Biodisponibilidad de calcio, hierro y cinc en leguminosas mediante ensayos in vitro con cultivos celulares

Abstract

Se pone a punto y optimiza en legumbres, un método in vitro de estimación de la biodisponibilidad mineral, que incluye una digestión gastrointestinal simulada e incorpora un cultivo celular (células Caco-2) para evaluar la captación y el transporte de calcio, hierro y cinc. Este sistema se aplica a alubias, garbanzos y lentejas (producto crudo y sometido a cocción).<br/><br/>Se caracteriza la línea celular Caco-2 como modelo de captación y/o transporte mineral. Para evaluar el estado del cultivo celular los parámetros utilizados son: curvas de crecimiento, formación y tamaño de domas, contenidos de proteínas totales y del borde en cepillo, y actividades de la fosfatasa alcalina y de la sacarasa-isomaltasa. Para evaluar la integridad de la monocapa celular, se utiliza la resistencia eléctrica transepitelial (TEER) y el transporte de rojo fenol del compartimento apical al basal. <br/><br/>El efecto de la cocción sobre la captación del calcio, hierro y cinc depende de la legumbre considerada. En alubias la cocción tradicional aumenta los porcentajes de captación con respecto al producto crudo, siendo para el Ca: 21.87 y 0.57 % respectivamente, Fe: 29.37 y 1.66 %, y Zn: 15.51 y 2.12 % respectivamente para producto crudo y cocido. En garbanzos se observa el efecto contrario, los mayores porcentajes de captación corresponden a producto crudo (Ca: 8.45 %, Fe: 1.83 % y Zn: 5.81 % ) frente al cocido (Ca: 2.76 %, Fe: 1.42 % y Zn: 2.75 % ). En lentejas destaca la elevada captación de hierro de las sometidas a cocción industrial (11.12 %), frente a producto crudo (12.42 %) y cocción tradicional (no detectable). <br/><br/>En las legumbres crudas el orden en el transporte mineral depende de la legumbre considerada. En alubias y lentejas el elemento con mayor porcentaje de transporte es el hierro (16.30 y 42.60 % respectivamente), mientras que en garbanzos los tres elementos presentan porcentajes similares (del orden del 20%). Cuando las lentejas se someten a cocción tradicional e industrial se observa que no se detecta hierro transportado. Para Ca y Zn los porcentajes de transporte obtenidos son de 10.1 y 12.4 % (producto crudo), 8.0 y 14.2 % (cocción tradicional), 17.0 y 13.0 % (cocción industrial) respectivamente.

An in vitro method useful to estimate mineral bioavailability in legumes was set up and validated. The method include a gastrointestinal digestion and a cell culture (Caco-2 cells) to evaluate the uptake and transport of calcium, iron and zinc. It has been applied applied to beans, chickpeas and lentils (raw and cooked products).<br/><br/>The Caco- 2 cell line was characterized as a model for mineral uptake and/or transport. To evaluate the cell culture state the following parameters were used: growing curves, dome formation and size, total and brush border protein content, and alkaline phosphatase and sucrase-isomaltase activities. To evaluate the cell monolayer integrity the values of transepithelial electrical resistance (TEER) and red phenol transport from the apical to the basolateral compartment were used.<br/><br/>The cooking effect on calcium, iron and zinc uptake depends on the type of legume. In beans traditional cooking increase uptake percentages when compared to raw product, these were for Ca 21,87 and 0.57 %, Fe 29.37 and 1.66 % and Zn 15.51 and 2.12 %, for cooked and raw product, respectively. In chickpeas the contrary effect was found the higher uptake percentages correspond to raw product, Ca: 8.45 and 2.76 %, Fe: 1.83 and 1.42 % and Zn: 5.81 and 2.75 %, for raw and cooked product, respectively. Finally, in lentils the high iron uptake of ready-to-eat lentils (11.12 %) when compare to raw product (12.42 %) stand out.<br/><br/>In raw products, the mineral classification according to the value of mineral transport depended on the legume. In beans and lentils the higher transport percentage corresponded to iron, with values of 16.3 and 42.6 %, respectively, whereas in chickpeas similar transport percentages (20 %) were found for the three elements. In lentils traditionally or industrially cooked no transported iron was detected, while the following values were found for Ca and Zn: raw products (10.10 and 12.40 %), traditionally cooked products (8 and 14,20 %) and ready-to-eat products 17 and 13 %.