Se presenta un estudio descriptivo en el ámbito nacional, para determinar la contribución del agua de bebida a los requerimientos de magnesio (Mg) en la dieta del costarricense, asumiendo una ingesta diaria de dos litros. Para calcular las concentraciones porcentuales de Mg iónico se promediaron y agruparon por cantones los contenidos de dureza de magnesio, expresada como carbonato de magnesio (MgCO3), de las fuentes de agua utilizadas para los acueductos rurales, municipales y los administrados por el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA); además, como complemento, se incluyeron los datos de las aguas envasadas existentes en el mercado nacional. Los resultados se presentan en un mapa, que muestra los aportes del agua de bebida a la recomendación diaria admisible (RDA) de 350 mg/L.
El análisis de resultados demuestra que, de los 81 cantones, 58 (72.8%) contribuyen con menos del 5% al RDA de Mg, lo cual califica este aporte como escaso; 17 (21%) contribuyen entre 5 a menos de 10%, lo que es normal si se compara con la mayoría de las aguas de otras latitudes, y solamente 5 cantones costeros aportan más de 10%, lo que se considera como una buena contribución a la dieta del costarricense. Por último, los datos de las aguas envasadas nacionales contribuyen en forma escasa a la RDA de Mg diario, con menos de 5%.
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El papel del agua para consumo humano (ACH) en el proceso de salud-enfermedad ha sido muy bien estudiado a nivel mundial. Es conocido que todos los procesos metabólicos complejos de la vida tienen lugar en el agua, el solvente universal y el contribuyente más importante del organismo humano. En general, el agua total del organismo representa del 45 al 60% del peso corporal (1) . Este preciado líquido desempeña una función importante en el mantenimiento de la omeostasis, por medio del transporte del material nutritivo hasta las células; además, elimina productos de desecho y contribuye a la conservación de un ambiente físico-quírnico constante. Otra función poco estudiada, por lo menos en Costa Rica, consiste en que el agua es, en sí misma, un alimento el cual, dependiendo de sus orígenes, acarrea minerales como calcio, magnesio, sodio, potasio (minerales mayores) y elementos menores como el hierro, cobre, yodo, flúor, entre otros.
El exceso o escasez de estos minerales pueden ocasionar enfermedades al organismo humano. Por ejemplo, la deficiencia de calcio y magnesio está asociada con problemas de Isquemias de Corazón (2, 3, 4 y 5) ; el exceso de la ingesta de calcio puede provocar cálculos o (6 y 7) piedras en las vías biliares y renales. En el caso del magnesio (Mg+2), el cual es el tema central del presente estudio, participa en más de 300 funciones o reacciones enzimáticas del metabolismo celular. Influye en la síntesis de proteínas, la producción de energía, el funcionamiento del sistema nervioso, el mecanismo de contracción muscular y la transmisión de impulsos nerviosos a través de los músculos y los nervios (8, 9 y 10)
El calcio, el magnesio y el flúor constituyen la dureza del agua. Ésta, cuando se encuentra en equilibrio, protege las cañerías de la red de distribución de los acueductos contra la corrosión y la incrustación. En Costa Rica, estudios realizados por nuestro grupo de investigadores del Laboratorio Nacional de Aguas (LNA) demostraron que, en forma general, las aguas ubicadas en los cantones del Valle Central son blandas y las cercanas a las costas duras (11). Además, como contribución de esta serie de estudios, se determinó el aporte del agua de bebida a los requerimientos de calcio de la población costarricense (12). Como complemento, y debido a la mencionada influencia del magnesio y el calcio en los problemas cardiovasculares, se realiza la presente investigación, con el afán de determinar el aporte del agua de bebida a los requerimientos de magnesio a la dieta del costarricense.
Objetivos
1. General
Determinar el aporte del agua para consumo humano a los requerimientos nutricionales de magnesio en la población costarricense, distribuyendo por cantones los promedios de las concentraciones de sales de magnesio identificados en las fuentes de agua de los acueductos rurales, municipales y operados por el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA).
2. Específicos
La metodología utilizada en la elaboración de este trabajo presenta los siguientes pasos:
1. Tipo de investigación
Esta investigación se clasifica como descriptiva y retrospectiva, porque realiza una descripción del aporte de Mg de las fuentes de agua que abastecen los acueductos, utilizando los datos de los análisis físico-químicos del LNA obtenidos entre 1996 y 1998. ]]>
Las Guías de Calidad de la Organización Mundial de la Salud (OMS) no presentan valores límite para la dureza de magnesio (13), pero el Reglamento para la Calidad del Agua Potable (14) indica valores límites para los contenidos de MgCO3 en el agua. Debido a esto se procede a determinar, con base en las concentraciones de MgCO3, los valores equivalentes de Mg estableciendo su porcentaje de aporte a la recomendación diaria admisible (RDA). La fórmula utilizada para calcular dicho porcentaje es la siguiente:
*El 0.245 es el factor de conversión gravimétrico, que corresponde a la relación entre las masas molares de M+2y el MgCO3.
Esta información es agrupada por intervalos y codificada por medio de colores, lo que permite posteriormente hacer un mapeo por cantones.
3. Identificación de los alimentos con mayor aporte de Magnesio a la dieta del ser humano
]]> La identificación se realizó consultando la literatura publicada por nutricionistas nacionales y otros autores internacionales.4. Metabolismo del magnesio y su influencia sobre la salud
Al igual que el punto anterior, se realizó una revisión de la bibliografía nacional e internacional existente en este campo.
5. Determinación del aporte de magnesio del agua de bebida a la dieta del costarricense
Por medio de la fórmula anotada en el punto 3.2 se calcularon los promedios de Mg de las ACH suplidas por los acueductos rurales, municipales y AyA. Estos promedios se clasifican, de acuerdo con los porcentajes, en intervalos definidos en la RDA de magnesio.
6. Definición de la recomendación diaria admisible
Lamentablemente, en Costa Rica no se ha determinado la recomendación diaria admisible de Mg a la dieta de la población. Debido a esto, es utilizado el valor de la normativa de los Estados Unidos de América de 350 mg/día; el mismo es propuesto por Mauricio E. Shils (15) y corresponde a varones mayores a 19 años. En el caso de las mujeres, el valor de RDA es de 280 mg/día. Sin embargo, para efectos prácticos y para la elaboración del mapeo, se usa el valor general de 350mg/día.
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Aprovechando los datos existentes en el LNA, sobre las características físico-químicas de 13 tipos de aguas envasadas, se calculan los aportes de Mg+2 a la RDA costarricense.
Análisis de resultados
En forma semejante a la investigación denominada "Aporte del Agua de Bebida a los Requerimientos de Calcio de la Población Costarricense", el presente estudio consta de dos partes: la primera es de tipo técnico, en donde se hace una revisión breve del metabolismo del Mg y su influencia sobre la salud humana; la segunda parte consiste en la determinación de las concentraciones promedio por cantones de MgCO3 y Mg+2en las aguas de bebida, incluyendo las de cañería y envasadas existentes en el mercado nacional; además, se realizó el agrupamiiento de los resultados, por medio del sistema de clasificación por porcentaje, del aporte del agua a la dieta y su ilustración por medio de un mapa.
1. Metabolismo del magnesio y su influencia sobre la salud
En el adulto, aproximadamente entre el 60 y el 65% del magnesio corporal se concentra en el hueso, el 27% en las células musculares y del 6 al 7% en las células de otros tejidos, solamente un 1 % se queda en el líquido extracelular(16).
Los valores séricos normales suelen ser de 1. 5 a 2. 1 mg/L. Casi la mitad del magnesio está libre y unos dos tercios unidos a albúmina; el resto, incluyendo la mayor parte de los huesos, no es intercambiable (17).
Como se indicó en la introducción, el Mg se relaciona con una gran variedad de procesos bioquímicos y fisiológicos, entre ellos la contractibilidad muscular y la excitabilidad nerviosa. Existen estudios que indican un cierto antagonismo entre el calcio y el magnesio; por ejemplo, el exceso de Mg inhibe la calsificación ósea. En la contracción muscular normal, el Ca+2 actúa como estimulante y el Mg+2 es relajante (18). ]]>
Aunque la mayoría de la absorción de otros minerales se realiza en el duodeno y el yeyuno, diversos estudios indican que el magnesio se absorbe en el ileón y el colon (19). Además, sugieren parecer estar implicados tres mecanismos: a) difusión pasiva, b) arrastre del solvente y c) transporte activo. Al contrario de la absorción de calcio, la vitamina "D" prácticamente no afecta la absorción de Mg; sin embargo, existen estudios que indican lo contrario. Como es lógico, el porcentaje de absorción de Mg está en proporción inversa a la ingesta. Con un consumo diario de 189 a 342 mg, estudios de balance a largo plazo señalan que la absorción varía de 24 a 85% (20). A medida que disminuye el calcio de la dieta, aumenta la absorción de Mg. El riñón conserva con eficiencia el Mg cuando su ingestión es baja, y la absorción tiende a variar inversamente con la del calcio.
En el caso del transporte y excreción, el Mg es transportado por el plasma y liberado al hueso y otros tejidos. Las concentraciones séricas se encuentran en un 55% libre (Mg+2), el 32% unido a proteínas y 13% en complejos(21). Una concentración elevada de hormona paratiroldea, se traduce en una disminución de la absorción renal del magnesio filtrado y, por tanto, de su excreción por la orina. La liberación de hormona paratiroidea es suprimida por el aumento de la concentración de Mg+2 en el líquido extracelular; sin embargo, esto es inferior a la asociada con el aumento de la concentración de calcio.
1.2 Efectos del magnesio sobre la salud
Como se anota anteriormente, el Mg influye en la síntesis de proteínas, en la producción de energía, en el correcto funcionamiento del sistema nervioso y en el mecanismo de contracción muscular. Juega un papel vital en la transmisión de los impulsos nerviosos a través de los músculos y los nervios. Además, el Mg también ha sido señalado como factor que influye en el desarrollo de enfermedades cardiovasculares. En estudios realizados en los países nórdicos y en los Estados Unidos, se demostró una relación inversa entre la concentración de sales de magnesio en el agua y la prevalencia de afecciones cardiovasculares (22) .
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El Mg se encuentra distribuido en gran cantidad de alimentos naturales, pero las fuentes principales son las frutas secas (nueces, avellanas, almendras, harinas de soya, cereales, cebada, trigo y avena), además de los vegetales de hojas verdes y oscuras. Las dietas altas en alimentos refinados en carne y productos lácteos, suelen tener menos Mg que las ricas en vegetales y granos no refinados.
A continuación, en la tabla 1, se presenta un resumen de los principales aportes alimentarlos de Mg.
| | | ]]> mg | |
| Tofú duro | | | |
| Frijoles con chile | | | |
| Germen de trigo tostado | | | ]]> 25.7 |
| Nueces de la India tostadas | | | |
| Hipogloso al horno | | | |
| Acelga cocida | | | |
| Maní tostado | ]]> 1/4 taza | | |
| Chocolate semi-dulce | | | |
| Patata con cáscara al horno | | | |
| Cacao en polvo | | ]]> 52 | |
| Melaza | | | |
| Cereal, salvado con pasas | | | |
| Espinaca fresca | | | ]]> 12.6 |
| Cheerios | | | |
| Leche de vaca (2% grasa) | | | |
| Pan de trigo entero | | | |
| Pechuga de pollo | ]]> 90 gr | | |
| Guisantes, congelados cocidos | | | |
| Carne molida magra | | | |
| Pan blanco | | ]]> 13 | |
| Frutas | | | |
| Huevo | | | |
| Leche humana | | | |
| Leche de vaca (35% grasa) | ]]> 1 litro | | |
5. Sistema de clasificación del aporte nutricional de magnesio en el agua de bebida
Fundamentados en la fórmula expuesta en el punto 3.2, se calcularon los promedios de Mg en las aguas de bebida. También se establece el sistema de clasificación, distribuido por intervalos, de concentraciones de Mg+2 por 2 litros de agua consumidos al día y su porcentaje de aporte a la ingesta diaria. ]]>
6. Determinación de las concentraciones y aportes promedio de magnesio en el agua de bebida
6.1 Agua de bebida distribuida porcacerías
Como se observa en la tabla 2, las RDA de Mg de los seres humanos varía con la edad y el sexo; por ejemplo, se estima para el sexo masculino una RDA promedio de 350 mgldía y para el sexo femenino 280 mg/día. En Costa Rica, la RDA para Mg no está definida aún, por lo que se utilizará, para efectos de mapeo por cantones, un promedio de RDA de 350 mg/día.
En las tablas 5, 6, 7 y 8 se presentan los datos promedio de MgCO3, Mg+2 /2L y los porcentajes de aporte a los requerimientos de Mg a la dieta del costarricense por medio del agua de bebida suministrado por cañería. Dichos resultados demuestran que en 59 cantones (72.8%) el agua aporta menos del 5% a la RDA promedio, lo cual se clasifica como escaso de acuerdo con la clasificación indicada en la Tabla 1. En 17 cantones, el porcentaje oscila entre 5 y 10 mg/ día (21 %), lo que se clasifica como normal, si se compara con abastecimientos de agua en otros países del mundo. Los restantes cinco cantones (Nicoya, Santa Cruz, Carrillo, Abangares y Limón Centro), suministran agua con valores entre 10 y 12.8%, lo que se define como un buen aporte a la dieta del costarricense. En términos generales, el promedio de los 81 cantones es de 32 mg/L de MgCO3. Esto equivale a un 15.7 de Mg+2 / 2L, lo cual suministra un aporte promedio de 4.5 % a la dieta, es decir, que la mayoría de las aguas utilizadas para abastecimiento de agua contienen escaso contenido de Mg.
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6.2 El agua envasada
Algunas marcas como "ORVIAN", "LIMPIA", "MAYA", "REPARATA" y "ACAPILLA" tienen altos contenidos de MgCO3, y aportan entre 11.4 y 18.2% al RDA. Sin embargo, otras como "MONTE BLANCO", "BARFONT" y "PERRIER" aportan entre 0 y 3.4%, lo que indica que su contribución a los requerimientos de Mg de la población es prácticamente nulo.
7. Mapeo de la distribución de magnesio en el agua por cantones
En la tabla 4 se presenta cada cantón codificado de acuerdo con el sistema de clasificación. A simple vista se observa que la mayoría de las aguas aportan menos del 5% a la RDA establecido. Los cinco cantones que tienen aguas con aportes superiores a 10% a la RDA se encuentran en zonas costeras, lo cual es concordante con los contenidos de CaCO3 y la Dureza Total del agua. Sin embargo, dicho patrón difiere un poco con el establecido en el estudio del aporte de agua de bebida a los requerimientos de calcio (26) sobre todo en los cantones codificados con el color verde (5-10%), ubicados en Cartago y Heredia.
8. Ingesta de magnesio: comparación entre los aportes de agua y los alimentos naturales
Antes de realizar la comparación entre el aporte de Mg del agua de bebida y los alimentos naturales presentados en la tabla 1, es importante anotar que, al igual que el calcio, la contribución del agua de bebida a la dieta de Mg no se considera en el cálculo de la RDA de cada país.
Lo anterior se debe a que muchos autores no consideran el agua como nutriente, porque se estima que su aporte es insignificante. Sin embargo, el análisis determina que dos litros de agua de bebida de los cantones codificados en el mapa con los colores verde y café (figura 1), contribuyen en forma semejante a las porciones señaladas en las espinacas, leche de vaca (2% de grasa), pan detrigo entero, pollo (pechuga), carne molida magra, pan blanco, frutas y que la propia leche humana.
Conclusiones y recomendaciones
- Los promedios del aporte de Mg de las fuentes de agua utilizadas por los acueductos rurales, municipales y AyA, demuestran un aporte escaso en el 72.8 % de los cantones, un aporte normal en el 21% y una contribución muy buena en el 6.24%, sobre todo en los cantones costeros.
- En los cantones codificados con los colores verdes y café, el aporte del agua de bebida a la dieta de Mg/día es tan importante, o más, que muchos alimentos como el pan, leche, carne molida, frutas y huevos.
- El aporte de las aguas envasadas nacionales es inferior a muchas aguas suplidas por cañería, sobre todo en las zonas costeras. Lo anterior se debe a que sus fuentes se encuentran en el interior del país, en donde el agua contiene menos de 30 mg/L de MgCO3.
2. Recomendaciones
- Debido a la importancia del Mg en las funciones fisiológicas del cuerpo humano y al aporte del agua de bebida a la dieta del costarricense, se recomienda incorporarlo en la elaboración de la RDA de Mg.
- El calcio y magnesio presentes en el agua se han relacionado con problemas cardiovasculares, por lo que se recomienda a los investigadores realizar estudios para evaluar su efecto sobre la salud pública costarricense.
]]> - Por último, es importante incorporar a las Guías de Calidad de la Organización Mundial de la Salud, valores límite para el calcio y el magnesio en el agua de bebida.1. Cañas Pérez, Regla. "El Agua y su Influencia en la Salud". En: Instituto Nacional de Higiene, Epidemiología y Salud. Agua y Salud. Cuba. Editorial Ciencias Médicas, 1992. Pág. 9. [ Links ]
2. OMS. Calidad del Agua: Oligoelementos y Enfermedades Cardiovasculares. Ginebra. Crónicas de la OMS, N° 27, 1983. Pág. 572. [ Links ]
3. OMS. Guias para la Calidad del Agua Potable. Ginebra. Segunda Edición, volumen
1. Recomendaciones, 1995. Pág.237
4. OMS. Guidelines for Drinking Quality. Geneva, 2° Edición, Volumen 2. Health Criteria and other Supporting Information. 1992. Pág. 237-242. [ Links ]
5. Calvo Díaz, Marta. "Evaluación de las Concentraciones de Oligoelementos y Dureza Total del Agua de Consumo Humano y su Posible Relación con la Mortalidad por Infarto del Miocardio". En: Instituto Nacional de Higiene, Epidemiología y Salud. Agua y Salud. Cuba, Editorial Ciencias Médicas, 1992. Pág. 115-1129. [ Links ]
6. Nordin, B. Calcium in Health and Disease. Food Nutrition and Agriculture: USA, Information Division, 1997. Pág. 97. [ Links ]
7. Méndez, Carolina. Cálculos: ¡cuidado con esas piedras!. La Nación (San José, Costa Rica). 5 de noviembre de 1987. [ Links ]
8. E. Shils, Maurice. "Magnesio". En: Ekhard, E.K. Ziegler, E, Filer. L.J. Conocimientos Actuales de Nutrición. Washington, 20037, E.U.A.. Capítulo 25, 1997. Pág. 272-281.
9. Fomon, Samuel y Nelson, Steven. "Calcio, Fósforo, Magnesio y Azufre". En: Samuel J. Fomon, Nutrición del Lactante. Departamento de Pedriatría, Facultad de Medicina, Universidad de lwoa. Madrid, España. 1995. [ Links ]
10. Czajka-Narins, Dorice. "Minerales". En: Nutrición y Dietoterapia. Octava Edición, McGraw Hill Inc, Philadelphia, USA. México. 1997. [ Links ]
11. Mora, Darner y Alfaro Nuria. Caracterización y Distribución porCantones de la Dureza del Agua en las Fuentes Utilizadas para Consumo Humanoen Costa Rica. San José, Costa Rica. Revista Costarricense de Salud Pública, 1999. En prensa. [ Links ]
12.Mora, Darner, Alfaro, Nuria y Portuguez, Felipe. Aporte del Agua de Bebida a los Requerimientos de Calcio de la Población Costarricense. Revista Costarricense de Salud Pública, 1999. En prensa. [ Links ]
13. OMS. Op. cit. Volumen II. Pág. 941-949. [ Links ]
14. "Reglamento de Calidad para el Agua Potable". La Gaceta: diario oficial (San José, Costa Rica) La Gaceta N°100 del martes 27 de mayo de 1997, año CXIX. Pág. 2-4. [ Links ]
15. E. Shils, Maurice. Op. Cit. Pág. 274.
16. Fomon, Samuel y Nelson, Steven. Op. Cit. Pág. 205. [ Links ]
17. Ibid. Pág. 207. [ Links ]
18. Czajka-Narins, Dorice. Op. Cit. Pág. 116. [ Links ]
19. Fomon, Samuel y Nelson, Steven. Op. Cit. Pág. 205-206. [ Links ]
20. Czajka-Narins, Dorice. Op. Cit. Pág. 116. [ Links ]
21. Fomon, Samuel y Nelson, Steven. Op. Cit. Pág. 205-206. [ Links ]
22. Calvo Díaz, Marta. Op. Cit. Pág. 116. [ Links ]
23. Fomon, Samuel y Nelson, Steven. Op. Cit. Pág. 206. [ Links ]
24. Czajka-Narins, Dorice. Op. Cit. Pág. 117. [ Links ]
25. Cañas Pérez, Regla. Op. Cit. Pág. 14. [ Links ]
26. Mora, Damer, Alfaro, Nuria y Portuguez, Felipe. Op. Cit. [ Links ]
2 Licenciada en Química
3 Bachiller en Gestión Ambiental
4 Licenciado en Tecnología de Alimentos, Laboratorio Nacional de Aguas - Tres Ríos
Telfax 279 - 5973