Resumen
Se presenta la primera investigación a nivel nacional, para determinar el aporte del agua de bebida a los requerimientos de calcio del costarricense, asumiendo una ingesta diaria de 2 litros de agua. Para calcular las concentraciones porcentuales de calcio iónico, se promediaron y agruparon por cantones los contenidos de Carbonato de Calcio (CACO3) de las fuentes de agua utilizadas por acueductos rurales, municipales y los administrados por Acueductos y Alcantarillados; además, como complemento, se incluyeron los datos de las aguas envasadas. Los resultados se presentan en un mapa, que muestra los porcentajes de contribución del agua a la recomendación diaria admisible (RDA) de calcio (800 mg/día). Estos datos indican que las aguas suministradas en los cantones de las provincias de San José, Alajuela, Heredia y Cartago apórtan valores inferiores a 8.9%, mientras que la mayoría de los acueductos ubicados en los cantones de las provincias costeras (Guanacaste, Puntarenas y Limón) contribuyen con más de 10%, lo que resulta significativo en las RDA de Costa Rica. Con base en esto se recomienda a los nutricionistas incluir el aporte del agua de bebida en la preparación de las RDA de calcio. Además, pretendemos fomentar el desarrollo de investigaciones, en donde se analice la influencia del calcio del agua con enfermedades como osteoporosis, problemas cardiovasculares y cálculos renales.
Introducción
El agua es un elemento indispensable para cualquier ser vivo que habita sobre la tierra. Aproximadamente, el 90% está combinada en la litosfera, por lo que no es utilizable por los seres vivos. La que se encuentra disponible representa 1.384 x 106 km3 de los que el 97% permanece en los océanos, el 0.01% en lagos de agua salada y el 1.9% en los casquetes polares y glaciares. Esta información permite calcular que el agua dulce disponible para la vida y actividades del hombre corresponde al 0.49% del total; de estos, el 0.47% son aguas subterráneas y el 0.02% son superficiales (1).
]]> En sus orígenes el agua es pura, prácticamente destilada, pues no contiene ningún tipo de microorganismo ni materias extrañas; sin embargo, durante el ciclo hidrológico y/o su infiltración por la corteza terrestre, se unen distintos elementos que pueden resultar favorables o perjudiciales para la salud de la población que posteriormente la consuma. La primera posibilidad se presenta porque, debido, a su capacidad disolvente, el agua adquiere minerales necesarios para el organismo humano como calcio, magnesio, sodio, potasio (minerales mayores), además de elementos traza como el hierro, cobre, yodo, flúor, entre otros. La segunda, porque también puede recibir sustancias químicas nocivas y microorganismos patógenos.El agua, por su misma naturaleza, es un medio adecuado para desarrollar funciones fisiológicas indispensables como: a-) el transporte de material nutritivo hasta las células y la eliminación de los productos de desecho; b-) la conservación del ambiente físico-químico constante. El calcio, que constituye el tema central de este trabajo, es fundamental para el buen funcionamiento del cuerpo humano. Su papel en el organismo está relacionado con la conducción de estímulos nerviosos, la regulación del corazón, el proceso de la formación de los huesos y en la coagulación sanguínea, sin omitir que constituye entre el 1.5 y 2% del peso corporal (2,3,4,5), La carencia de éste en la dieta diaria puede producir enfermedades como la osteoporosis, osteomalacia y enfermedades cardiovasculares. Por el contrario, su exceso puede ocasionar osteítis fibrosa, litiasis y cálculos renales (6).
Esta sustancia química se detecta en todas las aguas, pues se disuelve prácticamente de todas las rocas. Las aguas asociadas con granito o arena silícea pueden contener menos de 10 mg/L de calcio. Muchas aguas provenientes de áreas calizas presentan valores que oscilan entre 30100 mg/L, mientras que en las que están en contacto directo con yeso (CASO42H20) se ha identificado hasta cientos de mg/L (7).
El aporte del agua de bebida a los requerimientos de calcio necesario para el organismo humano ha sido poco estudiado. Sin embargo, investigaciones realizadas en los Estados Unidos indican concentraciones que oscilan entre 20-145 mg/L (8). Según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), considerando una ingesta diaria de 2 litros de agua por persona, el aporte a las recomendaciones dietéticas admisibles (RDA) fluctúa entre el 5 y el 20% (9). Por otro lado, los requerimientos promedio emanados por diferentes organismos es de 800 mg diarios (10,11,12,13), los cuales varían de acuerdo con la edad y el sexo de la persona. La viabilidad del calcio en el organismo depende del tipo de sal en que se encuentre; por ejemplo, el citrato de calcio es mayormente absorbido que el carbonato de calcio, mientras que los oxalatos se absorben en forma deficiente (14)
En la mayoría de los países del mundo no se ha considerado el agua de bebida en el aporte de calcio a la dieta de sus habitantes, y Costa Rica no es la excepción. Debido a lo anterior, un grupo de investigadores del Laboratorio Nacional de Aguas decidió realizar una serie de estudios sobre este tema, iniciando con el que se denominó "Caracterización y Distribución por Cantones de la Dureza del Agua en las Fuentes Utilizadas para Consumo Humano en Costa Rica" (15). Con base en el aporte de la mencionada investigación se procede a desarrollar el presente trabajo, con el afán de determinar cuál es el porcentaje que aporta el agua de bebida, incluyendo las aguas envasadas, en los requerimientos de calcio de la población costarricense. A su vez, ambos servirán de insumo para un tercer estudio, que, permitirá determinar la posible influencia del calcio presente en el agua sobre las enfermedades cardiovasculares, osteoporosis y cálculos renales.
Objetivos
1. General
Determinar el aporte del agua para consumo humano a los requerimientos nutricionales de calcio en la población costarricense, distribuyendo por cantones los promedios de las concentraciones de carbonato de calcio identificado en las fuentes de agua de los acueductos rurales, municipales y operados por AyA. ]]>
Esta investigación se clasifica como descriptiva y retrospectiva, porque realiza una descripción del aporte de Ca+2 de las fuentes de agua que abastecen los acueductos de cada cantón, utilizando los datos históricos de los análisis físico-químicos del Laboratorio Nacional de Aguas obtenidos entre 1996 y 1998.
2. Clasificación del aporte del agua de bebida a los requerimientos de calcio:
La fórmula utilizada para calcular dicho porcentaje es la siguiente:
* Factor de conversión gravimétrico, que corresponde a la relación entre las masas molares del calcio y carbonato de calcio.
Esta información es agrupada por intervalos y codificada por medio de colores, lo que permitirá posteriormente hacer el mapeo por cantones.
3. Identificación de los alimentos con mayor aporte de calcio a la dieta del costarricense ]]>
Utilizando la fórmula anotada en el punto 3.2, se calcularon los promedios de Ca+2 de las aguas para el consumo humano suplidas por acueductos rurales, municipales y el AyA. Estos promedios se clasificaron de acuerdo con los intervalos definidos en la RDA de calcio, la cual expresa:
El calcio se absorbe en la parte superior del intestino delgado. El pH intestinal modifica la absorción, pues los fosfatos y los carbonatos son solubles en medios ácidos e insolubles en el medio alcalino. La forma más importante en que se absorbe es el de fosfato de calcio (CaHPO4). El exceso de magnesio disminuye la absorción de calcio, al igual que el ácido fítico (hexafosfato de inositol), que abunda en algunas gramíneas y que forma sales insoluble de calcio (18). La lactosa y la galactosa dietética, y en general los azúcares fermentables, aumentan el calcio absorbido, debido al aumento de ácido fermentado a partir de ellos por los lactobacilos de la flora intestinal. La vitamina D fomenta la absorción de calcio, el cual es del 10 al 30% del total ingerido (19).
1.2 Homeostasis del calcio
El sistema endocrino, que contribuye a mantener la homeostasis del calcio en los vertebrados, es muy complejo y sumamente integrado. Implica la interrelación de las acciones de dos hormonas polipépticas denominadas paratiroidea (PTH) y calcitonina (CT), además de la hormona esteroidea llamada calcitrol. La biosíntesis y secreción de estas hormonas están reguladas por un mecanismo de retroalimentación negativa, en el que interviene el Ca+2 del líquido extracelular (20). Dichas hormonas actúan en tres partes del organismo: el hueso, intestino delgado y riñón. Una disminución en el calcio sanguíneo aumenta la actividad de la PTH incrementando la resorción ósea y la absorción intestinal, y disminuyendo la excreción renal de CA+2. Por el contrario, un aumento en el calcio sérico inhibe la secreción de PTH y estimula la CT, lo que induce al descenso de la resorción ósea, aumento de la excreción renal y diminución de la absorción intestinal de calcio.
Como se observa, tanto a nivel mundial como nacional se excluye el agua de bebida como fuente de calcio, lo que justifica la importancia de la presente investigación.
3. Requerimientos de calcio a nivel mundial
El consumo de calcio varía enormemente en el mundo, oscilando entre 800 mg/día o más en los países industrializados y 200-300 mg/día en países en desarrollo (25). Según las "Guías de Alimentación", el consumo promedio en Costa Rica es de 504 mg/día (26). Sin embargo, López y Murillo indican que el promedio de calcio en mujeres de 40 a 45 años tuvieron una ingesta promedio de 738mg/día (27). ]]>
5. Determinación de las concentraciones promedios de calcio en el agua bebida
5.1 Agua de bebida distribuida por cañerías
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En los cuadros 1, 2, 3 y 4 se presenta la contribución promedio del agua suministrada por acueductos a los requerimientos de calcio en los 81 cantones del país. Estos se realizan considerando un consumo diario de 2 litros de agua. Los resultados indican que los porcentajes de aporte oscilan entre 2.1 y 19%, lo cual es semejante a lo señalado por la OMS.
5.2 El agua de bebida envasada
En los últimos años se ha incrementado el consumo de agua envasada en la población, por lo que como complemento a esta investigación se analiza el aporte de las diferentes marcas existentes en el mercado al calcio nutricional. En el cuadro 5 se resumen las concentraciones de CaCO3 /L, calcio iónico/L y el porcentaje de aporte a la ingesta de calcio por 2 litros de consumo de 13 marcas, de las cuales las primeras 5 son nacionales y las otras 8 extranjeras. Como se observa, las empresas nacionales tienen un aporte de calcio diario de 0 a 5.5%, lo cual es normal debido a que sus fuentes de agua se encuentran ubicadas en los cantones que se caracterizan por tener aguas blandas (valores inferiores a 60 mg/L CaCO3) . Es decir, su aporte es mínimo si se compara con el agua suplida por cañería en los cantones de las provincias costeras, como Nicoya con un 19%. En el caso de las aguas envasadas extranjeras, las concentraciones de calcio iónico y el aporte de calcio/2L oscila entre 0 a 38%, lo cual demuestra que algunas son aguas naturales envasadas y otras aguas minerales con alto contenido de calcio y otros oligoelementos. ]]>
Los anteriores resultados sugieren que, en Costa Rica, las empresas de agua envasada venden un producto con menor contenido de calcio que muchas aguas suministradas por acueductos.
6. Mapeo de la distribución de calcio en el agua por cantones
En la tabla 3 se presenta la clasificación del aporte de calcio del agua de bebida distribuida por cantones a la dieta del costarricense. Dicha codificación se visualiza mejor en la figura 2. A simple vista se observa que las aguas suplidas por los acueductos en el interior del país contribuyen con menos del 5% al aporte del RDA de 800 mg/día de calcio. Por el contrario, en los cantones cercanos a las costas el aporte, en forma general, es superior al 5%, llegando a valores extremos en Hojancha (10.3%), La Cruz (12%), Carrillo (11%), Abangares (17.4%), Nicoya (19%), Puntarenas (15.5 %), Osa (12%), Golfito (10.9%), Parrita (13%), Corredores (13.8%) y Limón (15.2%).
7. Ingesta de calcio: comparación entre el aporte del agua y los alimentos naturales
El aporte de calcio de 2 litros de agua es tan importante como el de los alimentos de los grupos II, III y IV, siendo superados sólo por los del grupo I. Esto ha sido cuestionado en los últimos años debido a que, si bien la leche materna es fundamental para la lactancia y el mejor alimento que se puede tomar, conforme el niño va creciendo, su organismo se adapta a nuevas necesidades nutricionales, pierde la enzima renina facilitando los procesos de asimilación de la leche (30). Lo indicado anteriormente es controversias, pero refuerza la importancia del agua de bebida en el aporte de calcio a la dieta del ser humano.
Conclusiones y recomendaciones
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Es evidente el papel del calcio en la salud y enfermedad del ser humano, por lo que una ingesta deficiente puede ocasionar trastornos o enfermedades como la osteoporosis, osteomalacia y raquitismo. Por otro lado, un exceso en su ingesta o algún trastorno metabólico puede causar osteítis fibrosa y cálculos renales. El análisis de los resultados del presente trabajo permite hacer las siguientes conclusiones:
2. Arnaud, Claude D. y Sánchez, Sarah. D. Calcio y Fósforo. En Hard, EK, Liegler, E Filer, L.J. Conocimientos Actuales de Nutrición. Washington, 20037, E.U.A. Capítulo 24,1997. Pág. 260. [ Links ]
3. Laguna, J. Bioquímica. México D.F. Editorial Fournier. S. A. Segunda edición. Pág. 655. [ Links ]
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5. Lebninger, Nelson y Cox. Principles of Biochemistry. New York, U.S.A. Second Edition. 1993. [ Links ]
6. Op. Cit. Laguna. Pág. 661. [ Links ]
7. Mora, Darner - Y Alfaro, Nuria. Caracterización y Distribución por Cantones de la Dureza delagua en las Fuentes Utilizadas para Consumo Humano en Costa Rica. San José, Costa Rica, 1999. Revista Costarricense de Salud Pública (en prensa). [ Links ]
8. Park, YK. Yettley, E.A. and Calvo, M.S. Calcuim Intake Levels in the United States: issues and consideration. U.S.A.: Food Nutrition and Agriculture. F.A.O., Information Divison, 1997. Pág. 34 - 44. [ Links ]
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14. Op. Cit. Riuka, Goldscher and Edeletein. Pág. 97. [ Links ]
15. Op. Cit. Mora Darner y Alfaro, Nuria. s.p. [ Links ]
16. Op. Cit. Nordin. Pág. 16. [ Links ]
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18. William, Rodwell. Nutrition y Dietoterapia. México. Centro regional de Ayuda Técnica (AID). Pág. 130 - 137. [ Links ]
19. Op. Cit. Heaney, R.P. Pág. 5 - 6. [ Links ]
20. Op. Cit. Arnaud, Claude and Sánchez, Sarah. Pág. 261. [ Links ]
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24. Gutiérrez Reyes, J.P. El Calcio. Intemet: 22/03/99.
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25. Op. Cit. Nordin. Pág. 17. [ Links ]
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27. López, Mora., Murillo, Ana y González, Sandra. Determinación del Riesgo de Suffir Osteoporosis en Mujeres Mayores de 45 Años Laborantes en los Hospitales de la Región Brunca. San José, Costa Rica: Revista Costarricense de Salud Pública. Año 3, N° 4, 1994. Pág. 15 - 18. [ Links ]
28. Op. Cit.. Park, Yettley and Calvo, M.S. Pág. 39. [ Links ]
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