Encapsulación de hierro: Otra estrategia para la prevención o tratamiento de la anemia por deficiencia de hierro

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INTRODUCCIÓN

El hierro es un micromineral necesario para una amplia variedad de funciones como el transporte de oxígeno, la pro­liferación celular, inmunidad, síntesis de DNA, producción de energía, entre otras. La dieta humana contiene dos formas de hierro: hierro hemo y no hemo. El primero deriva de alimentos cárnicos, vísceras y sangre que con­tengan mioglobina y hemoglobina. El hierro no hemo, que se encuentra en cereales, lácteos, legumbres y vegeta­les. La anemia por deficiencia de hierro afecta a un tercio de la población mun­dial, causando severos problemas de salud: retraso del crecimiento, proble­mas de desarrollo cognitivo, bajo rendi­miento escolar, disminución de la pro­ductividad, etc. Una de las causas son el consumo de dietas bajas en hierro y el desbalance entre el consumo de die­tas altas en hierro no hemo, respecto al hierro hemo.

Las estrategias de prevención y trata­miento se basan en la suplementación oral y fortificación de alimentos, pero su eficacia no ha sido la esperada. Una de las causas se debe a que los compuestos de hierro utilizados tienen baja biodis­ponibilidad y producen efectos indesea­dos. Por esto, se han buscado nuevas tecnologías que pudiesen evitar estos problemas, como la encapsulación.

DESARROLLO

Manejo de la anemia por deficiencia de hierro

Para ello se utilizan diferentes sales de hierro como: fumarato ferroso, sulfato ferroso, gluconato ferroso, hierro ami­noquelado, lactato ferroso, citrato de amonio férrico, succinato ferroso, saca­rato férrico, hierro EDTA, hemoglobina y eritrocitos.

RAZONES PARA ENCAPSULAR HIERRO:

  1. Mejorar la biodisponibilidad del hierro no hemo, se protege los com­puestos de hierro de factores am­ bientales adversos y de su paso por el tracto gastrointestinal.
  2. Enmascarar el sabor metálico que presenta el hierro (no hemo y hemo) cuando es incorporado en alimentos.
  3. Disminuir los cambios de color que genera el hierro cuando es incorpo­rado en alimentos.
  4. Reducir el efecto catalizador del hie­rro sobre la oxidación de grasas, ya que reduce la vida útil del producto.
  5. Disminuir los efectos adversos gas­trointestinales de las sales de hierro solubles, tales como: oscurecimien­to dental, dolor abdominal, pirosis, náuseas, diarrea, estreñimiento y heces negras.
  6. Disminuir la precipitación de hierro en estómago (liberación controlada).
  7. Permite la posibilidad de mezclar en una misma micro-partícula/micro-cápsula/liposoma, dos fuentes dife­rentes de hierro.

MÉTODOS PARA ENCAPSULAR HIERRO Y OBTENCIÓN DE DIFERENTES COMPUESTOS DE HIERRO ENCAPSULADO

El secado por aspersión, implica la pulverización de una solución que contiene hierro como material núcleo y algún material encapsulante como material muralla (carbohidratos como maltodextrina, derivados del almidón, celulosa, alginato, quitosano y proteí­nas derivadas de suero de leche, soya, otras). Es uno de los más utilizados en la industria de alimentos debido a sus altos rendimientos, bajos costos y ven­tajas de almacenamiento. Sin embargo, para la fortificación de alimentos líqui­dos o suplementación oral no es el más usado para la encapsulación de hierro, debido a que los materiales encapsu­lantes generalmente son solubles en agua.

how-to-take-kratom-capsulesFigura 1. Compuestos de hierro encapsulado

El entrampamiento en liposomas, es una técnica de uso limitado debido a la inestabilidad física y química de los lipo­somas, bajos rendimientos y eficiencia de encapsulación, liberación prematura del hierro desde los liposomas, y altos costos en su procesamiento. Teórica­mente la estabilidad del hierro en este método debe ser alta, siempre que los liposomas se mantengan estructural­mente intactos y es difícil de obtener ya que el sólo paso por el tracto gastroin­testinal los desestabilizaría, debido a la presencia de lipasa pancreática y ácidos biliares en el intestino delgado.

TABLA 1Tabla 1. Algunas aplicaciones in vitro de hierro encapsulado

 

Tabla 2Tabla 2. Algunas aplicaciones in vivo de hierro encapsulado

La gelación iónica, consiste en agre­gar el hierro en la solución gelificante, cuando las sales de hierro presentan incompatibilidad electrolítica para for­mar perlas por el método convencional. Este método de encapsulación es bas­tante prometedor para suplementación de hierro oral, porque el alginato es un material que libera una baja concentra­ción del hierro encapsulado a nivel gás­trico, y a nivel intestinal la liberación es controlada en el tiempo, y se produce una liberación casi completa después de 3 horas de digestión en condiciones in vitro.

APLICACIONES DE HIERRO ENCAPSULADO EN NUTRICIÓN

Algunas publicaciones relacionadas con la encapsulación de hierro y su estudio a nivel de laboratorio en diferentes in­vestigaciones in vitro se muestran en la Tabla 1. El principal compuesto de hierro utilizado para la encapsulación es el sulfato ferroso, que es considera­do como “gold standard” y hay pocos estudios donde se encapsula hierro hemo. Los métodos de encapsulación usados principalmente son entrampa­miento en liposomas, extrusión y gela­ción iónica. De estos los que presentan una mejor eficiencia de encapsulación son la extrusión y la gelación iónica. Particularmente se observó un bajo porcentaje de liberación de hierro des­de perlas de alginato a nivel gástrico y alto porcentaje a nivel intestinal, lo que hace adecuado este sistema para suple­mentación oral de hierro.

En relación a los estudios in vivo de pro­ductos con hierro encapsulado, algunas de las investigaciones relevantes se presentan en la Tabla 2. Estos produc­tos se han probado en modelos anima­les como rata y cerdo, como también en humanos. Generalmente se observa que el principal material usado para la encapsulación es nuevamente el sulfa­to ferroso, y que el método de encapsu­lación más usado es el entrampamiento en liposomas.

CONCLUSIONES

El hierro es un micromineral fácil de en­capsular, ya que esta técnica se puede realizar con varios compuestos de hie­rro y mediante diversas metodologías. La encapsulación de hierro es un méto­do efectivo para mejorar la biodisponi­bilidad del hierro, pero principalmente reducir las características organolépti­cas adversas en alimentos fortificados. Gracias a las ventajas de esta tecnolo­gía es posible formular suplementos de hierro que sean mejor tolerados y productos alimenticios fortificados con compuestos de hierro que sean habi­tualmente consumidos en las distintas poblaciones en riesgo. De esta forma la tecnología de encapsulación puede contribuir en el desafío de disminuir la alta prevalencia de anemia por defi­ciencia de hierro.

Fuente: Adaptado de: Durán E., Villalobos C., Churio O. et al. Encapsulación de hierro: Otra estrategia para la prevención o tratamiento de la anemia por deficiencia de hierro. Rev. chil. nutr. vol.44 no.3 Santiago 2017. Disponible en: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?pid=S0717- 75182017000300234&script=sci_arttext

 

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