La presente tesis doctoral tiene como objetivo general evaluar las principales consecuencias digestivas y metabólicas del consumo de almidón resistente utilizando el cerdo como modelo.Para la consecución de este objetivo se diseñaron tres experimentos. En los 2 primeros se estudiaron los mecanismos de adaptación digestiva y la lipogénesis a medio y largo plazo, y en el tercero el metabolismo postprandial. En todos los experimentos los animales fueron alimentados con dos dietas que diferían el tipo de almidón añadido (25%), siendo de maíz en una (dieta AM) y crudo de patata (dieta ACP) en la otra, como ejemplos de almidón digestible y almidón resistente tipo II. Respuestas del tracto digestivoLa digestibilidad ileal del almidón fue inferior (P<0.05) en la dieta que contenía ACP respecto a la dieta que contenía AM (75% vs 95% de media). El mayor flujo de almidón al tracto digestivo posterior en la dieta ACP provocó una hipertrofia del intestino grueso, determinada por un mayor peso y longitud del colon (P<0.05). La fermentación de almidón en colon proximal estuvo asociada a un incremento en la actividad microbiana determinado por una mayor concentración de bases púricas (BP) y un aumento en la concentración de ácidos grasos volátiles (AGV). La administración de almidón resistente durante un periodo de tiempo prolongado (14 semanas) provocó una adaptación de la flora microbiana, que se caracterizó por la aparición de bacterias amilolíticas productoras de butirato y por una mayor biodiversidad (P=0.07). Entre las consecuencias del incremento en la producción de butirato, cabe destacar la reducción del numero de apoptosis por cripta (0.68 vs 0.38; P<0.05) observado en la mucosa del colon proximal Respuestas metabólicasAl final de los experimentos se sacrificaron los animales y se tomaron muestras de tejidos adiposos y musculares con el fin de estudiar el impacto de la administración de almidón resistente sobre la actividad enzimática de los enzimas relacionados con la lipogénesis (ACX, ME, G6PDH) y el contenido de grasa intramuscular. La administración de almidón resistente provocó una disminución en la actividad enizmática de todos los enzimas estudiados (P<0.05) en los tejidos adiposos, pero no modificaron la actividad de los enzimas lipogénicos de los tejidos musculares ni el contenido de grasa intramuscular después de 38 días de adaptación. Sin embargo, tras 97 días de adaptación, se observó un descenso en el contenido de grasa intramuscular (62.7 vs 44.0 g/kg MS en longissimus dorsi; P<0.05) en los animales alimentados con ACP.Para explicar las diferencias en la actividad de los enzimas lipogénicos observados tras la administración de almidón resistente, se realizó un pequeño estudio complementario. En este experimento los animales fueron canulados y recibieron una infusión constante de 1-13C acetato y de 6,6-D2 glucosa. Los cerdos alimentados con almidón resistente presentaron una menor glicemia e insulinemia postprandial, así como un menor ritmo de aparición de glucosa en sangre periférica. Sin embargo no se detectaron diferencias en el ritmo de aparición de acetato. Estos resultados sugieren que el mecanismo por el cual la administración de almidón resistente condiciona la actividad de los enzimas lipogénicos, puede ser a través de su impacto en la glicemia e insulinemia posprandiales.En su conjunto, los resultados obtenidos demuestran que la administración de almidón resistente afecta el sistema gastrointestinal, promoviendo la aparición de mecanismos de adaptación digestiva en respuesta al aporte de almidón a intestino grueso, pero también afecta al metabolismo general del animal, ya que produce variaciones en el ritmo de aparición y concentración de glucosa e insulina plasmática y en consecuencia modifica la lipogénesis. / The main objective of the present thesis was to evaluate the principal digestive and metabolic consequences of the resistant starch consumption using the pig as a model.To reach this objective 3 experiments were designed. Two of them to study the digestive adaptations and lipogenic responses during the medium- and long-term, and the third one to study the postprandial metabolism.In all the experiments, pigs were feed with 2 diets containing 2 different starches: corn starch (CS) and raw potato starch (RPS) as examples of digestible and resistant starch type II.Responses of the digestive tractIleal starch digestibility was lower (P<0.05) on pigs fed RPS than CS (average 75 vs 95%). The increased flow of starch towards the large bowel on RPS fed pigs, caused a colon hypertrophy which could be measured as a higher weight and length (P<0.05) of the intestinal compartment in RPS respect CS treatment. Colonic starch fermentation resulted in an increase on microbial activity reflected as a higher concentrations of purine bases (PB) and volatile fatty acids (VFA) on colonic digesta. Long-term consumption of resistant starch (14 weeks) promoted an adaptation of the microbial flora, resulting in the appearance of butyrate producing bacteria, and an increase on the biodiversity (P=0.07). As a result of the increased butyrate production in the large bowel digesta of the RPS fed pigs a reduction on the number of apoptosis per crypt of the colonic mucosa (0.68 vs 0.38; P<0.05) was determined. Metabolic responsesAt the end of the experiments, pigs were euthanized and samples of muscular tissues and fat depots were collected in order to study the effect of resistant starch on the activity of lipogenic enzymes (ACX, ME, G6PDH) and on the intramuscular fat content. Resistant starch consumption reduced the activity of all the enzymes studied (P<0.05) on adipose but not on muscular tissues. No differences between diets were observed on the intramuscular fat content after a period of adaptation of 38 days. In contrast, resistant starch consumption during a period of 97 days, reduced the intramuscular fat content (62.7 vs 44.0 g/kg MS in longissimus dorsi; P<0.05). To explain the differences observed on lipogenic enzyme activities, an additional trial was performed. In this trial, pigs were fitted with catheters and infused with 6,6-D2 glucose and 1-13C acetate in order to study variations between treatments on the glucose and acetate rates of appearance in the systemic pool, and on the plasmatic concentrations of glucose and insulin. Both glucose and insulin plasmatic concentrations, and the glucose rate of appearance were reduced as a result of RPS consumption. However no differences were observed on the acetate rate of appearance. This results suggested that the mechanism by which resistant starch consumption decreased lipogenic enzyme activities was through a reduction on the postprandial glycaemia and insulinaemia.The overall results demonstrate that resistant starch consumption promotes adaptations of the gastrointestinal tract in response of the chronic load of substrate to the large bowel. In addition resistant starch consumption affects the general metabolism, reducing the glucose and insulin postprandial concentrations and as a consequence decreasing lipogenesis.

En este trabajo de tesis se estudió el efecto de la adición de una fibra funcional, almidón resistente, en un producto de bollería tradicional (magdalena) sobre las propiedades tanto reológicas de la masa cruda como texturales del producto final, y su relación con la aceptación sensorial de los consumidores. Hoy en día la fibra continúa siendo uno de los temas más discutidos en alimentación y nutrición. A pesar de los esfuerzos de los nutricionistas, la dieta de una persona occidental no llega a las dosis recomendadas (25 a 30g/día) de fibra en los alimentos que ingiere. En parte esta situación se atribuye a la falta de atractivo de los alimentos ricos en fibra, que generalmente se asocian a un sabor fuerte, falta de palatabilidad, una textura grosera y sensación de sequedad bucal. La formulación de una magdalena tradicional consta básicamente de harina, azúcar, huevos, leche y aceite. Todos estos ingredientes contribuyen en mayor o menor medida a la calidad sensorial a la que el consumidor está habituado. Conocer las interacciones que un nuevo ingrediente pueda desarrollar con los constituyentes básicos es fundamental para predecir los cambios que se detectarán en las características del producto final o para replantear el proceso de elaboración y cocción. Se investigó si la forma de dosificar la pasta en los moldes de magdalena afectaría al producto final. Los resultados revelaron que aunque se encontraron diferencias microestructurales y reológicas, estos cambios no afectaron a las propiedades del producto final. Se estudiaron las características reológicas dinámicas de la masa cruda y cómo variaban con la adición de almidón resistente. Esto permitió observar que la viscosidad de la masa diminuía con la adición de almidón resistente, lo cual no es favorable para el desarrollo del producto final. El estudio de las propiedades reológicas reveló que durante el calentamiento, al aumentar la adición de almidón resistente, disminuían las propiedades elásticas de la pasta. Se estudió la textura de las magdalenas, con la adición de almidón resistente y su evolución durante el almacenamiento. Al aumentar la concentración de almidón resistente la dureza de las magdalenas disminuyó, y la elasticidad, cohesividad y resilencia disminuyeron a partir de concentraciones elevadas de almidón resistente. Durante el almacenamiento las magdalenas con almidón resistente permanecieron más tiernas, siendo este efecto más evidente a elevadas concentraciones. Un análisis de supervivencia para estimar la vida útil sensorial de magdalenas confirmó estos resultados. Se generaron los descriptores que mejor definían las características sensoriales más representativas de este tipo de producto de bollería cuando se adicionaba almidón resistente. Se evaluó la aceptabilidad sensorial de las distintas magdalenas mediante un estudio de consumidores, y no se encontraron diferencias significativas entre las magdalenas con distintas concentraciones de almidón resistente. Finalmente, se analizó si el efecto de conocer la información nutricional podría influir en la opinión de los consumidores sobre la aceptabilidad de este tipo de magdalenas, la adición de almidón resistente no tuvo mucha influencia ya que los consumidores parecían no terminar de "creer" que se trataba de una magdalena con fibra, ya que su aspecto era similar al de una magdalena tradicional. / Baixauli Muñoz, R. (2007). Influencia de la adición de un ingrediente funcional en la calidad de un producto de bollería. Aspectos reológicos y texturales y su relación con la aceptación sensorial [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1829 / Palancia