El término fibra se refiere a una multitud de compuestos clasificados como hidratos de carbono complejos. Las fibras se diferencian de los almidones en que resisten la digestión enzimática en el intestino delgado y por lo tanto son fermentadas por la microflora del colon. Las fibras comprenden celulosa, hemicelulosa, pectina, gomas, y almidones resistentes y se caracterizan por los tipos de azúcares que contienen y en los enlaces resultantes.
Estructura Química
A diferencia de los almidones, la celulosa es un polímero de unidades de glucosa con enlaces β 1,4 (en vez de enlaces α) que sólo pueden romper las enzimas microbianas. La celulosa es el polisacárido más abundante en los vegetales, donde integra la estructura de las paredes celulares. En los vegetales, los puentes de hidrógeno mantienen una unión estrecha entre las cadenas rectas de celulosa formando agregados ordenados y compactos que se conocen como fibrillas. Las fibrillas de celulosa contienen regiones muy cristalinas y otras más desordenadas o amorfas. La celulosa suele asociarse con hemicelulosa y ligninas dentro de las paredes de las células vegetales. Los derivados químicos hidrosolubles de la celulosa, como carboximetilcelulosa, metilcelulosa e hidroxipropilcelulosa, se emplean como estabilizadores, engrosadores y emulsificantes en alimentos para mascotas y para seres humanos, como los helados, salsas, sopas y bebidas. La celulosa también se añade a alimentos para bajar de peso para personas y mascotas para disminuir las calorías y aumentar el volumen de la ingesta. La celulosa no es muy hidrosoluble pero puede tener una elevada capacidad de retener agua y sufre fermentación lenta por la flora microbiana colónica.
Las hemicelulosas están compuestas en especial por glucosa, galactosa, manosa, xilosa, arabinosa y ácidos urónicos en diferentes combinaciones y con diversos enlaces. También tienen una asociación estrecha con la celulosa presente en las paredes celulares de los vegetales. La mayor parte de las hemicelulosas no son hidrosolubles debido a la diversidad de su estructura y composición.
La pectina es una cadena lineal del ácido galacturónico con enlaces glucosídicos α 1,4 presente en las paredes celulares y en regiones intercelulares de los vegetales. La cadena lineal galacturónica de la mayor parte de las pectinas está interrumpida por otros azúcares. Las pectinas se encuentran en niveles elevados en frutas y vegetales como manzanas, fresas frambuesas, zanahorias, brócolis, papas, pulpa de remolacha y con la piel de los cítricos.
Goma es un término general empleado para designar el grupo variado de polisacáridos viscosos y pegajosos presentes en semillas y exudados de los vegetales. Las gomas arábiga, guar, de xantano, de algarrobo, ghatti y de tragacento son sólo algunas de las utilizadas como agentes engrosadores, fijadores de agua, estabilizantes, emulsificadores y agentes de gelificación en mermeladas, rellenos de pasteles, salsas, y alimentos húmedos para mascotas. De acuerdo con su fuente y procesamiento, las gomas tienen diferente viscosidad y solubilidad en agua y por lo tanto, velocidades de fermentación variables. La mayor parte de las gomas fermentan de forma rápida a moderada por acción de las bacterias intestinales.
La lignina no es un hidrato de carbono de acuerdo con la definición química estricta; pero se le considera como fibra porque integra la estructura de las paredes celulares vegetales y resiste la digestión por las enzimas intestinales de los mamíferos.
Otros polisacáridos vegetales también se consideran fibras, como los fructanos (inulina), galactanos, mananos, mucílagos y β-gluconos con enlaces de glucosa β 1,3 y β 1,2.
Otras clasificaciones de la fibra
Las fibras no solo se clasifican de acuerdo con su estructura, sino también en función de su velocidad de fermentación, las fracciones digeribles e indigeribles, su solubilidad en agua, su capacidad de retener agua y su viscosidad.
Las fuentes de fibra se describen de acuerdo con su fermentación rápida o lenta. Las fibras de fermentación rápida producen más ácidos grasos de cadena corta y gases en un lapso más breve que las de fermentación más lenta. Las fuentes de fibra de fermentación lenta presentes en los alimentos para mascota contienen en especial celulosas y hemicelulosas incluyendo celulosa purificada y cáscara de maní. Las pectinas de los cítricos y la manzana y la mayoría de las gomas sufren fermentación rápida. Las fuentes de fibra que contienen mezclas de pectinas, hemicelulosas y celulosas son moderadamente fermentables. La velocidad y el grado de fermentación de la fibra son características distintivas importantes de las funciones fisiológicas de la fibra. A medida que aumenta la velocidad de fermentación de la fibra, disminuye el tiempo de tránsito GI y el volumen de las heces incrementa la excreción de ácidos biliares.
La fibra también se clasifica de acuerdo con la solubilidad o su capacidad de dispersarse en agua. La mayor parte de las fibras de fermentación rápida como la pectina y las gomas son “solubles”. La lignina y las fibras de fermentación lenta como la celulosa y la mayor parte de las hemicelulosas son “insolubles”. Todas las fibras retienen agua en cierta medida, pero las solubles tienen mayor capacidad y pueden formar geles y soluciones viscosas dentro del tracto GI.
La viscosidad de las fibras en agua depende de la concentración de fibra, la concentración iónica, el pH, el tamaño de las partículas y las propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas de las estructuras de polisacárido. Un aumento de la viscosidad GI puede retrasar la absorción de nutriente, reducir la glucemia pospandrial, retrasar el vaciado gástrico, demorar el tránsito desde la boca al ciego y reducir las interacciones de las partículas de alimento con las enzimas digestivas y las superficies epiteliales. La velocidad de fermentación de una fibra interactúa con la capacidad de retener agua y la viscosidad y así determina el volumen fecal. En las fibras con velocidad de fermentación moderada a lenta, el volumen fecal se relaciona con su capacidad de retener agua. Las fibras con fermentación lenta son los agentes más eficaces para aumentar el volumen de las heces porque mantienen su estructura durante más tiempo y son capaces de unirse al agua. En las fibras de fermentación rápida, el incremento de la unión al agua reduce el volumen fecal. En realidad, la mayor parte de las fibras fermentables producen efectos laxantes y pueden causar diarrea si se suministran en grandes cantidades. Se ha propuesto que el aumento del volumen fecal es conveniente para el tratamiento y la prevención del síndrome de colon irritable, la constipación y otros trastornos GI.
Requerimientos
La fibra no se considera esencial en las dietas de gatos y perros, aunque está presente en los alimentos comerciales. En general, los perros y gatos no obtienen mucha energía a partir de la absorción de los productos finales típicos de la fermentación bacteriana; pero los AGCC mantienen la salud del colon. Por lo tanto, se recomienda añadir una pequeña cantidad de fibra (menos del 5%) tanto con fibras de fermentación rápida como lenta en los alimentos para mascotas sanas.
Deficiencias
La deficiencia total de fibra en alimentos típicos para mascotas no constituye un problema práctico ya que muchos ingredientes listados contienen cierta cantidad de fibra. Los alimentos caseros y los alimentos comerciales de mala calidad por lo general tienen muy baja cantidad de fibra, por lo que muchas veces es recomendable añadirla.
Exceso/Toxicidad
El exceso de fibra puede producir efectos no deseables. Por ejemplo ciertos tipos de fibra reducen la absorción de algunos nutrientes, incluyendo la energía total, proteínas y minerales. Los efectos sobre la absorción de minerales varían con el tipo de fibra y el mineral. Al parecer, las fibras con fermentación más rápida reducen la disponibilidad de algunos minerales, mientras que las fibras que contienen más celulosa producen poco efecto sobre la absorción de minerales.
El exceso de fibra diluye el contenido de energía y de nutrientes del alimento hasta el punto de que el animal puede tener dificultad para comer la cantidad de alimento suficiente para cubrir sus necesidades. Los alimentos para reducir el peso en perros y gatos contienen niveles controlados de fibra y se fortifican con complementos, de modo que sólo están presentes en las cantidades adecuadas para cubrir los requerimientos diarios.
Fuentes
El contenido máximo de fibra cruda debe estar indicado en las etiquetas de los alimentos comerciales para mascotas en la sección de análisis garantizado. En general, los alimentos tienen un contenido de fibra cruda inferior al 5% de materia seca, que proviene de diversos ingredientes. Los granos como el maíz entero y el arroz integral son fuentes de fibra en alimentos secos extruidos. En algunos alimentos para mascotas se añaden ingredientes específicos para proporcionar fibras como psyllium.
Función
La función principal de las cantidades adecuadas de fibra en la dieta es incrementar el volumen y la retención de agua del contenido intestinal. La fibra acorta la velocidad de tránsito intestinal en perros con tiempo de tránsito normal o lento y lo prolonga en animales con tránsito rápido. Estos factores juntos ayudan a promover y a regular la función intestinal normal. Además, los productos finales típicos de la fermentación bacteriana (acetato, propionato y butirato) son importantes para mantener la salud del colon. La fibra reduce el pH luminal mediante la producción de ácidos grasos de cadena corta e incrementa la población de la flora anaerobia. Las propiedades antibacterianas de los ácidos grasos de cadena corta pueden reducir las bacterias intestinales patógenas, aumentar la resistencia intestinal a la colonización por bacterias patógenas y podrían ser importantes en la prevención y recuperación de los trastornos y del cáncer intestinal.
Los colonocitos utilizan como fuente de energía el butirato, un producto final de la fermentación de la fibra, en lugar de glucosa o aminoácidos. Además, los ácidos grasos de cadena corta facilitan la absorción de sodio, cloruro y agua en el colon. La microflora intestinal produce un conjunto de compuestos además de AGCC como biotina, vitamina K, dióxido de carbono y metano. En ausencia de AGCC la mucosa intestinal se atrofia, se inflama y tiene menor resistencia a la translocación bacteriana. Sin embargo, la fermentación excesiva de AGCC puede acompañarse por flatulencia, distención abdominal y diarrea. La velocidad y el grado de la fermentación de la fibra en el intestino grueso son aspectos importantes de la digestión general y la absorción de los nutrientes ingeridos. Los AGCC constituyen una fuente de energía importante para el ganado y los equinos, pero apenas proveen el 5% de las necesidades energéticas en perros y gatos debido a que su tracto intestinal es corto y el tiempo de tránsito es breve y relativamente rápido.
Importancia de la fibra en los alimentos para perros y gatos
Los resultados de las investigaciones demuestran que es necesario incluir cierta cantidad de fibra en el alimento para mantener la salud y la función óptima de todo el tracto GI, pero en especial de los colonocitos. En los seres humanos, la fibra se ha empleado para contribuir al manejo de la diabetes mellitus, obesidad, cálculos biliares, hipercolesterolemia, síndrome de colon irritable, la constiplación, diverticulitis colónica, cáncer colorrectal, enfermedad celíaca, insuficiencia renal crónica, etc.
Obesidad y Control del Peso Corporal
Un alimento para mascotas que contiene fibra de fermentación lenta puede ser muy eficaz para controlar el peso corporal y tratar la obesidad. Las fibras de fermentación lenta, como la celulosa o el psyllium aumentan el volumen del contenido gástrico e intestinal y así promueven la sensación de saciedad con un menor consumo de calorías. Las mascotas en programa de control de peso pueden ingerir mayor cantidad de alimento cuando las calorías se diluyen en la fibra; de esta manera, el animal ingiere menos calorías y pierde peso. También es importante la cantidad de fibra de fermentación lenta presente en los alimentos destinados a controlar el peso. Si se incluye en la comida una cantidad de fibras de fermentación rápida suficiente para promover la saciedad, puede producir efectos adversos como heces acuosas y formación excesiva de gas.
Diarrea y Constipación
La fibra normaliza el contenido de agua intestinal; absorbe el aguan en casos de diarrea y agrega humedad en estado de constipación. Las cantidades moderadas de fibra de fermentación rápida o lenta aportan esta propiedad moduladora del contenido de agua. Las fibras más fermentables se administran en mascotas con diarrea y constipación para modular el contenido de agua de las heces, ya que tornan más secas las acuosas y aumenta la humedad de las heces secas.
Las propiedades de unión y gelificación de la fibra también son adecuadas para el manejo de la diarrea. En las mascotas constipadas, las fibras fermentables aumentan el peso y la humedad de las heces, tornándolas más blandas.
Diabetes Mellitus
El control de la diabetes mellitus en perros y gatos requiere cambios en la dieta. Las fibras de fermentación rápida y lenta controlan los niveles de glucemia en los animales diabéticos. En la práctica clínica, los alimentos para mascotas que contienen celulosa, cáscara de soya reducen las fluctuaciones de la glucemia, lo cual puede reducir o eliminar la necesidad de insulinoterapia.
Bibliografía
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- Case, L., et al. “Nutrición en Caninos y Felinos para los Especialistas en Animales de Compañía. 3ª Edición. Intermédica Editorial. Buenos Aires, Argentina. 2013.
MC MVZ Héctor P. Monterde
Comunicación Científica, Royal Canin México
hector.perezmonterde@royalcanin.com
