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– Reproducción: espermatogénesis y oogénesis – Función tiroides – Función páncreas – Secreción prolactina Prevención/tratamiento de diarrea, prevención de la neumonía Generalmente usados en estudios randomizados/controlados Estudios sensoriales para determinar la aceptabilidad de los productos fortificados La mayoría de estudios determinando efecto de “Chispitas” se han enfocado en el impacto en anemia y deficiencia de hierro. Poco sobre efecto en estado de zinc Zlotkin et al (2003)
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SituaciSituacióón de Zinc, Consecuencias n de Zinc, Consecuencias de la Deficiencia y Estrategias de de la Deficiencia y Estrategias de
ControlControl
Daniel López de Romaña, Ph.D.Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos
Universidad de Chile
Seminario Internacional“Actualización de Micronutrientes”
30-31 de Julio 2008, Quito, Ecuador
Funciones biológicas del zinc
Asociada con > 300 metaloproteínas – roles estructurales y catalíticos
Zn tiene rol catalítico en > 100 metaloproteínas
Zn es el único mineral donde hay una enzima de las 6 clases (óxidoreductasas, transferasas, hidrolasas, liasas, isomerasas y ligasas) que la requiere
Biosíntesis de ácidos nucleicos, amino ácidos, proteínas
Funciones biológicas del zinc
Bioquímicas– Cofactor para enzimas y hormonas– Actividad de las proteínas “Dedos de Zinc” (Zinc Fingers)
Celular– Crecimiento y desarrollo celular– Integridad de membrana celular– Crecimiento y reparación de tejidos– Cicatrización
Endocrinológico– Reproducción: espermatogénesis y oogénesis– Función tiroides– Función páncreas– Secreción prolactina
Funciones biológicas del zinc
Inmunológico– Función de neutrófilos, células B, T & NK
Neurológico– Cognición, memoria, visión
Hematológico– Factores de coagulación
Esquelético– Mineralización ósea
Deficiencia de zinc
Casos de deficiencia de zinc en humanos fueron descritos por primera vez por Prasad en 1961Reportó que la deficiencia de zinc era responsable de lo que en ese entonces se conocía como “enanismo nutricional en adolescentes” en jóvenes del Medio OrienteAdolescentes se caracterizaban por tener una baja estatura, un desarrollo sexual retardado, anormalidades en la maduración ósea y anemia
Manifestaciones clínicas de acrodermatitis enteropática
Adaptado de Van Wouwe, 1989
Síntoma Frecuencia (%)Dermatitis 84Diarrea intermitente 54Alopecia 48Retardo de crecimiento 46Defectos de nacimiento 31Infecciones recurrentes 30Muerte 20Anorexia 15
Consecuencias de la deficiencia de zinc
Retardo de crecimiento
Disfunción inmunológica, aumento en morbilidad, mortalidad
Bajo peso al nacer, natimuertes
Desarrollo neurológico anormal
Cambio en zinc plasmático en respuesta a la suplementación con zinc de acuerdo a zinc plasmático
inicial
Infecciones recurrentes y zinc sérico, estudios a nivel comunitario
0
5
10
15
20
Pla
sma
zinc
con
cent
ratio
n (µ
mol
/L)
Peru(1993)
Guatemala(1995)
Zimbabwe(1996)
Pakistan(1999)
Infected Uninfected
Riesgo de la población de deficiencia de zinc basado en prevalencia de bajo zinc sérico
Prev. bajo zinc serico conc (%)
Riesgo Acción
> 5, <20
Bajo a moderado
Identificar grupos de alto riesgo; intervenciones
focalizadas
> 20 Alto Intervenciones universales
Riesgo de deficiencia de zinc, basado en zinc absorbible disponible y la prevalencia de
retardo de crecimiento
Bajo
Inter- medi o
Alto
Beneficios de la suplementación con zinc
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
AllStudies Ages (months)Stunting Duration
(months)Dose (mg) Serum Zinc
(μg /dl)
0-24 25-59 60 ≤Yes No ≤
6 >6 ≤
5 >5 < 80 ≥
80
0.34
0.230.18
0.14
Suplementación con zinc y crecimiento infantil
Recuperación de niños con diarrea aguda recibiendo suplementos de zinc
MejorPeor1 1.25 1.50.750.5
Sazawal
Roy
Hidayat
Combinada
Relative hazard + intervalo de confianza 95%
Beneficios de la suplementación con zinc
Beneficios de la suplementación con zinc
B. FasoIndia
MexicoPNGPerú
VietnamEtiopía
GuatemalaJamaica
Pooled 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2
Odds Ratio and 95% CI
Efecto preventivo de la suplementación con zinc en la prevalencia de diarrea
Beneficios de la suplementación con zinc
India(S)
Perú
Vietnam
Jamaica
India(B)
Pooled
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3Relative Risk and 95% CI
Efecto preventivo de la suplementación con zinc en la incidencia de neumonía
Beneficios de la suplementación con zinc
Curvas de supervivencia para niños suplementados con zinc y no suplementados
Cuando intervenir con suplementos de zinc
Para aumentar el estado de zinc rápidamenteFocalizar a un grupo en riesgo– Embarazadas– Lactantes con bajo peso al nacer– Lactantes/Niños desnutridos
Prevención/tratamiento de diarrea, prevención de la neumoníaGeneralmente usados en estudios randomizados/controlados– Demuestra el rol de la deficiencia de zinc en la enfermedad
y salud
No existen programas a nivel nacional de suplementación con zinc (Suzy - Bangladesh)
Escogiendo el suplemento de zinc
Forma química– Soluble en agua
– GRAS: gluconato, sulfato, acetato, oxido, etc.
– Oxido de zinc: el más barato; biodisponibilidad?
Forma física– Tableta/pastilla, jarabe, tableta masticable o
dispersable
– Forma dependerá de edad, cultura, si zinc se administrará con otros micronutrientes
Suplementación con zinc Recomendaciones del IZiNCG
Dosis sugerida de zinc suplemental por edadEdad Dosis sugerida (mg/d)
7-11 meses 51-3 años 54-8 años 109-13 años 1014-18 años M 1014-18 años F 10
Embarazo 20Lactancia 20
≥19 años M 20≥19 años F 20
Embarazo 20Lactancia 20
Estrategia de intervenciónHora del día– Zn solo: proveer en ayuno para aumentar absorción (antes
del desayuno, entre comidas, antes de dormir)
– Zn + otros MN: dar con comidas para evitar interacciones
ν
Frecuencia de administración– Recomendado: diariamente (5-7 días/semana)
– Menor frecuencia puede ser aceptable
Suplementación con zinc Recomendaciones del IZiNCG
Sales de zinc disponibles para la fortificación (compuestos GRAS)
Compuesto Color Sabor Solubilidad en agua (20° C)
Costo ($/Kg)
Costo ($/Kg Zn)
Cloruro de Zinc Blanco Astringente Soluble 20.7 43.2
Estearato de Zinc Blanco ND Insoluble Alto Alto
Gluconato de Zinc Blanco ND Soluble 5.0 35.7
Oxido de Zinc Blanco-amarillo,
Gris,
Astringente, Amargo
Insoluble 2.3 2.9
Sulfato de Zinc (heptahidratado)*
Incoloro,Blanco
Astringente Soluble 3.7 10.4 *
ND = No disponible *El monohidratado no se amontona y es mas conveniente en climas cálidos
Aceptabilidad de productos fortificados con zinc
Estudios sensoriales para determinar la aceptabilidad de los productos fortificados– Ranhotra GS, et al (Cereal Chem. 1977; 54: 496-
502)• No hubo un efecto adverso en a calidad del pan con 22
mg Zn/Kg harina ya sea como acetato, estearato, cloruro, óxido, sulfato o elemental
– Saldamli I, et al (Cereal Chem. 1996; 73: 424-27)• Pan fortificado con 180-3800 mg acetato de Zn/Kg harina• Características organolépticas internas y externas no
fueron afectada– López de Romaña D, et al (J Food Sci 2002; 67:
461-5)• Pan y fideos fortificados con 60 o 100 mg Zn/Kg ya sea
como oxido o sulfato• Productos bien aceptados
0
5
10
15
20
25
PorridgeZn Sulfate
PorridgeZn Oxide
BreadZn Sulfate
BreadZn Oxide
b b
a a
Zn
abso
rptio
n (%
)
Promedio geométrico de FAZ por tipo de comida y tipo de zinc
Promedios con el mismo superíndice no son significativamente diferentes (p>0.05)
Fe: 30 mg/KgZn: 60 mg/Kg
Absorción fraccional de zinc de alimentos fortificados con ZnO or ZnSO4
Herman HotzLopez de R.
(papilla) Lopez de R.
(pan)
~3.4 mg ZnP:Zn~0.5:1
1.75 mg ZnP:Zn ~2:1
~3.2 mg ZnP:Zn ~12:1
3.3 mg ZnP:Zn ~17:1
ZnSO4
ZnO
FAZ
(%)
05
101520
30
3540
25
Consumo promedio de papilla, por grupo de estudio
VariableStudy group
Placebo Zn Fort150 mg Zn per kg flour
Zn Suppl
Porridge consumption(g dry weight/d) *
24.4a
+ 7.121.9b
+ 8.425.4a
+ 7.5
Supplement consumption(% of days consumed) #
96.3+ 3.9
95.3+ 6.7
95.9+ 4.2
*Niños en grupo de fortificación consumió menos papilla, p< 0.005
(Brown KH et al, Am J Clin Nutr, 2007)
FAZ y TAZ por cantidad de zinc ingerido de alimentos fortificados
0 2 4 6 8 10 120.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Zinc intake at breakfast and lunch (mg)
Abs
orbe
d zi
nc (m
g)
y = 0.45 + 0.148x - 0.0056x2
( )( )
0 2 4 6 8 10 120.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Zinc intake at breakfast and lunch (mg)
Frac
tiona
l abs
orpt
ion
of z
inc
y = 0.50 - 0.079x + 0.0042x2
( )
López de Romaña et al. Am J Clin Nutr, 2005
Absorción fraccional de hierro (FIA) de productos fortificados con hierro y zinc
(desayuno y almuerzo), por grupo.
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
Abs
orci
ón fr
acci
onal
de
hier
ro
Zn0 Zn3 Zn9
0.018 0.014 0.0130.00
0.01
0.02
0.03
0.04
Abs
orci
ón fr
acci
onal
de
hier
ro
Zn0 Zn3 Zn9
0.026 0.021 0.01 9
FIA ajustado a absorción de dosis referenciaFIA como valor absoluto
a a a
a a a
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
TAZ
(mg)
0
0.5
1
1.5
2
TAZ
(mg)
Efecto de la fortificación con zinc en la cantidad total de zinc absorbido (TAZ)
Hansen, 2001Lopez de Romaña, 2005
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
TAZ
(mg)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
TAZ
(mg)
Sandström, 1980Refined wheat
Sandström, 1980Whole wheat
0.4 3.6 1.3 3.5
1.2 3 0 3 9Level of zinc fort.(mg/1-2 servings)
Level of zinc fort.(mg/1-2 servings)
Efecto de la fortificación o suplementación con 3 mg zinc por 6 m en parámetros antropométricos
Grupo de tratamiento
VariableControl(n=92)
ZnSupl(n=83)
ZnFort(n=84) p
∆peso (Kg) 1.33 ±
0.46 1.37 ±
0.53 1.28 ±
0.54 0.64
∆talla (cm) 7.0 ±
1.1 7.0 ±
1.0 6.9 ±
1.1 0.75
∆WAZ -0.69 ±
0.51 -0.59 ±
0.65 -0.74 ±
0.63 0.51
∆HAZ -0.16 ±
0.37 -0.15 ±
0.33 -0.18 ±
0.38 0.81
∆WHZ -0.56 ±
0.65 -0.47 ±
0.77 -0.60 ±
0.74 0.90
(Brown KH et al, Am J Clin Nutr, 2007)
Efecto de la fortificación o suplementación con 3 mg zinc por 6 m en indicadores bioquímicos
Grupo de tratamiento
VariableControl(n=99)
ZnSupl(n=101)
ZnFort(n=102) p
∆Zn plasmático (µg/dL) -3.9 ±
15.2a 4.3 ±
15.3b -1.5 ±
13.7a < 0.001
∆Hb (g/dL) -0.26 ±
1.05 -0.01 ±
1.26 -0.12 ±
1.08 0.17
∆ferritina sérica (µg/L) -14.3 ±
27.4 -20.9 ±
28.7 -15.3 ±
43.4 0.51
∆Cu plasmático (µg/dL) 9.6 ±
33.7 4.1 ±
39.4 -5.1 ±
37.2 0.38
(Brown KH et al, Am J Clin Nutr, 2007)
Impacto de fortificación de harina de trigo en zinc sérico (China)
Mes del estudio
Grupos Fe EDTA Grupos Fe Elemental
Control Fe EDTA+ zinc
Control Fe Elem + zinc
0 0.73+0.25 0.75+0.27 0.73+0.16 0.72+0.17
12 0.72+0.24 0.75+0.28 0.72+0.14 0.74+0.18
24 0.72+0.19 0.78+0.16 0.74+0.13 0.76+0.12
36 0.71+0.19 0.79+0.16 0.75+0.13 0.78+0.11
* Trigo fortificado con 25 mg/kg harina como oxido de zinc (Huo Junsheng, China CDC, unpublished)
Fortificación a nivel del hogar (“Sprinkles” o “Chispitas”)
La mayoría de estudios determinando efecto de “Chispitas” se han enfocado en el impacto en anemia y deficiencia de hierro.Poco sobre efecto en estado de zincZlotkin et al (2003)– “chispitas” con o sin zinc en niños de Ghana– No hubo efecto en zinc plasmático o antropometría– Estudio duró 2 m y Fe = 80 mg/d
Giovannini et al (2006)– “chispitas” con Fe + AF + Zn, Fe + AF o placebo en
lactantes de Cambodia– No hubo efecto en parametros antropometricos
Modificación/diversificación de la dieta para mejorar la nutrición de zinc
1) Estrategias para aumentar la producción de alimentos ricos en zinc
– Programas de agricultura y políticas para aumentar producción comercial
– Programas que promueven producción de alimentos (“home-gardens”), animales y/o piscigranjas a nivel del hogar/comunidad
2) Estrategias para aumentar el consumo de alimentos ricos en zinc
– Educación, comunicación y mercadeo para guiar al consumidor y para aumentar la demanda de alimentos
– Programas educacionales para promover la lactancia y una alimentación complementaria optima
Modificación/diversificación de la dieta para mejorar la nutrición de zinc
3) Estrategias para aumentar la biodisponibilidad de zinc
– Hidrólisis enzimática de ácido fítico (fitato)• Endógena: Germinación, fermentación, remojo
Modificación/diversificación de la dieta para mejorar la nutrición de zinc
Degradación de fitato por fermentación
050
100150200250300350400450
0 30 60 90 120
Time (min)
mg
IP p
er 1
00 g
bre
ad IP1IP2IP3IP4IP5IP6
Nayini and Markakis. J Food Sci 1983; 48: 262-63
4) Estrategias de tecnología de plantas– Aumentar la concentración de zinc– Reducir la cantidad de inhibidores
• Maíz lpa
Modificación/diversificación de la dieta para mejorar la nutrición de zinc
Conclusiones de la presentación
Suplementación con Zn beneficioso para la salud (↑crecimiento, ↓ morbilidad, ↓ mortalidad)Alimentos fortificados con Zn son aceptables, Zn es absorbibleBeneficio de fortificación de alimentos con Zn en salud (impacto en indicadores bioquímicos y/o funcionales) aun no comprobado; se necesitan más estudios de eficaciaExisten varias estrategias de modificación y/o diversificación alimentaria para aumentar la ingesta de zinc