Cinética urinaria y del plasma luego de ingesta oral de Eritritol en individuos sanos
REGULATORY TOXICOLOGY AND PHARMACOLOGY 24, S303–S308 (1996) -
ARTICLE NO. 0112
Se estudió la cinética urinaria y del plasma de Eritritol y el efecto del Eritritol en los niveles de insulina y glucosa plasmática en individuos que se sometieron voluntariamente al estudio y a los cuales se les administró una única dosis oral de 1 g de Eritritol/Kg. de peso corporal. El nivel plasmático de Eritritol aumentó durante los primeros 30 a 40 min., y alcanzó un valor máximo de aproximadamente 2,2 mg/ml luego de 90 min. Luego, los niveles plasmáticos de Eritritol disminuyeron gradualmente a aproximadamente 1,5 a 1,7 mg/ml al finalizar el período de muestra de 3 hs. Un promedio del 30% de la cantidad de eritritol ingerida fue excretada inalterada en la orina durante las primeras 3 hs. La excreción por vía urinaria aumentó al 78% luego de 24 hs. El aclaramiento renal de eritritol fue aproximadamente la mitad que el de creatinina, lo que indica una reabsorción tubular de eritritol por parte del riñón. Los niveles plasmáticos promedio de insulina y glucosa, tomados hasta 3 hs. después de la ingestión, no se vieron afectados por el eritritol. Los resultados de este estudio indican que el eritritol fue absorbido rápidamente luego de la administración oral y fue excretado inalterado por vía urinaria. Menos del 20% del eritritol no fue absorbido y se mantuvo para fermentación en colon y posible producción de ácido grasos de cadena corta. El valor calórico estimado fue de ~0.4 kcallg.
INTRODUCCIÓN
El eritritol es un alcohol de azúcar que, luego de su ingestión, es absorbido rápidamente por el intestino delgado debido a su bajo peso molecular. No es metabolizado por el cuerpo y se excreta inalterado por vía urinaria (Oku and N oda, 1990; Hiele et al., 1993). Debido a su buena absorción, sólo una pequeña porción de eritritol llega al intestino grueso, donde permanece para su fermentación por microflora intestinal (Oku and Noda, 1990; INRA, informe inédito). La baja cantidad de eritritol que llega al intestino bajo reduce las posibilidades de que se convierta en fuentes de energía utilizables y previene las flatulencias y la diarrea osmótica. Asimismo, la falta de metabolización sistémica de eritritol implica que tiene un bajo potencial para producir cambios en los niveles de insulina y glucosa plasmáticos. Esta propiedades en conjunto sugieren que el eritritol puede reportar beneficios si se emplea en comidas especiales para personas con diabetes.
El objeto del presente estudio fue determinar la cinética urinaria y plasmática del eritritol y examinar sus efectos metabólicos en los niveles de insulina y glucosa plasmáticos luego de la ingestión de una única dosis por vía oral.
MATERIAL Y MÉTODO
Subjetos
Se estudiaron seis voluntarios, tres de sexo masculino y tres de sexo femenino de entre 24 y 43 años (promedio de edad 32,67 ± 6,8) con un índice de masa corporal (BMI, 22 ± 1,65; rango = 1924). No se incluyeron en el estudio individuos con niveles de azúcar en sangre superiores a 5,5 mmol/litro, embarazadas, sujetos con diabetes mellitus o HN positivo. Todos los sujetos que participaron en el estudio firmaron antes un consentimiento informado. El protocolo del estudio fue aprobado por el comité de ética del Hospital Hotel-Dieu.
Material
Eritritol (pureza del 99,9%), suministrado por Cerestar, Bélgica.
Diseño del estudio
Luego del ayuno nocturno, los individuos ingirieron una única dosis por vía oral de
1 g eritritol/Kg. de peso corporal disuelta en 250 ml de agua. La dosis total administrada a cada sujeto varió de 56 a 78 g, en función del peso corporal del individuo. Quince minutos antes de la administración de eritritol y cada 30 min. durante el período de entre 0 a 3 hs. posteriores a la ingestión, se tomaron las muestras de sangre para el análisis de los niveles de insulina y glucosa plasmática. También se tomaron muestras de sangre para el análisis de los niveles de eritritol en plasma cada 5 min. durante el período de 0 a 15 min. posteriores a la ingestión, cada 15 min. durante el período de 15 min. a 1 hs. posterior a la ingestión y cada 30 min. durante el período de 1 a 3 hs. posteriores a la ingestión. También se tomó una muestra de sangre antes de la ingestión de eritritol para determinar los niveles de creatinina en plasma.
A los 30 min. y 1, 2 y 3 hs. posteriores a la ingestión, se recolectó la orina, se medió su volumen y se establecieron las concentraciones de creatinina y eritritol. Durante las siguientes 21 hs., se midió la producción total de orina. Se realizaron exámenes médicos de seguimiento durante las 24 hs. posteriores a la administración de eritritol.
Se guardaron las muestras de orina a -20 °C durante 5 semanas antes de evaluar la presencia de eritritol. Del mismo modo, se guardaron muestras de plasma a -20°C durante 4 a 5 semanas antes de evaluar la presencia de eritritol e insulina. La evaluación de glucosa en plasma se realizó inmediatamente después de tomar la muestra.
CINÉTICA URINARIA Y DEL PLASMA LUEGO DE LA INGESTA ORAL DE ERITRITOL
| Cantidad total de Eritritol ingerido por seis sujetos sanos |
| Cantidad total ingerida de eritritol (g) |
| S1" |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
Mean |
SEMb |
| 60 |
56 |
58 |
78 |
64 |
68 |
64 |
3.3 |
|
" Indica la cantidad de sujetos.
b SEM, error estándar de la media. |
Determinaciones
Concentración de eritritol en plasma. La concentración de eritritol en plasma se estableció utilizando el método de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) con 1,3butanediol como patrón interno (IS). 1,3-Butanediol tiene propiedades cromatográficas similares al eritritol y fue incorporado a las muestras de plasma antes de la desproteinización. Se preparó inicialmente una solución de IS diluida al 1/100 y se midió el área bajo la curva HPLC sujeto a las condiciones del ensayo.
Las muestras de plasma fueron centrifugadas y analizadas por triplicado. Se mezcló un milímetro de dilución al 1/100 de IS con 3 ml de la muestra de plasma centrifugada antes de la desproteinización. La desproteinización se llevó a cabo mezclando 3 ml de ácido perclórico frío (0,6 mol/litro) con la mezcla de la muestra de plasma/IS en un tubo de centrífuga. Luego del centrifugado, se mezcló 1 ml de solución de carbonato de potasio (0,75 mol/litro) con 3 ml de sobrenadantes, se colocó en baño frío durante 3 min. y luego se centrifugó. Los sobrenadantes se congelaron inmediatamente a -20°C para su análisis HPLC posterior. Luego de la descongelación, se centrifugaron las muestras, se decantaron los supernadantes y se colocaron en viales HPLC. Se midió el eritritol por medio de HPLC utilizando un sistema HPLC Solvent Delivery M45 de Waters con Detector de Índice de Refracción Diferencial HPLC R401 de Waters (Millipore Corp., Milford, MA). Se utilizó una columna Shodex Ionpack KC811 con un diámetro interno de 8 mm y una longitud de 300 mm. El volumen de muestra inyectado fue 5 p,l. La temperatura de funcionamiento de la columna fue de 75°C y el flujo de 1 ml/min. Se utilizó agua grado HPLC con 0,0018 H2S04 como eluyente.
Se utilizó un factor de dilución de 2,60 para justificar la dilución de las muestras producida durante la separación del plasma y la precipitación de las proteínas. Los resultados se expresaron como concentración de eritritol (g/litro)
Los procedimientos de procesamiento de HPLC y preparación de muestras, por ejemplo la incorporación de IS antes de la etapa de desproteinización, fueron diseñados para evitar errores de manipulación. La recuperación de IS en la muestra final se calculó en función de la cantidad original de IS incorporada a la muestra. La recuperación porcentual se aplicó a los niveles de eritritol establecidos de manera analítica para compensar los errores de manipulación.
Concentración de eritritol en orina
Las muestras de orina se congelaron y almacenaron a - 20°C para la determinación por HPLC del contenido de eritritol en una etapa posterior. Luego de la descongelación, las muestras de orina fueron rehomogeneizadas y filtradas mediante un filtro 0,45-p,m. Se mezclaron muestras de 0,5 ml con 0,25 ml de IS antes de colocarlas en los viales HPLC. El método HPLC fue el mismo que se describió para la determinación de eritritol en plasma. La concentración de eritritol en orina se expresó en g/litro y la eliminación de eritritol en g/min.
El aclaramiento de eritritol (expresado en ml/min.) se calculó según el índice de eritritol eliminado por orina durante el período de 120- a 180- min. posteriores a la ingestión en función de la concentración promedio de eritritol en plasma durante el mismo período. Los niveles de glucosa en plasma (expresado en mmoll litros) fueron determinados según el método de glucosa oxidasa empleando el analizador Beckman II. Los niveles de insulina en plasma (expresados en mU/litro) fueron determinados mediante un ensayo radioinmunológico utilizando separación dextrana carbón vegetal (variabilidad entre ensayos = 6%). Los niveles de plasma y creatinina en orina (expresados en Tmol/litro y mmol/litro, respectivamente) fueron determinados mediante ensayo cinético colorimétrico (Synchron CX3, Beckman). El aclaramiento de creatinina (expresado en mllmin) fue determinado según el índice de creatinina urinaria excretada durante el período de 120- a 180- min. respecto del nivel de creatinina en plasma en ayunas.
RESULTADOS
La toma total de eritritol de cada sujeto se muestra en la Tabla 1. La toma varió de 56 a 78 g por persona, con un valor promedio de 64 g. Cuatro de los seis sujetos (tres de sexo femenino y uno masculino) informaron síntomas gastrointestinales durante el examen de seguimiento a las 24 hs. Dos individuos informaron diarrea y otros informaron cólicos abdominales, molestias y flatulencias.
Los niveles de glucosa en plasma se muestran en la Fig. 1. Los niveles de insulina se muestran en la Fig. 2. Los datos indican que ni la glucosa en plasma ni la insulina en plasma se vieron afectados por la ingesta de eritritol. Los niveles promedio de eritritol en plasma se muestran en la Fig. 3. El aumento en los niveles de eritritol en plasma se observó durante los primeros 30 a 40 min. siguientes a la ingesta, alcanzando un nivel máximo promedio cercano a 2,2 mg/ml luego de 90 min. Dos individuos (sujetos 1 y 5) mostraron un plateau de concentración de eritritol en plasma de aproximadamente 1,8 mg/ml luego de 90 min. Los restantes cuatro individuos mostraron un aumento más pronunciado de eritritol en plasma (aproximadamente 2,3 mg/ ml) seguido de una disminución gradual. Todos los individuos mostraron una tendencia a la disminución de los niveles de eritritol en plasma a los 120 min. posteriores a la ingesta. A los 180 min., se alcanzaron concentraciones similares en plasma (1,5 a 1,7 mg/ml) en todos los sujetos. El volumen urinario posterior a la ingesta de eritritol se muestra en la Tabla 2. Las concentraciones promedio de eritritol urinario se muestran en la Fig. 4. Estos datos indican que el volumen urinario y los niveles de eritritol alcanzaron su pico máximo durante el período de 60 a 120 min. posteriores a la ingesta. Las cantidades totales de eritritol excretadas por orina en cada período se muestran en la Fig. 5. La excreción total de eritritol en orina como porcentaje del total de eritritol ingerido se muestra en la Tabla 3. En promedio, el 30% del eritritol ingerido fue excretado durante los primeros 180 min. Luego de 24 hs., aproximadamente el 78% de la cantidad total ingerida fue recuperada en la orina. Los valores individuales de aclaramiento de eritritol y creatinina para el período desde la ingesta a los 180 min. posteriores a la ingesta se muestran en la Tabla 4. El aclaramiento promedio de eritritol para los seis individuos fue de 62,0 ± 2,8 ml/min. Durante el mismo período, el aclaramiento de creatinina fue de 120,2 ± 12,3 ml/min.
CINÉTICA URINARIA Y DE PLASMA LUEGO DE LA INGESTA ORAL DE ERITRITOL
| Volumen urinario fraccionado (litros) |
|
| Volumen urinario fraccionado en seis sujetos en varios intervalos de tiempo luego de la ingesta de 1 g de eritritol/Kg. de peso corporal. |
|
| Tiempo (min) |
SI" |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
Mean |
SEMb |
| 0-30 |
0.06 |
0.08 |
0.06 |
0.04 |
0.04 |
0.11 |
0.07 |
0.01 |
| 30-60 |
0.07 |
0.07 |
0.10 |
0.06 |
0.06 |
0.12 |
0.08 |
0.01 |
| 60-120 |
0.22 |
0.17 |
0.15 |
0.19 |
0.14 |
0.25 |
0.19 |
0.02 |
| 120-180 |
0.18 |
0.15 |
0.17 |
0.18 |
0.13 |
0.19 |
0.16 |
0.01 |
| 180-1440 |
1.12 |
1.00 |
2.66 |
1.10 |
1.75 |
1.05 |
1.45 |
0.27 |
| 0-180 |
0.53 |
0.46 |
0.48 |
0.46 |
0.38 |
0.67 |
0.50 |
0.05 |
| 0-1400 |
1.65 |
1.46 |
3.14 |
1.56 |
2.13 |
1.72 |
1.94 |
0.26 |
|
" Indica la cantidad de individuos.
b SEM, error estándar de la media. |
|
Discusión
Los resultados del presente estudio demuestran que el eritritol es absorbido rápidamente por el intestino delgado luego de la administración de una única dosis oral de 1 g de Eritritol/Kg. de peso corporal/día. Se encontró eritritol tanto en el plasma como en la orina luego de unos minutos de la dosis. Los niveles de plasma aumentaron hasta los 90 min. posteriores a la ingesta hasta alcanzar un plateau luego de aproximadamente 120 min., lo que indica un equilibrio temporario entre la absorción y la excreción. Luego de 24 hs., cerca del 80% del total de eritritol ingerido fue recuperado en la orina. Estos hallazgos coinciden con los resultados de los estudios metabólicos anteriores en seres humanos en los que se informó una absorción de eritritol del 80 al 90% (Hiele et al., 1993; Noda et al., 1994). El aclaramiento renal de eritritol fue de 62,03 mg/min., aproximadamente la mitad que el de creatinina, lo que indica una reabsorción tubular de eritritol por parte del riñón. La excreción renal relativa de eritritol puede compararse con la de manitol en la que el índice de excreción respecto de la creatinina es cercano a 1 (Smith et al., 1940). Las mediciones de eritritol en orina y plasma indican una falta de cambios metabólicos y ningún efecto en los parámetros de glucosa o insulina. Ello indica inercia integral.
En función del alto grado de absorción intestinal de eritritol, sólo pequeñas cantidades parece llegar al colon. En el presente estudio, menos del 20% del eritritol ingerido podría haberse prestado a fermentación por parte de microorganismos del colon. En estudios in vitro (INRA, informe inédito) o in vivo en seres humanos (Hiele et al., 1993), el eritritol no es fermentado por la microflora intestinal. No obstante, en vistas del valor energético potencial de los ácidos grasos de cadena corta, el valor calórico del eritritol se estimó en ~0,4 Kcal./g. Los efectos colaterales gastrointestinales moderados, que se produjeron en algunos sujetos, se consideraron consecuencia de la extremadamente alta carga líquida de eritritol empleada (~60 g). Estos efectos gastrointestinales no se observaron cuando se incorporaron dosis similares de eritritol en la comida (Bornet et al., 1996).
El presente estudio demuestra que cantidades considerables de eritritol se absorben por el tracto gastrointestinal luego de su administración oral. La excreción parece producirse rápidamente y sólo aparece eritritol inalterado en la orina. El eritritol no produjo cambios de relevancia clínica en las concentraciones de insulina o glucosa en plasma a pesar de ser absorbido en grandes cantidades. Estos resultados conducen a la conclusión de que el eritritol tiene un potencial importante como sustituto de bajas calorías del azúcar para ser empleado en productos alimenticios para consumo humano, incluidas personas con diabetes.
| Porcentaje de dosis ingerida de eritritol en la orina (%) |
| Excreción urinaria total de eritritol, como porcentaje de la cantidad total ingerida en seis sujetos en diversos intervalos de tiempo luego de la ingesta de 1 g de eritritol/Kg. de peso corporal. |
|
| Tiempo (min) |
81" |
82 |
83 |
84 |
85 |
86 |
Mean |
8EMb |
0-30 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
2 |
2 |
0 |
0-60 |
5 |
7 |
11 |
4 |
7 |
8 |
7 |
1 |
0-120 |
20 |
21 |
23 |
15 |
18 |
22 |
20 |
1 |
0-180 |
31 |
33 |
36 |
24 |
28 |
31 |
30 |
2 |
0-1440 |
99 |
83 |
81 |
75 |
60 |
72 |
78 |
5 |
|
" Indicates number of subject
b SEM, standard error of the mean. |
|
CINÉTICA URINARIA Y DE PLASMA LUEGO DE LA INGESTA ORAL DE ERITRITOL
| Aclaramiento comparativo de creatinina y Eritritol |
| Aclaramiento comparativo de creatinina y eritritol en orina en seis sujetos luego de 120-180 min. de la ingesta de 1 g de eritritol/Kg. de peso corporal. |
|
| |
Aclaramiento (ml/min) |
|
|
|
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
Mean |
SEMb |
71.6 |
61.6 |
62.7 |
53.3 |
62.0 |
2.8 |
174.0 |
120.7 |
104.0 |
93.4 |
120.2 |
12.3 |
|
<< Atrás
Para obtener información adicional, lea el siguiente contenido:
• Eritritol: Revisión de Estudios Biológicos y Toxicológicos
• Eritritol: Interpretación de datos Bioquímicos, Metabólicos, Toxicológicos y Datos Clínicos
• Cinética del Plasma y la Orina con Eritritol después de ingesta Oral en personas saludables
• Respuesta Gastrointestinal y Determinaciones de Plasma y Orina en Personas que ingirieron administró Eritritol
• Efectos del Eritritol bajo Administración Oral en Pacientes Diabéticos
|