Hablemos Claro

Proteínas del suero de la leche, un alimento funcional

Priscila Neder Morato
Carolina Soares de Moura
Pablo Christiano B. Lollo
Jaime Amaya-Farfan

Departamento de Alimentos e Nutrição
Faculdade de Engenharia de Alimentos, UNICAMP, Campinas, SP - Brasil.

QUÉ ESPERAR DE ESTA LECTURA

Investigaciones recientes indican que las proteínas del suero de la leche, además de ser reconocidas por promover el crecimiento del niño, estimular la síntesis de proteína muscular y de poseer componentes con capacidad anti-hipertensión, anti-úlcera, ahora se muestran como poseedoras de dos nuevas propiedades: 1) un efecto de protección celular contra el estrés y 2) una función en la homeostasis (capacidad del organismo para mantener una situación físico-química característica y constante dentro de ciertos limites) de la glucosa, de posible utilidad en el manejo de la diabetes. Tales propiedades se manifiestan cuando las proteínas son digeridas.

Las proteínas como parte de los alimentos funcionales

Las proteínas son compuestos formados por aminoácidos y, por mucho tiempo, fueron vistas apenas como fuentes de aminoácidos para la construcción de tejidos en el organismo. A partir de la última década del Siglo XX, se observó que los fragmentos producidos al ser digeridas (denominados de “péptidos”) tenían múltiples propiedades fisiológicas y muy interesantes. Hecho curioso fue que esas observaciones llegaban a la luz del conocimiento justamente en la época en que científicos japoneses lanzaban la noción de los “FOSHU” (alimentos con utilidad especial para la salud). Las proteínas de la leche, particularmente las proteínas del queso, o caseínas, estaban entre las primeras a ser estudiadas, y fue de esa forma que se entendió cómo las proteínas de un tipo de alimento podían tener valor funcional diferente de las proteínas de otro, o sea, que los alimentos no son iguales si consideramos apenas el contenido total de proteínas.

En general, las proteínas hacen parte del conjunto de los tres macronutrientes esenciales para el origen y manutención de la vida (proteínas, carbohidratos y grasas). Las proteínas de la leche fueron “inventadas” por la naturaleza para sustentar el desarrollo y la manutención de los mamíferos, especialmente para el recién-nacido, sin que haya obstáculo o maleficio demostrado para el adulto. Como parte del proceso natural para la asimilación de las proteínas alimentarias, el organismo se vale de un proceso de digestión en el tracto gastro-intestinal. Mediante la digestión, las proteínas ingeridas se rompen produciendo aminoácidos libres y fragmentos de varios tamaños, llamados “péptidos”; o sea, grupos de aminoácidos todavía unidos por enlaces un poco más fuertes, los cuales demoran tiempos variables en ser convertidos en aminoácidos libres.

Las proteínas de la leche y del suero

Popularmente es sabido que la leche posee dos tipos de proteínas: la caseína –de la cual se fabrica el queso– y la proteína del suero, que queda en el caldo que sobra después de formado el queso. De hecho, son 7 las principales proteínas, en total. Las proteínas del suero, además de tener un elevado valor nutricional para soportar el crecimiento y la buena salud del hombre en la primera y segunda edad, han recibido más interés mundial que las caseínas pues existe bastante evidencia de que ellas también confieren ventajas para la salud en la edad madura y, particularmente, en lo que se refiere a la capacidad del organismo de protegerse contra algunas enfermedades, en especial, las crónicas no-transmisibles. Entre estas, se citan las propiedades anti-hipertensiva, anticatabólica, antitrombótica, antidiabética, y antiestrés, pero el número continúa aumentando. Es importante notar aún que en la leche materna, las proteínas del suero son mucho más abundantes que las caseínas en la leche bovina. En la tabla 1, se puede comparar la cantidad de proteína, grasa y lactosa total, así como la dilución o “liquidez” de leches de tres especies de mamíferos, incluyendo la humana.

Tabla 1. Composición en macronutrientes de la leche de varios mamíferos

Composición (%) Humana Vaca Cabra Oveja
Agua 88,0 87,8 88,9 83,0
Proteína 0,9 3,2 3,1 5,4
Grasa 3,5 3,9 3,5 6.0
Lactosa (azúcar) 7,2 4,8 4,4 5,1
Calcio 0,33 0,12 0,1 0,17

 

La leche de vaca es 4 veces más rica en caseína (proteína del queso) que la leche materna. Mientras el 80% del contenido de proteína de la leche bovina es caseína, la leche materna contiene apenas 20% de caseína y 80% de proteína de suero. Es principalmente debido al exceso de caseína que muchos niños no logran digerir la leche de vaca, siendo necesario que la tomen diluida durante unos meses.

En la figura y tabla siguientes se muestra cómo se divide el 20% de las proteínas de la leche que le corresponden al suero, a saber: albúmina de suero, lactalbúmina, lactoglobulina y, las minoritarias, inmunoglobulinas y otras.

Tabla 2. Variedad de proteínas y contenido (g/100g) de cada tipo de proteína en el suero de la leche líquida.

Clase de proteína Leche bovina Leche humana
β-lactoglobulina 3,2 Trazas
α-lactalbúmina 1,2 2,8
Albúmina de suero 0,4 0,6
Inmunoglobulinas 0,7 1,9
Lactoferrina 0,1 0,2
Lisozima Trazas 0,4

 

Propiedades de las proteínas del suero de la leche

Después de haber sido reconocidas hace tantos años como alimento de alto valor nutritivo, estimuladoras de la síntesis de proteína muscular, protectoras del epitelio intestinal contra úlceras e intoxicaciones y precursoras de péptidos con capacidad anti-hipertensiva (que bajan la presión arterial), ahora las proteínas del suero de la leche se presentan como verdaderos alimentos funcionales, y con dos nuevas propiedades: 1) fuente de protección celular contra el estrés y 2) alimento con potencial para el manejo de la diabetes.

Otra característica reconocida de las proteínas del suero es su alta digestibilidad y, es por esta peculiaridad que se les denomina “proteínas rápidas”. Mientras que las proteínas del queso, o caseínas, son difíciles de digerir y demoran más de 1 hora para ser fragmentadas en el estómago antes de pasar al intestino, las proteínas del suero son rápidamente fragmentadas en el estómago y de ahí pasan sin demora al intestino. Es por esa razón que, a pesar de que la leche materna contiene poca caseína, debe evitarse presionar el abdomen del bebé luego después de mamar, como suele ocurrir al hacer dormir al bebé en el hombro de un adulto. Al registrarse el vómito, podrá constatarse la presencia de la caseína aún sin digerir, presente como grumos más sólidos y blancos en el material regurgitado.

Experimentos con animales demostraron que, por un camino metabólico independiente de insulina, la ingestión de proteínas del suero de leche estimula la utilización del azúcar (glucosa) de la sangre y la síntesis de glucógeno en los músculos, incluso el músculo del corazón. No fue coincidencia descubrir que el ejercicio físico también tiene un efecto semejante y sigue el mismo mecanismo, explicando por qué los médicos recomiendan la práctica de ejercicios físicos para personas diabéticas.

Glucemia, glucógeno, diabetes y las proteínas del suero de la leche

Ejercicio y diabetes

Luego después de ingerirse una comida, los niveles de azúcar (glucosa) en la sangre deben encontrarse muy elevados, pero esta es una situación normal y pasajera. La glucosa libre en la sangre es altamente perjudicial para la salud si permanece elevada porque ella actúa como un reactivo químico contra las proteínas del organismo. Para evitarse que excesos de glucosa permanezcan altos por más de 15 minutos o media hora en la circulación, el organismo retira el excedente produciendo el llamado “almidón animal”, o glucógeno, que no es más que una gran reserva de glucosa inofensiva para el cuerpo, y esta reserva se encuentra localizada en el hígado y en los músculos. La capacidad de un individuo de realizar ejercicio físico (trabajo) prolongado de mediana a alta intensidad está relacionada con la cantidad de glucógeno almacenado en el músculo, pues el ejercicio promueve la disminución del glucógeno a medida que es consumido para producir glucosa nuevamente y convertirla en energía. Con el agotamiento del glucógeno, empieza el agotamiento físico, que es caracterizado por la falta de energía, el aumento del ácido láctico en el músculo y en la sangre, marcando la llegada de la fatiga. La restauración de las reservas de glucógeno muscular y el desaparecimiento de los dolores que pueden resultar son dos factores determinantes en la fase de recuperación post-ejercicio.

El glucógeno debe ser repuesto en la fase post-ejercicio, y esta fase es dividida en dos etapas: inicialmente, hay una reposición rápida, la cual ocurre independientemente de la insulina. Enseguida, viene una etapa de reposición lenta y prolongada, precedida por la introducción de glucosa a la célula. Esta etapa ocurre con la participación de la insulina y puede durar hasta 24 horas, dependiendo de la extensión de la disminución del glucógeno y la dieta.

En las personas pre-diabéticas y diabéticas, los niveles de glucosa (azúcar) en la sangre son muy elevados, constituyendo el estado hiperglucémico. Como es sabido, la diabetes resulta de la incapacidad del organismo para introducir la glucosa circulante al interior de la célula y convertirla en energía o guardarla como glucógeno. Es en ese estado que el ejercicio físico muestra un papel auxiliar en el transporte de la glucosa sanguínea hacia dentro de las células y ese auxilio consiste en activar una vía alternativa de entrada para la glucosa, camino que no depende de la insulina. La vía alternativa, mientras tanto, utiliza un “portón” natural que es el transportador celular de glucosa llamado “GLUT-4”. Así, el ejercicio coloca en acción al transportador GLUT-4 y hace que los niveles de glucosa en la sangre bajen, aliviando el estado hiperglucémico o de glucemia elevada.

El ejercicio y las proteínas del suero

Es en este momento que se presenta una interesante convergencia entre la dieta y el ejercicio físico, y la explicación de por qué las proteínas del suero han sido recomendadas para un mejor desempeño físico de deportistas.

Uno de los primeros efectos notados en ratas alimentadas con las proteínas del suero fue una ventaja en su resistencia al ejercicio físico. Aunado a esto, fue también observado que las reservas de glucógeno muscular y los niveles glucémicos fueron preservados después de alcanzarse el agotamiento físico del animal. Esta constatación condujo al descubrimiento de que el consumo de esas proteínas reducía el gasto acelerado de energía y el desgaste de las reservas corporales, en suma: las proteínas del suero reducían el estrés global del organismo.

La utilidad de las proteínas del suero como suplemento de la dieta de deportistas está fundamentada en su alto contenido de aminoácidos de cadena lateral ramificada (branched-chain amino acids, o BCAAs). Los BCAAs son los tres siguientes: leucina, isoleucina y valina. Ocurre que estos son promotores del crecimiento muscular, regeneración de tejidos e, incluso, reposición de la masa magra (muscular) en pacientes con SIDA. Hay dos fenómenos científicamente curiosos alrededor de estos aminoácidos y ellos son: 1) el de que algunos péptidos producidos durante la digestión sean ricos en BCAAs y 2) que estos permanezcan intactos en el intestino y en la sangre durante un largo tiempo, lo suficiente para que puedan difundirse por el organismo y ejecutar otras funciones muy importantes en el metabolismo.

En todo esto, no debemos perder de vista que en las proteínas del suero previamente digeridas con enzimas habrá una amplia gama de péptidos listos para pasar al intestino delgado y entrar en acción en órganos distantes de allí. De esa forma, los efectos benéficos esperados deberán ser más perceptibles.

Como resultado de los dos fenómenos arriba mencionados, se ha demostrado que el mismo efecto anti-diabético producido por el ejercicio es también producido por la ingestión de las proteínas del suero, aunque menos pronunciado. Estudios más detallados han sugerido el mecanismo molecular mediante el cual el consumo de las proteínas del suero aumenta las reservas de glucógeno muscular, incluso del corazón, y aún en la ausencia del ejercicio físico. Estos resultados, lejos de sugerir que el ejercicio deba ser substituido por comida, en realidad muestran que estas proteínas pueden disminuir la hiperglicemia en pacientes impedidos de practicar ejercicio. Tal es el caso de pacientes con obesidad mórbida e inválidos.

Hay algo en común también entre el ejercicio, el estrés y el suero de la leche

Una década atrás, se observaba que substituyendo la caseína (la proteína comúnmente usada en la dieta experimental de roedores) por la proteína del suero, los animales mejoraban su desempeño físico. Pero eso no era todo: cuando la substitución era con las proteínas del suero pre-digeridas (parcialmente hidrolizadas), el rendimiento de los animales era todavía más dramático. O sea, que si las proteínas del suero fueran dadas al animal en la forma ya fragmentada, el beneficio sería mayor y más evidente. Teniendo en cuenta que las reservas de glucógeno en los animales que consumían la proteína pre-digerida estaban aumentadas, entonces el mejor desempeño físico no podía ser por la falta de fuentes de energía, y esto indicaba que debía haber otro factor involucrado en la mayor resistencia del animal. La incógnita comenzó a ser develada cuando se consideró que existe otro tipo de fatiga asociada al ejercicio, que es la denominada “fatiga central”. Esta fatiga central no depende de las reservas de glucógeno, ni de los niveles de ácido láctico en la sangre o en el músculo, sino del sistema nervioso central y en ella el estrés puede jugar un papel crucial.

Utilizando técnicas de marcadores moleculares, se ha demostrado que, tanto el ejercicio físico como la ingestión de las proteínas pre-digeridas (parcialmente hidrolizadas) de suero de leche, elevan la producción de defensas orgánicas contra los efectos deletéreos del estrés. Los marcadores son las proteínas “HSP” (proteínas del estrés térmico), que son producidas por el organismo cuando la temperatura del cuerpo se eleva y puede traer riesgo para la salud. Estas proteínas forman parte del sistema antioxidante y actúan constantemente, pero se producen solo cuando son inducidas por un estímulo. Son muchos los tipos de estímulos que pueden inducir la producción de las HSPs y el ejercicio físico exhaustivo, la insolación, etc. , son candidatos a inducirlas. Sin embargo, hasta hace poco tiempo no se tenía noticia de que alimentos como las proteínas del suero de la leche pudieran inducirlas.

El resultado es que el consumo de las proteínas del suero de leche pre-digeridas (parcialmente hidrolizadas) tienen un efecto anti-estrés semejante al del ejercicio físico exhaustivo y, cuando los dos eventos son concurrentes, el animal, o la persona, obtienen el efecto aditivo del ejercicio y de la proteína del alimento, o sea, un estado más descansado. Un resultado bien concreto comprobado recientemente en deportistas es la reducción de los dolores musculares que se registran con el ejercicio intenso, puesto que durante el ejercicio extremo y repetitivo, ocurren micro-lesiones celulares que acarrean el dolor muscular.

Una consideración final debería ser mencionada. Desde tiempos inmemoriales, el hombre ha mantenido una especie de “culto” a los productos lácteos fermentados. Es este el momento de asociar los microorganismos llamados de probióticos a la acción de sus enzimas en la producción de péptidos de las proteínas de la leche, incluyendo las proteínas del suero.


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