Desde la Innovación a la Comercialización

Leche Funcional con Bajo Potencial Aterogénico y

alto contenido en ácido linoleico conjugado (CLA)

Ing. Agr. Gerardo GagliostroINTA EEA BalcarceArgentina

Primer Encuentro Provincial de la Cadena de Valor de las PYMES Lacteas. 19 de noviembre de 2010

Criterios de Innovación

Se obtiene una leche natural de bajo índice aterogénico y alta concentración de ácido linoleico conjugado como materia prima diferenciadapara consumo y/o elaboración de productos lácteos .

El productor deja de ser “tomador” del precio y puede ser “formador” del mismo ya que produce la Leche Funcional

“La calidad de los productos lácteos depende de la tecnología aplicada en el proceso de industrialización y de las características microbiológicas y físico químicas de la materia prima utilizada”

(Ficha Técnica No 12 INTA Proyecto Lechero. Septiembre 2010www.inta.gov.ar/lechería)

La leche no es simplemente una matriz líquida indiferenciada a la cual debemos agregarle moléculas exógenas (vitaminas, minerales, fito esteroles) o probióticos para valorizarla.

Es en sí mismo un alimento muy valioso sobre el que podemos amplificar su valor funcional mediante la alimentación de la vaca.

Criterios de Innovación

Leche Funcional INTA

Mantiene todos los atributos de las leches producidas a base de pastura.

Posee alta concentración de compuestos con propiedades sobre la salud humana que superan al simple beneficio de alimentarnos.

Presenta una notable reducción en ácidos grasos pro aterogénicos

Nuestros objetivos fueron :

la presencia de ácidos grasos funcionales

concentración de ácidos grasos pro-aterogénicos

AGS65-68% AG tot

AGPI15% AG totales

AGS25% AG totales

AGMI60% AG totales

AGMI20-25% AG tot

LácteosAGPI

5% AG tot

Durand et al, (2005) EAAP Publ., 112, 137-150

Los aportes nutricionales recomendados

Están lejos de lo real.

¿Porqué trabajamos sobre el Potencial Aterogénico?

C12:0 + C14:0 + C16:0(un 40% de los AGS)

CLA y AV

(un 52% en Leches Alfalfa)

Indice de aterogenicidad (valor recomendado = 0,5)

Castillo et al. / Animal Feed Science and Technology 131 (2006) 241–254

“Leche Alfalfa”

Muestreos

Línea Funcional INTA

40 % de reducción promedio en el IA

Promedio : 2,18

-31 % -28% -11%

-44%

g/100g de AG

32ª Congreso Argentino de P.A:, Octubre de 2009

Línea Funcional INTA

3,4

2,5

2,48

1,91

2,78

0 1 2 3 4

GB (%)

A. Girasol -APG.Girasol- APA. GirasolG. GirasolControl

Línea Funcional : leche “racionalmente descremada” por bloqueo de síntesis de los AG hipercolesterolémicos.

0

5

10

15

20

25

30

C12:0 C14:0 C16:0

ControlG. GirasolA. GirasolG.Girasol- APA. Girasol -AP

-63%

-51%

-29%

Gagliostro y otros, 2007Prom. GB suplementadas = 24,2 g/ kg

Grasa en leche : 30% de reducción

Gagliostro y otros, 2007

Reduciendo en consecuencia su potencial aterogénico :

1,88

0,8

0,8

0,5 0,8

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

IA

C12:0 + 4 C14:0 + C16:0

IA = -----------------------------------------AGPI (n6 + n3) + C18:1 + AGMI

De 1,88 a 0,73 en promedio

(38,5% de reducción)

Indice de Aterogenicidad

Acidos grasos funcionales en la leche INTA :

Acido linoleico conjugado (CLA) ó ruménico

Acido vaccénico trans 11-C18:1

Por sus propiedades :

Anti-proliferativas

Ateroprotectoras

Anti-diabetogénicas

Atenuación del avance de Alzheimer .

(Sébédio y otros, 1999; Chilliard y otros, 2000; Jensen, 2002; Stanton y otros, 2003; Gagliostro, 2004a)

Acido graso Control Aceite degirasol

-------g/100 g de AG ------

C10:0 3,15 1,45C12:0 3,61 1,69C14:0 11,44 7,37C16:0 30,93 17,84

C18:0 9,32 11,27cis-9 C18:1 18,11 24,17trans C18:1 (todos) 5,04 15,04cis-9, cis-12 C18:2 2,59 2,85C18:3 0,36 0,21

CLA (todos) 0,53 4,07 + 768%

0.936 kg/d de aceite/ 0,42/ 92% MS = 2,4 kg/día de girasol

Bauman y otros, 2000.Cornell, USA

Lácteos alto CLA y cáncer mamario(ratas)

aterogénicos

Neutros ó +

Cáncer mamario en ratas

Se alimentó a los animales por 4 semanas con 20% de manteca control y de manteca alto CLA en la ración. Se inducen los tumores mediante una única dosis de un agente cancerígeno (metil nitroso urea). Se alimenta a las ratas sin CLA durante 24 semanas y se las sacrifica.

93

5055

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Tumores %

Manteca controlManteca CLAIsómeros CLA

Ip y otros, 1999

Sensibilidad relativa de las líneas de células cancerígenas a los AG Funcionales.Sob

revi

venc

ia c

elul

ar(%

tes

tigo

)

0

20

40

60

80

100

a, b, c : P< 0.001* : P< 0.05 (/testigo)

mama

pulm

ónmam

a

T47D

pros

tata

Ovario

colon

a*

b*

c*

b* b* b*

Testigo sin AG

PocoMedianamentesensible

Muysensible sensible

De La Torre et al., (2005), Anticancer Res. 25, 3943-3950

D. Bauchart, AAPA 2006, según

Linoleico (ó C18:3) Linoleicocis-9 cis 12 cis-9 cis-12

CLA CLA(cis-9 trans 11) (cis-9 trans 11)

Ac. Vaccénico Ac. Vaccénico (trans 11 C18:1)

Esteárico Esteárico Oleico (C18:0) (C18:0) (C18:1)

Rumen Tejidos

Delta 9 desaturasa

mín

máx

GirasolLinoSojaPasto

Griinari y Bauman, no publicado

Aceitede

pescado

¿Como aumentamos el AV y el CLA en la Leche Funcional ?

Relación entre la concentración de C18:1 trans 11 y CLA

cis 9 trans 11

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00C 18 :1 t rans 11

AS

AS-APBS

BS-AP

R= 0,82 p<0,0001

Con el AP > concentración de AV y de 9 cis 11 trans CLA con < consumo de AS

2010 ADSA-PSA-AMPA-CSAS-ASAS Joint Annual Meeting. July 11-15, Denver, Colorado, USA.

Martinez , Gagliostro y otros 2010

“Leche Alfalfa”

CLA g/100g

Castillo et al. / Animal Feed Science and Technology 131 (2006) 241–254

Promedio : 1,36 g/100 g

Leche Funcional INTA(suplementación con girasol)

Gagliostro y otros, 2008 ASDA

Experimento 6 semanasSuplementos vía silaje de maíz

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 1 2 3 4 5 6

GGAGGG-APAG-AP

CLA

(g/100g AG)

Basal

****

Semanas

+ 700% sobre basal

g/100g de AG

+ 117 %

+ 134 % 2010 ADSA-PSA-AMPA-CSAS-ASAS Joint Annual Meeting. July 11-15, Denver, Colorado, USA.

Leche Funcional INTA(suplementación con aceite de soja)

AV

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

0 7 14 21 28 35

Días de suplementación

g/100g

AS

AS-AP

BS

BS-AP

CLA 9 cis 11 trans

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

5,000

0 7 17 21 28 35

Días de suplementación

g/100g

AS

AS-AP

BS

BS-AP

Suplementación con soja-aceite de pescado

Martinez , Gagliostro y otros 2010

2010 ADSA-PSA-AMPA-CSAS-ASAS Joint Annual Meeting. July 11-15, Denver, Colorado, USA.

Se asocian a una disminucion de la sensibilidad a la insulina ⇒⇒⇒⇒

riesgo de diabetes tipo II (estudios epeidemiológicos).

Incremento de riesgo cardiovascular

Grasas trans

“ Reshaping the image of trans fat” (http://www.clanetwork.com/2008)

¿ Margarinas = a Lácteos?

% del total de trans C18:1

Fuente : International Dairy Federation 393/2005La ración de base influye sobre la calidad de los trans de la leche

-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-4

% T

otal

FA

VA(Trans 11-18:1)

Roy et al.2006

Trans 10- 18:1

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

% T

otal

FA

Oil

Oil

C-

18.5%

0.2-0.6%

DAYS"Y.Chilliard-Argentina-Oct2006"

Heno pastura (65%) grano (35%)

Silaje de maíz (25%) grano (75%)

2010 ADSA-PSA-AMPA-CSAS-ASAS Joint Annual Meeting. July 11-15, Denver, Colorado, USA.

Martinez , Gagliostro y otros 2010

Aún con 47 % de pastura en la ración y aceite de soja:

Lipid depositions

0 1 2

3

Aterogénesis experimental en conejos alimentados con 12% de manteca en la ración conteniendo 0.2% de colesterol.

Diet Aorta infiltrationt10 5/5 (100%)

Control 5/6 (83%)

t11 2/6 (33%)

"Y.Chilliard-Argentina-Oct2006" (Roy et al., Animal, 2007, 1(3): 467-476

Ausencia Infiltración media

Infiltración fuerte.

Conclusiones conejos

Manteca Trans 10 indujo :

- Un perfil + aterogénico de lípidos & lipoproteínas plasmáticas:

- Un aumento de depósitos lipídicos aórticos.

Manteca CLA/trans-11 C18:1 indujo :

- Tendencia hacia efectos benéficos sobre el perfil lipídico

sanguíneo.

- Rol atero-protector.

- Tendencia a disminuir los depósitos lipídicos aórticos.

"Y.Chilliard-Argentina-Oct2006"

The Vaccenic Acid (VA) factorJanuary 16, 2008

No negative effect of feeding VA on blood lipid profiles in lean or metabolic syndrome rats.

Lower triglyceride levels and both total and LDL (low density lipoprotein) cholesterol levels

Total cholesterol 20 to 30 percent

LDL cholesterol 20 to 25 percent .

Fuente : http://www.clanetwork.com/2008

Control : conejos en dieta con 0,2% de colesterol sin CLACLA : conejos en dieta con 0,2% de colesterol con 1% de CLA

Efectos anti-aterogénicos de los CLA

2.39 2.35

1.651.4

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Arco Torácica

ControlCLA

Ateroma en aorta(escala de 0-4)

Area arterial afectada( % )

49

30

0

10

20

30

40

50

60

Area

ControlCLA

Kritchevsky, 2003

***

* = P<0,05

Los C18:1-trans naturales de los lácteos no son iguales a los de las margarinas :

El sistema de alimentación interactúa con la respuesta obtenible ante el suministro de aceites vegetales ricos en AGPI.

Relación forraje /concentrado

Tipo de forraje

Cantidad de fibra efectiva (pH ruminal).

“ Reshaping the image of trans fat”

Ver : http://www.clanetwork.com/2008

Los efectos negativos de los AG trans no naturales (aceites o margarinas) no serían atribuibles a los isómeros trans-11 C18:1 ó al cis-9 11-t CLA presentes en la leche (Griinari, 1998).

Una alimentación rica en ácido trans vaccénico incrementa los niveles de CLA en sangre en humanos (Salminen y otros, 1998). La relación parece ser lineal con una tasa de coversión promedio de trans vaccénico a CLA del orden del 19% (Turpeinen y otros, 2002).

El consumo de 3 g/día de ácido trans vaccénico duplicó la [CLA] en los TG plasmáticos alcanzando un plateau en 4-6 días (Turpeinen y otros, 2002).

Entonces :

Consumos terapéuticos de CLA

Anticáncer rata 0,015 g/día (Ip y otros, 1994)Anti-cáncer humanos 0,800 g/día (Parrish y otros, 2003)Anti-aterogénico humanos 0,250 g/día (Kritchevsky, 2003)Anti-obesidad en humanos No aceptado (Tepstra, 2004)

Los CLA y la salud humana

Según los resultados :

Concentración promedio de GB = 25,8 g/kg de leche.

Concentración promedio de 9c 11t CLA = 3,39 g/100 g de GB

por lo tanto :

necesitaríamos ingerir 900 g/día de leche para efecto anticáncer

y 286 g/día de leche para dosis anti-aterogénica.

Transferencia leche-producto (de los compuestos anticancerígenos y antiaterogénicos)

Gagliostro, 2007.

012345678

trans11C18:1

CLA

Leche cruda

Leche HTST

Leche UHT

0

5

10

15

20

trans11C18:1

CLA

Leche cruda

Yogurt

012345678

trans11C18:1

CLA

Leche cruda

Queso blanco

(72 °C durante 15 segundos (HTST) y 140 °C durante 5 segundos (UHT)

Leche pasteurizada

Leche Queso Tybo:

Tranferencia del AV y del CLA

95 %126 %

Un 24,2 % de este queso es grasaUn 95% de la grasa son AGUn 2,72 % de los AG son CLA

El consumo de 143 gramos por día de queso Tybo permitiría alcanzar la protección cardiovascular (250 mg/día) y la anticáncer (800 mg/día).

American Dairy Science Association (ADSA), Canadá, Julio 2009

g/100g de AG

98 %109 %

Un 26,73 % de este queso es grasaUn 95% de la grasa son AGUn 3,51 % de los AG son CLA

El consumo de 90 gramos por día de queso Sardo alto CLA permitiría alcanzar la protección cardiovascular invocada (250 mg) y la anticáncer (800 mg/día )

American Dairy Science Association (ADSA), Canadá, Julio 2009

g/100g de AG

Leche Queso Sardo:

Tranferencia del AV y del CLA

Evaluación Sensorial queso Tybo(45 consumidores , 52 % mujeres)

Mayor consistenciaMenor amargorMenor saladoMejor texturaMenos gomosoColor blanco amarillentoPresencia de ojos

Sabor más intensoMayor cremosidadMayor picanteMayor saladoTextura más blandaColor amarillo naranjaAusencia de ojos

Coste, B., Picallo A., Gagliostro, G., Balan. M, Co ssu, M.E. 2010

Perfil Sensorial queso Tybo(7 evaluadores entrenados)

Mayor homogeneidad de pastaMayor intensidad de olor a leche cocidaMayor aroma a mantecaMenor tipicidad de aromaMayor retrogustoMás elásticos, blandos y solublesMenor impresión de humedad en boca

Coste, B., Picallo A., Gagliostro, G., Balan. M, Co ssu, M.E. 2010

Los quesos alto CLA presentaron :

Conclusiones.

La alimentación de la vaca nos permitió modular el perfil en AG de la leche en un sentido favorable a la salud del consumidor (Leche Funcional).

La transferencia de las moléculas con propiedades funcionales (AV y CLA) a leche pasteurizada, yogurt y quesos fue alta manteniendo un bajo índice de aterogenicidad en los lácteos (1,29 a 1,22).

Un consumo moderado de Quesos Funcionalespermitiría alcanzar las dosis juzgadas como terapeúticas de CLA y de AV y sobre todo preventivas contra enfermedades degenerativas.

Atención : Convocatoria FONARSEC Lácteos FuncionalesPymes + Institutos de Investigación abierta hasta el 15/12/2010

Financiación :

Proyectos (PICT) de la Secretaría de Ciencia y Técnica de la Nación (SeCyT),

Proyectos del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) y del INTA (PNLEC 1102)

Aportes PRODEO SRL (línea-soja).

Premios :

Dupont-Conicet (Programa de Apoyo al Desarrollo Científico Tecnológico, Mención Especial por Calidad y

Pertinencia, 2005),

Premio INTI “La mirada larga”, Lácteos Funcionales en Chivilcoy (Diciembre 2008) sobre 92 proyectos

presentados de 22 provincias.

Premio ArgenINTA a la Calidad Agroalimentaria (Octubre 2009).

Dos menciones de Honorable Cámara de Diputados de la PBA y dos del Senado de la Nación (2009/2010

¡ Muchas gracias !