Introducción

El arroz (Oryza sativa) es el alimento más popular en el mundo. En Argentina, la principal zona de cultivo se encuentra en el nordeste del país, principalmente en las provincias de Corrientes (45%) y Entre Ríos (36%). El 19% restante se reparte entre las provincias de Santa Fe, Formosa y Chaco. La producción primaria se concentra en esta región debido al tipo de clima y de suelo, que favorecen la inundación necesaria para el cultivo ¹⁴.

Constituye el alimento básico de más de la mitad de la población mundial. Se produce en 113 países y representa un símbolo de identidad cultural y de unidad mundial, razón por la cual las Naciones Unidas celebraron en 2004 el Año Internacional del Arroz⁸. En Argentina, la producción oscila en alrededor de 1,5 millones de toneladas al año, de las cuales solo el 35% se destina al consumo interno y el resto se exporta ²⁴.

La composición química y nutricional de los granos depende de la variedad, de las condiciones climáticas y edáficas del cultivo y de factores que involucran la cosecha y manejo del tratamiento posterior del grano ⁹.

Este cereal es una buena fuente de energía, ya que sus mayores componentes son carbohidratos (81,2%). Posee un bajo contenido de grasa, es fácilmente digerible e hipoalergénico, por lo cual es el primer cereal recomendado por pediatras cuando se introducen cereales como alimentación complementaria¹¹.

Si bien su contenido de proteína es bajo (7-9% promedio en peso) el grano de arroz es la mayor fuente proteica en los países consumidores de este cereal, aportando el 60% de la proteína total de la dieta en Asia ²⁸. Las glutelinas constituyen la fracción mayoritaria proteica, determinando su alto valor nutricional que la convierte en una de las mejores proteínas vegetales ²⁶.

La composición elemental del grano, que incluye elementos mayoritarios y trazas, está influenciada por factores ambientales, como ser la composición de los suelos, el manejo del cultivo y variaciones estacionales, además de factores genéticos. La determinación del contenido multielemental en un alimento -y en particular del arroz- es una importante herramienta para discriminar el origen geográfico y la trazabilidad de ese producto, siendo este último concepto cada vez más considerado en sanidad alimentaria, implicando garantía de origen, inocuidad de un alimento y certificación de calidad del cereal ²⁰.

El análisis realizado sobre el contenido de macro y microminerales del arroz demuestran que también está influenciado por el procesamiento y tratamiento de los granos para obtener los diferentes tipos que se comercializan; es así que el pulido y blanqueamiento provoca una gran pérdida de minerales que en su mayoría están en la cáscara del cereal.

Se han reportado valores importantes de elementos minerales esenciales como fósforo, potasio, magnesio, calcio, zinc, sodio, manganeso, hierro, cobre, molibdeno y selenio, en arroz blanco, integral y parbolizado ²⁵.

Es importante destacar que nutrientes como hierro (Fe) y zinc (Zn) no están presentes en abundancia en alimentos a base de arroz ⁹; estas deficiencias de nutrientes (minerales traza) en el arroz, son ahora reconocidas como las causas del hambre oculta para algunas personas que consumen arroz como su principal fuente de calorías en muchos países en desarrollo ^21,30.

Las deficiencias de micronutrientes, que son prevalentes en estos países pobres, afectan procesos metabólicos que dan lugar al deterioro de funciones sensoriales y cognitivas, al debilitamiento del sistema inmunológico y finalmente al aumento de la morbilidad y la mortalidad, por lo cual este hambre oculta produce como consecuencias: baja productividad y pérdidas económicas netas para individuos, hogares y naciones ³². Por ello, muchos países están introduciendo programas de fortificación del arroz con micronutrientes, principalmente Fe y Zn, ya que se ha demostrado que es una intervención sostenible, segura y efectiva, que genera un impacto significativo en la salud pública.

La fortificación del arroz a gran escala es eficaz cuando se promueve a través de un movimiento multisectorial, que incluye gobierno, sector privado y organizaciones científicas y sociales. El análisis de los niveles de micronutrientes en el arroz, previo al inicio de estas políticas, y su porcentaje efectivo de mineral biodisponible, es uno de los pasos fundamentales³².

En la actualidad se destacan numerosos estudios, no sólo sobre el contenido total de minerales en un alimento, sino también el porcentaje que puede ser absorbido por el individuo, considerándose como fracción bioaccesible, que representa la cantidad de nutrientes libera­ da de la matriz alimentaria, en contraste a la biodisponibilidad de nutrientes, que se refiere a las comidas disponibles para su utilización en condiciones fisiológicas²².

La bioaccesiblidad puede ser determinada por tres metodologías generales, que son estudios in vitro, bioensayos e investigaciones de balances, estas últimas en animales de experimentación. Los métodos in vitro incluyen la solubilidad y dializabilidad y también experimentos de consumo mineral, utilizando enzimas digestivas que simulan todo el fenómeno de la digestión. La dializabilidad de los minerales, como un indicador de la bioaccesibilidad es un método in vitro ampliamente utilizado, de gran reproductibilidad en el laboratorio ⁵.

El procedimiento involucra una digestión enzimática en condiciones que simulan las fisiológicas, siempre considerando los parámetros luminales de cada compartimiento digestivo, como las enzimas específicas y el pH, además de ciertas consideraciones, como la naturaleza de la matriz del alimento, los procesamientos previos y las prácticas de preparación antes del consumo ¹⁰.

Este trabajo tuvo como objetivo dilucidar la concentración total y bioaccesible de nutrientes elementa­ les de las variedades de arroz consideradas, teniendo en cuenta que en Argentina los organismos oficiales nacionales como el INTA priorizan el estudio de elementos traza en arroz además de los nutrientes minera­ les en general, como indicadores de calidad, destinados principalmente al mercado de exportación.

Material y Métodos

Los granos de arroz se obtuvieron de molinos arroceros de las provincias de Corrientes y Entre Ríos, que comercializan su producción bajo diferentes denominaciones. Las muestras fueron de arroz blanco de las variedades largo fino y fortuna o doble carolina, seleccionadas de los envases adquiridos en diferentes centros comerciales, analizándose el producto destinado al consumidor final.

El proceso de cocción de las muestras se llevó a cabo en el laboratorio de Análisis Físico-Químicos, perteneciente a la Facultad de Ciencias Veterinarias de la UNNE, donde se pesaron 100 g de arroz, los cuales se llevaron a cocción durante 15 minutos junto con 200 ml de agua destilada desionizada, dejándose secar por 2 h en cajas de Petri. Posteriormente se tomaron los datos del pesaje de las cajas vacías y con el arroz luego de la cocción, para obtener por diferencia el peso fresco del mismo.

Las muestras fueron llevadas a estufa por 48 h a temperatura de 100-105°C registrándose así el peso seco, luego fueron molidas manualmente en mortero hasta obtener un polvo uniforme. Para realizar el análisis de concentración total de minerales se utilizó el método de disgregación por vía seca, es decir la acenización de las muestras, pesando 0,5 g de las mismas y colocando en horno mufla a 500°C por 8 h. Luego se disolvieron las cenizas en ácido clorhídrico y se llevó a un volumen final de 50 ml. Se trabajó por cuadriplicado.

La fracción bioaccesible se determinó por el método de diálisis in vitro, utilizando un complejo enzimático y sucesivas incubaciones reproduciendo el proceso de digestión en condiciones fisiológicas del tracto gastrointestinal, es decir simulando la composición química del fluido digestivo, el pH y el tiempo de residencia característico para cada uno de los compartimientos digestivos ^5,19).

Se trabajó por cuadruplicado. Cinco gramos de muestra de arroz cocido, liofilizado y molido se homogeneizaron con 22 ml de HCl 0,1 N y se ajustó a pH 2 con HCl 6N. Para la digestión ácida con pepsina se agregaron 0,208 g de pepsina porcina a cada frasco (equivalente a 0,5 g de pepsina por cada 100 g de homogeneizado). Se incubó 2 h a 37°C en un baño con agitación. Posteriormente las muestras se colocaron en baño de hielo, a fines de detener la etapa gástrica de digestión.

Luego se colocaron sacos de diálisis cerrados en ambos extremos (porosidad 12-14,000 Á), conteniendo una solución con 25 ml de agua desionizada y la cantidad de NaHCO₃ equivalente a la acidez titulable, previamente medida ⁵ incubándose en el baño a 37 ° C por 45 minutos, luego se agregaron 10,3 ml de la mezcla de pancreatina y sales biliares (correspondiente a 0,042 g de pancreatina y 0,266 g de sales biliares por cada 5 g de muestra liofilizada), continuándose la incubación por dos horas más a 37 °C en agitación.

Finalmente, se extrajeron los sacos de membrana de diálisis, se los lavó con agua desionizada, se cortó un extremo y se transfirió el contenido a cápsulas de porcelana, evaporándose en plancha caliente hasta sequedad y posteriormente destruyendo toda la materia orgánica en mufla a 500°C.

La concentración de los nutrientes minerales tota­ les y los que atravesaron la membrana semipermeable, considerados como los que pueden ser absorbidos por el organismo, se determinaron previa digestión seca (cenizas) y una disolución en ácidos inorgánicos, usando técnicas estandarizadas³ , dosando los macrominerales calcio y magnesio por volumetría de formación de complejos, con solución de EDTA 0,01 M valorada a pH 10 y 12 y fósforo por espectrofotometría de absorción molecular o UV-visible con lectura a 660 nm ⁷. Los elementos (micronutrientes) se determinaron por espectrofotometría de absorción atómica con llama aire- acetileno, utilizando un equipo marca GBC 932 Plus.

La determinación de proteína cruda se realizó por método micro Kjeldahl, calculando el contenido proteico a partir del nitrógeno obtenido, utilizando el factor 5,95 sugerido en el caso de los cereales. La fibra dietaria se realizó por métodos enzimático y gravimétrico, utilizando las enzimas comerciales amilasa, proteasa y amiloglucosidasa, con el agregado de etanol para finalmente precipitar la fibra y pesarla ³.

Los valores fueron tabulados categóricamente en planillas de cálculos Excel, desde donde se exportaron hacia el software Infostat 2003. A fines de validar la normalidad de los datos obtenidos, se utilizó el test de Shapiro-Wilk. Correlaciones de Pearson se usaron para determinar la dependencia entre variables. Se consideraron diferencias significativas con p < 0,05.

Resultados y Discusión

En la Tabla 1 se expresan los porcentajes de hume­ dad, proteína y fibra dietaria en las dos variedades de arroz cocido de ambas provincias. Analizando el porcentaje de humedad, fue muy similar en todos los casos, variando entre 63 y 70%; se hallaron muy pocos estudios de humedad en arroz ya cocinado, listo para su ingestión, como en el presente trabajo; se destaca uno realizado en arroz blanco argentino cocido, que reporta 70% de humedad promedio ²⁴.

Considerando el contenido proteico, fue mayor en la variedad doble carolina (7 a 8 %) que en el arroz largo fino, que osciló entre 4 y 6%. Tales datos coinciden con estudios actuales que informan valores medios de 6,9% en arroz pulido en general, señalando la importancia de la variedad y de las condiciones ambientales del cultivo para este nutriente ¹. Los valores porcentuales de fibra dietaria fueron en general muy similares, rondando el 5%; los mismos se encuentran en el rango de lo reportado por la bibliografía ⁴.

El contenido total y bioaccesible de los macrominerales calcio (Ca), magnesio (Mg) y fósforo (P) figuran en la Tabla 2. Para el Ca se obtuvieron valores comprendidos entre 50 mg/100g correspondiente a la variedad doble carolina de Corrientes y 87 mg/100g del largo fino de la misma provincia, valores similares a los informados en variedades europeas, que destacan el poco aporte del arroz a la ingesta diaria de Ca en la dieta ²⁵, los valores de calcio dializable estuvieron entre el 15 y 16%.

Las concentraciones promedio de P total oscilaron entre 39,4 mg/100g para largo fino de Entre Ríos y 56,2 mg/100g en doble carolina de la misma provincia, destacándose valores mayores en la variedad doble carolina proveniente de las dos provincias. Otros trabajos muestran mucha dispersión en el contenido total de fósforo desde 10,4 mg/100g hasta 120,3 mg/100g ².

Valores mayores a 110,0 mg/100g han sido reportados en otros estudios, indicando que el arroz puede ser una fuente dietética importante de fósforo ²⁵. Los porcentajes de P dializable en este trabajo arrojó valores entre 15,9% en el doble carolina de Entre Ríos y 20,5 % en el largo fino correntino.

Con respecto a los valores promedio de Mg total, los mismos oscilaron entre 30,0 mg/100g en arroz entrerriano y 51,0 mg/100g en el arroz correntino, ambos valores extremos de la variedad doble carolina. Se han reportado valores similares, alrededor de 30,0 mg/100g ²⁷. La fracción biaccesible osciló entre 22,8% en doble carolina correntino y 31,10% en largo fino de Entre Ríos. Es importante destacar la escasa información sobre la fracción bioaccesible en este alimento de los tres macrominerales analizados.

En la Tabla 3 se presentan los resultados de los elementos traza en arroces comerciales según variedad, los valores de hierro total (Fe T) de la variedad doble carolina resultaron superiores (el doble) a la concentración de la variedad largo fino en las dos provincias. Estos valores fueron superiores a los reportados en trabajos previos ²⁵⁾ y similares a lo publicado en trabajos recientes ¹⁸.

Con respecto a la fracción dializable es dable destacar que la variedad doble carolina que presentó mayor concentración total, registró un 35% de fracción bioaccesible, a diferencia de la variedad largo fino, que con menor contenido total, presentó mayor porcentaje para la fracción dializable (60%).

Respecto al cobre, es importante destacar que el arroz es considerado como un alimento “fuente de cobre”, debido a que una porción de 50 g de arroz aporta en promedio un 27% de la ingesta diaria recomendada (IDR) para una población adulta masculina (IDR: 900 microgramos / día) ¹².

Los valores de cobre total (Cu T) obtenidos en este trabajo, variaron entre 3,45 mg/kg correspondiente a la variedad doble carolina de Entre Ríos y 5,70 mg/kg del largo fino de igual procedencia. Se han reportado similares valores ¹⁷; mientras que valores inferiores entre 1,9 y 2,4 mg/kg fueron informados por otros autores ^16,23, siempre en muestras de arroz cocido, como en el presente estudio, donde publicaron valores superiores de 7,2 mg/kg ³¹.

Con respecto a la fracción dializable (Cu D), ha variado entre valores porcentuales de 6% en la variedad largo fino y un 30% en doble carolina, coincidentes a estudios realizados que informan valores cercanos al 21% ¹⁷ y 32% ¹⁶.

Otro elemento traza evaluado fue el zinc. La concentración de este micronutriente en los alimentos es muy importante, teniendo en cuenta que la Organización Mundial de la Salud considera a la deficiencia de zinc como el quinto factor causante de enfermedades en los países en desarrollo y el undécimo en el mundo ⁶.

Los valores totales (Zn T) fueron bastante uniformes en las dos variedades, y de las dos provincias en estudio, presentando 10,21 mg/kg la variedad doble carolina entrerriano y 11,48 mg/kg el largo fino de igual procedencia. Se han reportado valores similares (10,8 mg/kg) ⁽¹³⁾ y de 15,1 mg/kg ¹⁵. Varios autores refieren valores superiores, de 24 mg/kg ²³ y 26,5 mg/kg ³¹⁾ y finalmente en muestras de arroz largo fino, se informaron valores promedio de 32,3 mg/kg ²⁹.

Considerando la fracción bioaccesible o dializable, este estudio ha hallado valores que rondan el 3% del contenido total del elemento en todas las muestras analizadas, valores francamente menores a la reportada por la escasa literatura hallada, que refieren un 21% de fracción bioaccesible¹⁷ y otros informan un 13% ²⁹.

En conclusión, este trabajo permitió registrar información sobre las concentraciones total y bioaccesible de macrominerales y principalmente de oligoelementos esenciales para la salud humana. Es de destacar la escasa información existente sobre la fracción bioaccesible, tanto de macrominerales como así también de hierro.

Este estudio representaría un primer eslabón, de interés para entes gubernamentales y privados, con el objetivo de iniciar un programa de fortificación con minerales, sobre todo de hierro y cinc, de este principal cultivo de nuestra región, que sumaría valor agregado a la hora de su comercialización.

El estudio se enmarca en un proyecto de bioaccesibilidad de elementos traza en arroz, que tiene continuidad en la actualidad con el proyecto “Bioaccesibilidad de minerales mayoritarios y elementos traza en carne de pescado de río consumido en la provincia de Corrientes”, ambos financiados por la SGCyT-UNNE.