¿Qué es la ciclodextrina (HBCD)?

La dextrina cíclica altamente ramificada (HBCD) es una fuente de carbohidratos relativamente nueva que ha ganado mucha popularidad en los suplementos de nutrición deportiva, convirtiéndose rápidamente en uno de los suplementos deportivos y de acondicionamiento físico más populares a nivel mundial.

Debido a su alto peso molecular y su baja osmolalidad, se cree que el HBCD proporciona una ventaja ergogénica sobre otras fuentes de carbohidratos a través de un vaciamiento gástrico más rápido y una absorción más rápida.

 

Imagen1. Potencial ergogénico del HBCD. Debido a una osmolalidad más baja, el HBCD da como resultado un GET (Tiempo de vaciado gástrico) más rápido en comparación con la glucosa, lo que da como resultado niveles elevados de glucosa en sangre más rápidos.

En particular, se ha establecido bien que el ejercicio prolongado está limitado por la disponibilidad de las reservas de glucógeno muscular y hepático. Estas reservas aumentan con el aumento de la ingesta de carbohidratos.

También se ha demostrado que la tasa de síntesis de glucógeno es más alta en los músculos en los que se ha agotado mucho el glucógeno. Además, la síntesis de glucógeno depende de varios factores:

  • El transporte de glucosa a través de la mucosa intestinal y el sarcolema.
  • Así como de las enzimas responsables de la glucogénesis.

Numerosos estudios han demostrado que la suplementación con carbohidratos antes del entrenamiento es beneficiosa.

La investigación ha dejado pocas dudas sobre la suplementación con carbohidratos antes, durante y después del ejercicio y sus impactos en la atenuación de la fatiga, la mejora del rendimiento, el ahorro y la restauración del glucógeno muscular, así como el apoyo al mantenimiento de la glucosa en sangre tanto en hombres como en mujeres.

Además, los niveles elevados de insulina que lo acompañan también han demostrado que aumenta la síntesis de proteínas, disminuye el tiempo de recuperación, mejora las habilidades motoras y mejora el estado de ánimo, junto con la función del sistema nervioso periférico y central.

La Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva recomienda una ingesta de ~50 g de carbohidratos de 30 a 60 minutos antes del ejercicio, 0,7 g de carbohidratos/kg/hora durante el entrenamiento prolongado y 1 g/kg de carbohidratos dentro de los 30 minutos posteriores al ejercicio.

Los estudios clave también han demostrado que el equilibrio de líquidos juega un papel clave en el mantenimiento de una función óptima durante las actividades que conducen a una gran pérdida de líquidos.

Se ha demostrado que la pérdida de líquidos de tan solo el 2 % del peso corporal puede disminuir el rendimiento de resistencia, y una pérdida del 4-5 % del peso corporal puede afectar la función física.

Por lo tanto, se recomienda beber líquidos durante el ejercicio, especialmente cuando es prolongado, para un rendimiento y bienestar óptimos.

En particular, a menudo se usan varias soluciones de carbohidratos para reemplazar la pérdida de sudor durante el entrenamiento o la competencia.

La estrecha distribución de tamaño, la alta solubilidad en agua, la baja propensión a la retrogradación (ya que otras moléculas de almidón se realinean y hacen que el líquido se gelifique cuando la solución se enfría o se deja a una temperatura más baja el tiempo suficiente) y la falta de sabor y olor se suman a la idoneidad del HBCD como bebida deportiva ergogénica en comparación con otros suplementos de carbohidratos.

Las afirmaciones de rendimiento de HBCD incluyen:

  1. Capacidad de ayudar a aumentar la resistencia al ejercicio
  2. Acelerar el rendimiento.
  3. Iniciar la recuperación después del entrenamiento.
  4. Evitar los calambres.

Las afirmaciones de nutrientes incluyen que el HBCD se puede usar para:

  • Ayudar a alcanzar una ingesta diaria exigente de carbohidratos.
  • Mejorar la absorción de nutrientes.
  • Mejorar la entrega de nutrientes musculares.
  • Y ayudar a optimizar la reposición de glucógeno.

Ciclodextrina y tiempo de vaciado gástrico.

La osmolalidad es la medida de los moles u osmoles de soluto por kg de disolvente.

Una osmolalidad baja y un gradiente de presión osmótica bajo pueden permitir el vaciado rápido de una solución del estómago.

Por otro lado, una solución con alta osmolalidad puede retrasar el vaciado gástrico y retrasar la liberación de glucosa del intestino.

Es importante destacar que, dado que las concentraciones de glucosa en sangre dependen de la liberación de glucosa en el intestino, el transporte a través de la mucosa intestinal hacia la sangre y la posterior absorción en el músculo, los carbohidratos con una osmolalidad baja pueden ser más efectivos para proporcionar energía durante el ejercicio y acelerar la síntesis de glucógeno post entrenamiento.

Experimento cruzado de la baja osmolalidad.

Para probar esto, se realizó un experimento cruzado aleatorio y controlado para comparar las tasas de síntesis de glucógeno muscular durante las primeras 2 y 4 horas después de la ingestión de dos soluciones de carbohidratos de energía equivalente: con osmolalidad alta o baja.

En concreto, la bebida de alta osmolalidad estaba compuesta por unidades de glucosa monoméricas y oligoméricas a partir de almidón de maíz con una masa molecular de 500 g/mol y una osmolalidad de 350 mOsmol.

La bebida de baja osmolalidad estaba compuesta por grandes polímeros de glucosa de almidón de patata con una masa molecular entre 500.000 y 700.000 g/mol y una osmolalidad de 84 mOsmol.

Con la dieta estandarizada el día anterior y la mañana del mismo, los participantes se presentaron en el laboratorio en dos ocasiones, cada vez realizando una rutina de ejercicios estándar diseñada para agotar tantos tipos diferentes de fibras musculares como sea posible.

El ejercicio fue seguido por la ingestión de una bebida diferente cada vez, seleccionando aleatoriamente la primera condición para cada participante. Ambas bebidas contenían 300 g de carbohidratos, administrados en forma de 75 g inmediatamente después y luego otros 75 g 30, 60 y 90 minutos después del ejercicio.

Las muestras de sangre y las biopsias musculares mostraron que el ejercicio provocó una reducción en el contenido de glucógeno muscular en todos los participantes y que el consumo de ambos tipos de carbohidratos elevó significativamente el contenido medio de glucógeno muscular.

Sin embargo, el contenido medio de glucógeno muscular fue significativamente mayor después de la administración de la bebida con la osmolalidad más baja, y la tasa media de síntesis de glucógeno fue significativamente mayor, especialmente durante la primera hora.

Tampoco hubo diferencias en las concentraciones de glucosa o insulina en sangre, lo que sugiere una entrega más rápida de la solución de carbohidratos de osmolalidad más baja desde el intestino y una absorción más rápida por parte de la célula muscular.

Asimismo, el HBCD es un carbohidrato que se sabe que tiene una osmolalidad baja.

Una solución de HBCD al 10 % tiene una presión osmótica de 9 mOsm, en comparación con los 646 de la glucosa al 10 % y los 117 de la dextrina, un ingrediente común en las bebidas deportivas.

La baja osmolalidad del HBCD ha llevado a los investigadores a evaluar si esto se traduce en un tiempo de vaciado gástrico (GET) más corto.

Experimento 2: vaciado gastrico.

A diez participantes, tanto hombres como mujeres, se les administró aleatoriamente agua, solución salina fisiológica o una solución al 5 % o al 10 % de HBCD, glucosa, maltosa o sacarosa.

El estudio mostró que, si bien la GET aumentó en función del aumento de solución tanto para HBCD como para glucosa, la GET para HBCD al 10 % (26,7 minutos) fue significativamente menor que la de la solución comparable de glucosa al 10 % (39,9 minutos).

El HBCD también mostró un GET más bajo que la maltosa y la sacarosa, aunque las diferencias no fueron significativas.

Estudios de ciclodextrina en humanos.

Estudio 1

El primer estudio en humanos que evaluó el potencial ergogénico del HBCD se realizó en 2014.

En el estudio, se comparó el efecto de una dosis baja (15 g) de HBCD con la misma dosis de maltodextrina durante el ejercicio de resistencia.

En un experimento cruzado, aleatorizado, doble ciego, a los participantes (N=24) se les administró una bebida de prueba en la primera ocasión y la otra dos semanas después.

Los participantes eran todos hombres sanos de entre 25 y 39 años. Todos los participantes se abstuvieron de hacer ejercicio el día anterior al experimento y consumieron la misma comida rica en carbohidratos el día anterior y la mañana del experimento.

El protocolo de ejercicio se realizó al 40% del VO2 máx durante 30 minutos, y luego al 60% del VO2 máx durante 90 minutos, y las bebidas de prueba se consumieron 1 hora después del inicio del ejercicio.

Durante y después del protocolo de ejercicio, los investigadores evaluaron la calificación del esfuerzo percibido (RPE), así como los componentes sanguíneos asociados con el metabolismo energético.

El aumento de RPE a los 30 y 60 minutos después de la ingestión fue significativamente menor después de consumir HBCD que con maltodextrina (p<0,01).

No hubo diferencia en las concentraciones de ácido láctico en sangre, ácidos grasos no esterificados, cuerpos cetónicos o insulina en sangre entre los dos grupos.

El aumento de las concentraciones de glucosa en sangre a los 30 minutos después de la ingestión fue mayor después de la bebida de HBCD que después de la bebida de maltodextrina (5,1 ± 2,1 mg/dl frente a 2,0 ± 1,8 mg/dl), aunque las diferencias no fueron significativas.

Sin embargo, el mayor aumento en las concentraciones de glucosa en sangre sin una diferencia en las concentraciones de insulina y la supresión concomitante de la elevación del RPE durante el ejercicio puede ser una extensión mediada por HBCD en la energía derivada de la glucosa, acorde con un GET más corto.

Estudio 2

Otro estudio reciente probó el efecto del HBCD en el rendimiento de resistencia en natación en atletas masculinos de élite (N=7).

Los participantes consumieron una comida idéntica (60 % de carbohidratos) el día anterior al experimento.

El día de la prueba, de forma cruzada (al menos un intervalo de 1 semana entre pruebas), los participantes se aleatorizaron para recibir 1,5 g de carbohidratos/kg de peso corporal (21 g/100 ml de bebida, ~500 ml) de glucosa o HBCD, o 500 ml de control de agua.

Después de la ingestión de bebidas, los participantes nadaron 10 ciclos en un canal de natación (piscina contracorriente).

Cada ciclo consistió en 5 min de natación al 75% del VO2máx, seguido de 3 min de descanso.

Después de los 10 ciclos iniciales, los participantes nadaron al 90 % del VO2 máx. hasta el agotamiento, que se definió como verse obligados a retroceder 1 m desde la posición inicial.

Curiosamente, el tiempo de natación hasta el agotamiento fue casi un 70 % más largo después de recibir HBCD en comparación con glucosa o agua (HBCD: 504,4 ± 133,3 s, glucosa: 283,7 ± 48,3 s, agua: 309,4 ± 73,9 s, p<0,05)26.

Esta mejora en la resistencia estuvo acompañada de niveles de glucosa en sangre significativamente más altos en varios puntos de tiempo después de la bebida de HBCD en comparación con la glucosa y el agua.

Conclusiones.

Según los resultados de los estudios disponibles, el HBCD puede proporcionar un mayor rendimiento o resistencia en comparación con otras fuentes de carbohidratos, como la maltodextrina y la glucosa, especialmente en condiciones de alimentación baja en carbohidratos.

Ejemplos de beneficios de rendimiento pueden ser una reducción del RPE durante una actividad extenuante y un tiempo de natación más prolongado hasta el agotamiento.

Sin embargo, las dietas suficientes en carbohidratos pueden anular cualquier beneficio adicional de la suplementación con HBCD.

El HBCD también puede ser beneficioso para el sistema inmunitario de los atletas de resistencia y ultrarresistencia.

Además, el HBCD puede tener mayores beneficios en el rendimiento durante los ejercicios de todo el cuerpo con una mayor demanda de glucosa, como la natación.
Debido al número limitado de estudios sobre HBCD, se necesita más investigación.

Los estudios futuros deben incluir tamaños de muestra más grandes, participantes femeninas y diferentes bebidas de control, como dextrosa, dextrina y maltodextrina.

Además, las próximas investigaciones deberían evaluar los efectos ergogénicos del HBCD en diferentes modalidades de ejercicio, incluido el entrenamiento de resistencia.

Además, sería interesante evaluar la utilidad del HBCD en condiciones de agotamiento o limitación intencional de carbohidratos (es decir, culturistas, atletas de combate y levantadores de pesas antes de una competencia).

Es importante tener en cuenta que, debido a su alto costo, el HBCD puede no ser un suplemento muy práctico para atletas aficionados o deportistas recreativos.

Por ejemplo, el precio minorista promedio del HBCD es de ~$1,17 por 25 g, en comparación con ~$0,22 por 25 g de maltodextrina.

Por el contrario, los atletas profesionales o de élite pueden beneficiarse del aumento del rendimiento o la resistencia mostrados en algunos estudios.

A pesar de estas advertencias, este suplemento a base de carbohidratos solo está comenzando a demostrar su utilidad y puede demostrar que tiene un papel más fundamental con una mayor justificación empírica.

Referencias.

Takii H, Ishihara K, Kometani T, Okada S, Fushiki T. Enhancement of swimming endurance in mice by highly branched cyclic dextrin. Biosci Biotechnol Biochem. 1999 Dec;63(12):2045-52.

TAKII, H., KOMETANI, T., NISHIMURA, T., KURIKI, T., & FUSHIKI, T. (2004). A Sports Drink Based on Highly Branched Cyclic Dextrin Generates Few Gastrointestinal Disorders in Untrained Men during Bicycle Exercise. Food Science and Technology Research, 10(4), 428–431.

Takii, H., Takii (Nagao), Y., Kometani, T., Nishimura, T., Nakae, T., Kuriki, T., & Fushiki, T. (2005). Fluids Containing a Highly Branched Cyclic Dextrin Influence the Gastric Emptying Rate. International Journal of Sports Medicine, 26(4), 314–319.

Furuyashiki, T., Tanimoto, H., Yokoyama, Y., Kitaura, Y., Kuriki, T., & Shimomura, Y. (2014). Effects of ingesting highly branched cyclic dextrin during endurance exercise on rating of perceived exertion and blood components associated with energy metabolism. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 78(12), 2117–2119.

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