P E D I ÁT R I C A ESPAÑOLA
El empleo de alfa-lactoalbúmina en las fórmulas infantiles: la mejora del perfil proteico y sus propiedades funcionales J.M. Moreno Villares
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El empleo de alfa-lactoalbúmina en las fórmulas infantiles: la mejora del perfil proteico y sus propiedades funcionales J.M. Moreno Villares Servicio de Pediatría. Unidad de Nutrición Clínica. Hospital «12 de Octubre». Madrid
Índice 1
Perfil proteico de la leche materna
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Riesgos asociados a un consumo elevado de proteínas durante el periodo lactante y los primeros años de la vida Modificaciones en las fórmulas infantiles encaminadas a imitar la leche materna. Evolución del contenido proteico de las fórmulas a lo largo del tiempo Adición de alfa-lactoalbúmina en las fórmulas infantiles. Ventajas para la salud Bibliografía
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Comentarios a las referencias bibliográficas sobre alfa-lactoalbúmina en las fórmulas para lactantes
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Conclusiones
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Perfil proteico de la leche materna
La leche humana es el alimento ideal para el lactante, ya que su composición está específicamente adaptada a sus características digestivas y a sus necesidades nutritivas y de crecimiento. Es una solución compleja que contiene hidratos de carbono, proteínas, glóbulos grasos en emulsión, minerales, sales y vitaminas, pero también sustancias bioactivas que le dan un carácter funcional1. La leche humana contiene entre 0,9 y 1,1 g/dL de proteínas, con predominio de las proteínas del suero frente a la caseína (60/40), siendo la alfa-lactoalbúmina su componente principal (figura 1). La alfa-lactoalbúmina es una proteína del sistema lactasa sintetasa que asegura la síntesis de lactosa en la glándula mamaria; está formada por 123 aminoácidos, y presenta una cierta similitud estructural con algunas lisozimas2. Algunos de los componentes bioactivos de la leche materna son proteínas, entre las cuales destacan la lactoferrina, la lisozima, la inmunoglobulina A secretora, las proteínas de la membrana del glóbulo graso y la alfa-lactoalbúmina. Existen también otros compuestos nitrogenados que no forman parte de las proteínas pero que tienen propiedades funcionales, como los nucleótidos3.
Proteínas (%)
Sabemos también que la composición de la leche materna varía a lo largo de toda la lactancia; así, el contenido en proteínas de suero es más elevado en la leche calostral (90%), y va disminuyendo durante la lactancia.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
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Leche de vaca
Leche humana
Figura 1. Contenido proteico de la leche humana y de la leche de vaca
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Otras proteínas del suero Beta-lactoglobulina Alfa-lactoalbúmina Caseína
Riesgos asociados a un consumo elevado de proteínas durante el periodo lactante y los primeros años de la vida La obesidad y los problemas de salud relacionados con ella constituyen una epidemia mundial y son uno de los retos de salud pública –si no el principal– para el siglo XXI4. Algunas condiciones de la infancia, como por ejemplo ser hijo de una madre con sobrepeso u obesidad o tener un peso elevado (>4 kg) al nacer, se asocian, entre otras cosas, a un riesgo aumentado de desarrollar obesidad. Aunque no se conoce con detalle cómo pueden influir estas variables en la salud posterior, algunos aspectos han sido estudiados con más profundidad5. Una sobrecarga proteica precoz (early protein hypothesis), es decir, un aporte elevado de proteínas en el primer año de vida, se asocia a una mayor liberación de insulina y de factor de crecimiento similar a la insulina tipo 1 (IGF-1), que son la causa del incremento posterior del índice de masa corporal (IMC)6. La leche materna tiene un contenido proteico relativamente bajo, que además disminuye a medida que la lactancia se prolonga. Varios estudios recientes, en especial los enmarcados en el proyecto European Childhood Obesity Programme (CHOP), han demostrado que existe una correlación entre la ingesta proteica a los 12 meses y un IMC superior a los 6, 8 y 10 años7. La reducción en el aporte proteico mediante la promoción de la lactancia natural, la introducción adecuada de la alimentación complementaria y la disminución en el contenido proteico de las fórmulas infantiles pueden contribuir en cierta medida a prevenir el exceso de peso en la infancia.
Modificaciones en las fórmulas infantiles encaminadas a imitar la leche materna. Evolución del contenido proteico de las fórmulas a lo largo del tiempo El diseño de las fórmulas infantiles sigue el modelo de la leche humana, sea en su composición o imitando los efectos funcionales que proporciona. A medida que hemos conocido mejor las necesidades nutricionales del lactante, se ha ido modificando la composición de las fórmulas, a las que se han ido incorporando ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga, nucleótidos, prebióticos y probióticos, etc. La legislación dicta cuál ha de ser la composición de las fórmulas infantiles, pero no especifica de forma detallada todos sus ingredientes8. Las fórmulas infantiles sólo deberían contener componentes en cantidades que proporcionen un beneficio nutricional o de otro orden. La inclusión de componentes innecesarios o en cantidades excesivas sobrecarga las funciones fisiológicas y metabólicas del lactante. Históricamente, los lactantes alimentados con fórmulas infantiles han recibido una mayor cantidad de proteínas que los que eran amamantados. Dada la relación entre el exceso de proteínas en las fórmulas y el riesgo de obesidad (y otros problemas para la salud), la legislación ha ido disminuyendo las recomendaciones de contenido proteico. Así, mientras que la Directiva Europea de 1991 establecía que las fórmulas para lactantes debían contener entre 1,8 y 3 g de proteína por 100 kcal, y las fórmulas de continuación entre 2,25 y 4 g/100 kcal, las actualizaciones más recientes señalan como límite superior 2,5 g/100 kcal, tanto en las fórmulas para lactantes como en las de continuación; los límites inferiores se situarían en 1,8 g/100 kcal para las primeras y 2,2 g/100 kcal para las segundas9,10.
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El empleo de alfa-lactoalbúmina en las fórmulas infantiles: la mejora del perfil proteico y sus propiedades funcionales
Adición de alfa-lactoalbúmina en las fórmulas infantiles. Ventajas para la salud La alfa-lactoalbúmina es el principal componente proteico en la leche humana, con propiedades fisiológicas para el lactante que han sido bien descritas. Durante mucho tiempo, el esfuerzo en la modificación del contenido proteico de las fórmulas se dirigió a conseguir que la relación entre proteínas del suero y caseína se acercara al modelo de la leche humana. Desde hace algo más de 10 años, gracias al conocimiento más profundo de la composición de la leche humana, pero también de las consecuencias de un exceso de aporte proteico, en especial sobre el riesgo de obesidad, los avances se han centrado en lograr un perfil proteico y un aminograma lo más similares posible en los preparados para lactantes. La disponibilidad de alfa-lactoalbúmina, rica en triptófano, y su incorporación a las fórmulas infantiles, permite disminuir la carga proteica manteniendo los niveles de aminoácidos suficientes para garantizar un crecimiento y un desarrollo adecuados11.
Bibliografía 1. Ballard O, Morrow AL. Human milk composition: nutrients and bioactive factors. Pediatr Clin North Am. 2013; 60(1): 49-74. 2. Lönnerdal B, Lien EL. Nutritional and physiologic significance of alpha-lactalbumin in infants. Nutr Rev. 2003; 61(9): 295-305 [review]. 3. Gidrewicz DA, Fenton TR. A systematic review and meta-analysis of the nutrient content of preterm and term breast milk. BMC Pediatr. 2014; 14: 216. 4. World Health Organization [internet]. Global Strategy on Diet, Physical Activity and Health [citado el 18 de septiembre 2016]. Disponible en: http://www.who.int/dietphysicalactivity/childhood/en/ 5. Reilly JJ, Armstrong J, Dorosty AR, Emment PM, Ness A, Rogers I, et al. Early life risk factors for obesity in childhood: cohort study. BMJ. 2005; 330(7.504): 1.357. 6. Koletzko B, Broekaert I, Demmelmair H, Franke J, Hannibal I, Oberle D, et al.; EU Childhood Obesity Project. Protein intake in the first year of life: a risk factor for later obesity? The EU Childhood Obesity Project. Adv Exp Med Biol. 2005; 569: 69-79 [review]. 7. Weber M, Grote V, Closa-Monasterolo R, Escribano J, Langhendries JP, Dain E, et al. Lower protein content in infant formula reduces BMI and obesity risk at school age: follow-up of a randomized trial. Am J Clin Nutr. 2014; 99(5): 1.041-1.051. 8. European Food Safety Authority (EFSA). Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies. Scientific Opinion on the essential composition of infant and follow-on formulae. EFSA J. 2014; 12(7): 3.760 [106 pp]. 9. Directiva 2006/141/CE de la Comisión, de 22 de diciembre de 2006, relativa a los preparados para lactantes y preparados de continuación y por la que se modifica la Directiva 1999/21/CE. 30.12.2006. Diario Oficial de la Unión Europea L 401/1. 10. Commission Delegated Regulation (EU) 2016/127 of 25 September 2015 supplementing Regulation (EU) No 609/2013 of the European Parliament and of the Council as regards the specific compositional and information requirements for infant formula and follow-on formula and as regards requirements on information relating to infant and young child feeding. 2.2.2016. Official Journal of the European Union L 25/1. 11. Lien EL. Infant formulas with increased concentrations of α-lactoalbumin. Am J Clin Nutr. 2003; 77 Supl: 1555S1558S.
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Comentarios a las referencias bibliográficas sobre alfa-lactoalbúmina en las fórmulas para lactantes L önnerdal B. Bioactive proteins in human milk: health, nutrition, and implications for infant formulas. J Pediatr. 2016; 173 Supl: S4-S9
Existen grandes diferencias en la composición proteica entre la leche de vaca y la leche humana. La humana contiene distintos componentes con propiedades bioactivas que pueden conferir ventajas para la salud del recién nacido. Entre otras sustancias bioactivas figuran distintas fracciones proteicas o proteínas, como es el caso de la lactoferrina, la lisozima o la alfa-lactoalbúmina. Los avances en el diseño de las fórmulas infantiles han permitido incorporar algunos de esos elementos a las fórmulas infantiles actuales.
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L önnerdal B. Infant formula and infant nutrition: bioactive proteins of human milk and implications for composition of infant formulas. Am J Clin Nutr. 2014; 99 Supl: 712S-717S
Un contenido proteico más elevado en las fórmulas infantiles conlleva unas concentraciones en aminoácidos plasmáticos y un contenido en urea superiores a los de la leche materna. Este aspecto se ha considerado como una fuente potencial de «estrés metabólico» sobre tejidos en desarrollo como el hígado o los riñones. Especialmente relevante resulta la concentración más elevada de insulina, probablemente debido a una ingesta mayor de aminoácidos de cadena ramificada, insulogénicos (valina, leucina, isoleucina). Cuando se disminuye el contenido proteico de una fórmula se reducen también las concentraciones de algunos aminoácidos, en especial de triptófano. Una de las opciones para evitarlo es aumentar la concentración de alfa-lactoalbúmina en la fórmula. La adición de alfa-lactoalbúmina proporciona, además de triptófano, lisina y cisteína. Aunque la lactoalbúmina es digerida y absorbida en los tractos altos del aparato digestivo, es probable que se liberen péptidos pequeños, que resisten a la digestión y pueden tener efectos bioactivos. Por ejemplo, el tripéptido inmunoestimulador, Gly-Leu-Phe, estimula la actividad fagocítica de los macrófagos, y otros péptidos tienen efecto prebiótico y estimulan el crecimiento de bifidobacterias. Como algunos de esos péptidos tienen la capacidad de ligar hierro y zinc, podrían tener un efecto estimulante en la absorción y el estado en hierro.
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El empleo de alfa-lactoalbúmina en las fórmulas infantiles: la mejora del perfil proteico y sus propiedades funcionales
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E uropean Food Safety Authority (EFSA). Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies. Scientific Opinion on the essential composition of infant and follow-on formulae. EFSA J. 2014; 12(7): 3.760
Diversos organismos reguladores europeos (CE, EFSA, ESPGHAN) comunican periódicamente opiniones científicas o directrices sobre la composición de las fórmulas para lactantes y niños pequeños, basándose para ello en los datos científicos disponibles y las opiniones de los expertos. El establecimiento de cantidades mínimas de determinados componentes se hace tras comprobar que permiten un crecimiento y un desarrollo adecuados; los límites máximos deben entenderse como límites superiores que no deberían sobrepasarse.
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L uque V, Closa-Monasterolo R, Escribano J, Ferré N. Early programming by protein intake: the effect of protein on adiposity development and the growth and functionality of vital organs. Nutr Metab Insights. 2015; 8 Supl 1: 49-56
Aunque se desconoce el mecanismo íntimo que relaciona la carga proteica precoz y el riesgo de obesidad, se cree que la acción puede estar mediada por distintas moléculas: aminoácidos de cadena ramificada, insulina o IGF-1. Algunos estudios observacionales y de intervención han demostrado que disminuyendo el contenido proteico en las fórmulas se reduce el riesgo de padecer obesidad, por lo que han recomendado incluir cantidades inferiores de proteínas en ellas.
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T rabulsi J, Capeding R, Lebumfacil J, Ramanujam K, Feng P, McSweeney S, et al. Effect of an α-lactalbuminenriched infant formula with lower protein on growth. Eur J Clin Nutr. 2011; 65(2): 167-174
En este ensayo clínico, se aleatorizaron 224 lactantes que no recibían leche materna a recibir una fórmula con 14,1 g/L de proteínas y 662 kcal/L (n= 112) o bien otra fórmula de menor contenido proteico (12,8 g/L) y enriquecida con alfa-lactoalbúmina (n= 112); en el estudio se incluyó también otro grupo que recibía leche materna (n= 112). A los 120 días, la ganancia media de peso no fue diferente entre los grupos, excepto al comparar el grupo que recibía fórmula convencional con los amamantados. Las puntuaciones Z* de peso para la edad y de peso para la talla no difirieron entre los grupos, excepto un peso superior para la edad en los que recibieron la fórmula convencional frente al grupo con lactancia materna. No se encontró ninguna diferencia entre grupos en las variables secundarias (albúmina sérica, aminograma plasmático, insulina o efectos adversos). Este estudio confirma que la fórmula enriquecida en alfa-lactoalbúmina es segura y proporciona el mismo crecimiento. *La puntuación Z es una medida de dispersión que permite comparar cuánto se aleja una medida determinada, por ejemplo el peso o la talla, de la media de la población. Se calcula de la siguiente manera: medida actual – mediana / desviación estándar. Para el peso se consideran normales valores entre +2 y –2.
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adström O, Lönnerdal B, Graverholt G, Hernell O. Effects of α-lactalbuminS enriched formula containing different concentrations of glycomacropeptide on infant nutrition. Am J Clin Nutr. 2008; 87(4): 921-928
Este estudio, previo al anterior y de menor tamaño muestral (96 lactantes en total), demostró que, con la misma concentración proteica, los lactantes que recibieron las fórmulas con mayor contenido en alfa-lactoalbúmina tenían un patrón de crecimiento similar al de los niños que eran amamantados.
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oletzko B, Von Kries R, Closa R, Escribano J, Scaglioni S, Giovannini M, et K al. Lower protein in infant formula is associated with lower weight up to age 2 y: a randomized clinical trial. Am J Clin Nutr. 2009; 89(6): 1.836-1.845 Weber M, Grote V, Closa-Monasterolo R, Escribano J, Langhendries JP, Dain E, et al. Lower protein content in infant formula reduces BMI and obesity risk at school age: follow-up of a randomized trial. Am J Clin Nutr. 2014; 99(5): 1.041-1.051
Ambos artículos presentan la evolución a lo largo del tiempo de la cohorte CHOP, en la que continúa evidenciándose que el empleo de una fórmula con menor contenido proteico durante el primer año de vida se asocia a un IMC inferior y a un menor riesgo de obesidad a los 2 y a los 6 años de edad.
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F leddermann M, Demmelmaair H, Grote V, Nikolic T, Trisc B, Koletzko B. Infant formula composition affects energetic efficiency for growth: the BeMIM study, a randomized controlled trial. Clin Nutr. 2014; 33(4): 588-595
En este estudio aleatorizado y enmascarado, de 4 meses de duración, se evaluó el patrón de crecimiento en lactantes que recibían dos fórmulas infantiles isocalóricas: una llevaba alfalactoalbúmina, y por tanto tenía un contenido proteico inferior (1,89 g proteína/100 kcal), y ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga; la otra fórmula sólo contenía proteínas del suero. Ambas fórmulas fueron bien toleradas. La ganancia de peso fue similar en ambos grupos, pero el crecimiento longitudinal fue superior en los lactantes que recibieron la fórmula con alfa-lactoalbúmina. La ingesta calórica fue mayor en el grupo control a los 90 y los 120 días, así como la ingesta proteica en todos los puntos del estudio. En conclusión, se confirmó un mayor aprovechamiento energético en los lactantes que recibían la fórmula de estudio. Esta mayor eficacia podría deberse a su contenido en alfa-lactoalbúmina.
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upont C, Rivero M, Grillon C, Belaroussi N, Kalindjian A, Marin V. α-lactalbuminD enriched and probiotic-supplemented infant formula in infants with colic: growth and gastrointestinal tolerance. Eur J Clin Nutr. 2010; 64(7): 765-767
Este estudio clínico fue realizado en 66 lactantes sanos con cólico a los que durante 1 mes se alimentó con una fórmula control o con una fórmula infantil enriquecida en alfalactoalbúmina y probióticos. La ganancia ponderal y de talla fue idéntica en ambos grupos. Aunque la duración del llanto fue similar, los otros síntomas digestivos menores fueron inferiores en el grupo que recibió la fórmula experimental (p= 0,011). 9
El empleo de alfa-lactoalbúmina en las fórmulas infantiles: la mejora del perfil proteico y sus propiedades funcionales Conclusiones O Existen muchas diferencias entre la leche materna y la leche de vaca, tanto en la cantidad como en la calidad de sus componentes, incluidas las proteínas. Además, el tipo de proteínas del suero es bastante diferente en ambas especies, siendo la alfa-lactoalbúmina la que presenta mayor concentración en la leche humana. Esta proteína tiene un contenido elevado en lisina, cisteína y, sobre todo, triptófano. Por otra parte, cada vez se tienen mayores pruebas de que un aporte proteico elevado en los dos primeros años de vida se asocia, entre otras cosas, a un IMC superior ya durante la infancia. O El enriquecimiento de las fórmulas para lactantes con alfalactoalbúmina ha permitido disminuir el contenido proteico total garantizando un crecimiento adecuado; la alfa-lactoalbúmina, además, aporta cisteína y triptófano, aminoácidos clave en la síntesis proteica, así como en el ciclo sueño-vigilia, en la respuesta al estrés y en otros procesos fisiológicos. Esta acción sobre los procesos fisiológicos le confiere un papel importante no sólo nutricional, sino también en el mantenimiento de la homeostasis. O En los últimos años se ha demostrado que existe una relación entre la mayor ingesta proteica durante el primer año de vida y el riesgo aumentado de obesidad posterior; por ello, el consejo nutricional para el lactante se ha centrado en la disminución del consumo de proteínas, recomendando la lactancia materna como base y utilizando, de ser necesario, fórmulas para lactantes y preparados de continuación con una menor cantidad de proteínas, y realizando una cuidadosa introducción de la alimentación complementaria.
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Ayuda a prevenir la obesidad infantil desde el primer día.1-3
1. Estudio del efecto de diferentes alimentos infantiles suplementados con la cepa bacteriana BPL1 inactiva sobre la acumulación de lípidos en el modelo in vivo de Caenorhabditis elegans. Estudio interno. No publicado, dic. 2015 2. Probiotic Strain Bifidobacterium animalis subsp. lactis CECT 8145 Reduces Fat Content and Modulates Lipid Metabolism and Antioxidant Response in Caenorhabditis elegans Patricia Martorell, Silvia Llopis, Nuria González, Empar Chenoll, Noemi López-Carreras, Amaya Aleixandre, Yang Chen, Edwuard D. Karoly, Daniel Ramón and Salvador Genovés J. Agric. Food Chem., 2016, 64 (17), pp 3462–3472 3. Nueva cepa de Bifidobacterium animalis subsp. lactis CECT 8145 y su uso para el tratamiento y/o prevención de sobrepeso y obesidad y enfermedades asociadas. Oficina española de patentes y marcas. Número de publicación: 2 526 986
Aviso importante: la leche materna es el mejor alimento para el lactante. Material destinado a profesional sanitario.
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