el número de calentamientos aplicados, por lo que sería recomendable no abusar del recalentamiento de los aceites utilizados en la frituras.
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Dirección para correspondencia: Recibido: 8-VII-2008.
Aceptado: 30-VII-2008.