Estudio de los efectos de la pasteurización sobre los niveles de vitaminas, elementos esenciales y elementos potencialmente tóxicos en leche materna

Abstract

La leche humana aporta diversos nutrientes que favorecen el crecimiento de los lactantes y los protegen contra enfermedades. Sin embargo, la pérdida de estos nutrientes puede causar importantes problemas de salud. Asimismo, la composición química de la leche humana varía a lo largo del tiempo de acuerdo con los requerimientos energéticos y nutricionales del lactante, siendo el volumen de producción variable entre madres. En este sentido, los bancos de leche humana tienen como objetivo apoyar la lactancia materna de los recién nacidos, cuyas madres no cuentan con suficiente leche para su adecuada nutrición. Pero ésta debe ser previamente pasteurizada para asegurar la inactivación de agentes microbianos. En este sentido, el protocolo más utilizado para tratar la leche humana donada es la pasteurización Holder, proceso que consiste en calentar la muestra a 62,5 °C durante 30 min. Este proceso puede provocar la pérdida de nutrientes sensibles al calor y a las condiciones ambientales. En este contexto, en el marco de esta tesis se planteó la evaluación de los niveles y de las potenciales pérdidas de oligoelementos y vitaminas en leche humana donada (obtenida del Banco de Leche Humana del Centro Hospitalario Pereira Rossell), debido al proceso térmico de pasteurización, en un grupo de analitos de gran implicancia en la nutrición y salud de los lactantes: arsénico, cobre, hierro, iodo, plomo, selenio, zinc, retinol, α-tocoferol, β-caroteno, ácido fólico, ácido ascórbico y cobalamina. Con este fin se buscó desarrollar métodos analíticos que fueran eficientes para la extracción cuantitativa de los analitos, aplicando, en lo posible, procedimientos multianalito y alineados con la Química Analítica Verde. Con el objetivo de evaluar los niveles y las pérdidas de vitaminas luego de la pasteurización, se optimizaron tres métodos de extracción y las condiciones cromatográficas necesarias. Para la determinación simultánea de retinol, α-tocoferol y β-caroteno se empleó un procedimiento de saponificación, mientras que el ácido fólico y el ácido ascórbico se extrajeron mediante extracciones simples con disolvente, seguido del análisis mediante cromatografía líquida de alta presión con detección de arreglo de diodos. Las concentraciones en muestras de leche humana donada cruda fueron: 1,5 ± 0,2/0,38 ± 0,08 (retinol), 12,8 ± 2,5/2,9 ± 0,7 (α-tocoferol), 0,58 ± 0,08/0,067 ± 0,009 (β-caroteno), 1,05 ± 0,20/20,3 ± 4,7 (ácido fólico), 55,4 ± 4,1 / 36,1 ± 5,9 (ácido ascórbico), 0,0018 ± 0,0004/0,00039 ± 0,00008± (cobalamina) (calostro/madura, mg L-1). Se observaron pérdidas estadísticamente significativas (p < 0,05) luego de la pasteurización para todos los compuestos estudiados, que oscilaron entre 6,4 % y 14,2 %. Las pérdidas de vitaminas liposolubles fueron mayores en el calostro, probablemente debido a las menores concentraciones de grasa en esta etapa, mientras que se observó la tendencia opuesta para las vitaminas hidrosolubles. El ácido ascórbico fue el compuesto más afectado, con pérdidas de 14,2 %. Las concentraciones de los analitos fueron mayores en el calostro respecto a la leche madura, a excepción del ácido fólico, tal como se reporta en la literatura. En cuanto a las determinaciones elementales, se optimizó un método de extracción multielemento basado en una extracción asistida por microondas, seguido del análisis mediante diferentes técnicas de espectrometría atómica. En el caso del iodo, se realizó una extracción ácida por vía abierta y el posterior análisis mediante el método espectrofotométrico de referencia. Las concentraciones en muestras de leche humana donada cruda fueron: 0,0042 ± 0,0004/0,0036 ± 0,0004 (arsénico), 0,45 ± 0,12/0,40 ± 0,10 (cobre), 2,5 ± 0,2/1,9 ± 0,8 (hierro), 0,1962 ± 0,005/0,1543 ± 0,0117 (iodo), 0,0030 ± 0,0007/0,0020 ± 0,0002 (plomo), 0,0164 ± 0,0017/0,0132 ± 0,0016 (selenio), y 6,2 ± 1,1/4,5 ± 0,9 (zinc) (calostro/madura, mg L-1). Los niveles de los oligoelementos fueron acordes a los reportados en la literatura para leche humana. Asimismo, los niveles de arsénico y plomo fueron acordes con los valores reportados a nivel internacional para madres no expuestas, garantizando la inocuidad del alimento frente a estos contaminantes. Estos datos son de gran relevancia pues constituyen los primeros reportes en leche de madres uruguayas. Asimismo, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) entre los niveles antes y después de la pasteurización, salvo para el selenio, observándose pérdidas del 10,8 % para el calostro. Paralelamente, se evaluó la variación intradía e intrames en los niveles de los oligoelementos en estudio, la cual mostró cambios estadísticamente significativos (p < 0,05) en los niveles de cobre, hierro y zinc intradía, siendo la concentración de hierro un 44 % mayor en la mañana. Asimismo, se observaron descensos estadísticamente significativos en los niveles de todos los oligoelementos estudiados a lo largo de un mes. Adicionalmente, con el fin de evaluar la incidencia de la dieta materna, se compararon los niveles de oligoelementos entre un grupo de madres veganas y un grupo de madres omnívoras. Los resultados mostraron diferencias significativas (p < 0,05) entre ambos grupos para todos los oligoelementos estudiados, siendo estos menores en la leche de madres veganas. Sin embargo, el mismo estudio aplicado a las vitaminas, demostró que los niveles de éstas eran estadísticamente equivalentes entre ambos grupos. Finalmente, se estudiaron potenciales correlaciones entre oligoelementos y vitaminas, observándose algunas correlaciones estadísticamente significativas, destacándose la correlación negativa selenio/zinc y varias correlaciones positivas como cobre/selenio, hierro/ácido ascórbico, selenio/α-tocoferol, retinol/α-tocoferol y ácido ascórbico/ácido fólico, entre otras. En suma, los resultados de este trabajo de tesis aportaron información novedosa respecto a la composición de la leche humana de madres uruguayas, que no estaba disponible hasta el momento en nuestro país. Cabe destacar que en todos los casos los niveles de los nutrientes estudiados resultaron aptos para cubrir las necesidades de los lactantes según las guías internacionales. Asimismo, la información obtenida constituye una actualización sobre cómo la pasteurización Holder puede afectar la composición de la leche humana donada a los bancos, principalmente los niveles de ciertos nutrientes esenciales. Esto podría impulsar el desarrollo de otras tecnologías de tratamiento microbiológico, con el fin de obtener un mejor aprovechamiento de este alimento de altísimo valor nutricional para los lactantes.