Conoce las características y propiedades de las seis clases de nutrientes que se encuentran en los alimentos: carbohidratos, lípidos (principalmente grasas y aceites), proteínas, vitaminas, minerales y agua.
Los carbohidratos, los lípidos y las proteínas constituyen el grueso de la dieta, que asciende a unos 500 gramos (un poco más de una libra) por día en peso real.
Estos macronutrientes proporcionan materias primas para la construcción de tejidos y el mantenimiento de los mismos, así como combustible para ejecutar la gran cantidad de actividades fisiológicas y metabólicas que sostienen la vida.
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Los micronutrientes
En contraste, tenemos a los micronutrientes que no son fuentes de energía sino que facilitan los procesos metabólicos en todo el cuerpo: las vitaminas, de las cuales los seres humanos necesitan unos 300 miligramos diarios en la dieta, y los minerales, de los cuales unos 20 gramos por día son necesarios.
La última categoría de nutrientes es el agua, que proporciona el medio en el que se producen todos los procesos metabólicos del cuerpo.
Un nutriente se considera "esencial" si debe ser tomado de fuera del cuerpo (en la mayoría de los casos por medio de los alimentos).
Estos nutrientes se discuten en esta sección. Aunque se separan en categorías con fines de discusión, hay que tener en cuenta que los nutrientes trabajan en colaboración entre sí en el cuerpo y no como entidades aisladas.
Carbohidratos
Los carbohidratos, que están compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno, son el principal proveedor de energía para el cuerpo, proporcionando 4 kilocalorías por gramo.
En la mayoría de los hidratos de carbono, los elementos hidrógeno y oxígeno están presentes en la misma proporción 2:1 que en el agua, por lo tanto "carbo" (para el carbono) e "hidrato" (para el agua).
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Glucosa
La glucosa simple en carbohidratos es el principal combustible utilizado por el cerebro y el sistema nervioso y por los glóbulos rojos.
Los músculos y otras células corporales también pueden utilizar la glucosa para obtener energía, aunque a menudo se utiliza grasa para este propósito.
Debido a que un suministro constante de glucosa es tan crítico para las células, la glucosa en sangre se mantiene dentro de un rango relativamente estrecho a través de la acción de varias hormonas, principalmente la insulina, que dirige el flujo de glucosa hacia las células, y también están el glucagón y la epinefrina (adrenalina).
El cuerpo almacena una pequeña cantidad de glucosa como glucógeno, una forma compleja ramificada de carbohidratos, en el hígado y el tejido muscular, y esto se puede descomponer en glucosa y utilizar como fuente de energía durante períodos cortos (algunas horas) de ayuno o durante momentos de intensa actividad física o estrés.
Si la glucosa en la sangre cae por debajo de lo normal (hipoglucemia), puede causar debilidad y mareos.
La glucemia elevada (hiperglucemia), como puede ocurrir en la diabetes, también es peligrosa y no puede dejarse sin tratar.
La glucosa se puede obtener en el cuerpo por medio de mayoría de los tipos de carbohidratos y proteínas, aunque la proteína es generalmente una fuente costosa de energía.
Se requiere una cantidad mínima de carbohidratos en la dieta, por lo menos de 50 a 100 gramos al día.
Esto no sólo protege las proteínas, sino que también asegura que las grasas sean completamente metabolizadas y previene una condición conocida como cetosis que es la acumulación de productos de descomposición de grasas, llamadas cetonas, en el cuerpo.
Aunque hay grandes variaciones en la cantidad y el tipo de hidratos de carbono que se ingieren en todo el mundo, la mayoría de las dietas contienen más que suficiente de este importante nutrientes.
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Otros azúcares y almidón
Los hidratos de carbono más simples son los azúcares, que dan a muchos alimentos su sabor dulce, pero al mismo tiempo proporcionan alimento para las bacterias en la boca, contribuyendo así a la caries dental.
Los azúcares de la dieta son monosacáridos, que contienen una unidad de azúcar o sacárido, y disacáridos, que contienen dos unidades de sacáridos unidas entre sí.
Los monosacáridos de importancia nutricional son la glucosa, la fructosa y la galactosa; Los disacáridos incluyen sacarosa (azúcar de mesa), lactosa (azúcar de la leche) y maltosa.
Un tipo de carbohidrato ligeramente más complejo es el oligosacárido (por ejemplo, rafinosa y estaquiosa), que contiene de tres a diez unidades de sacárido; Estos compuestos, que se encuentran en frijoles y otras legumbres y no pueden ser digeridos bien por los seres humanos, explican los efectos productores de gas de estos alimentos.
Las formas de almacenamiento más grandes y complejas de carbohidratos son los polisacáridos, que consisten en cadenas largas de unidades de glucosa.
El almidón, el polisacárido más importante de la dieta humana (que se encuentra en granos, legumbres, patatas y otras verduras) está constituido principalmente por cadenas rectas de glucosa (amilosa) o principalmente ramificadas (amilopectina).
Finalmente, los polisacáridos no digeribles conocidos como fibra dietética se encuentran en alimentos vegetales tales como granos, frutas, verduras, legumbres, semillas y frutos secos.
Para ser utilizados por el cuerpo, todos los carbohidratos complejos deben descomponerse en azúcares simples, los cuales, a su vez, deben descomponerse en monosacáridos (una hazaña, lograda por enzimas, que comienza en la boca y termina en el intestino delgado, donde tiene lugar la mayor parte de la absorción).
Cada disacárido se divide en unidades individuales por una enzima específica; Por ejemplo, la enzima lactasa descompone la lactosa en sus monosacáridos constituyentes, glucosa y galactosa.
En gran parte de la población mundial, la actividad de lactasa disminuye durante la infancia y la adolescencia, lo que conduce a una incapacidad para digerir lactosa adecuadamente.
Este rasgo hereditario, llamado intolerancia a la lactosa, resulta en malestar gastrointestinal y diarrea si se consume demasiada lactosa.
Aquellos que han conservado la capacidad de digerir los productos lácteos eficientemente en la edad adulta son principalmente de ascendencia del norte de Europa.
Fibra dietética
La fibra dietética, las partes estructurales de las plantas, no pueden ser digeridas por el intestino humano porque faltan las enzimas necesarias.
A pesar de que estos compuestos no digeribles pasan a través del intestino sin cambios (a excepción de un pequeño porcentaje que es fermentado por las bacterias en el intestino grueso), sin embargo, contribuyen a la buena salud.
La fibra insoluble no se disuelve en el agua y proporciona volumen, o voluminosos, que ayuda con la función intestinal (regularidad) y acelera la salida del cuerpo de sustancias potencialmente carcinógenas o nocivas en los alimentos.
Los tipos de fibra insoluble son la celulosa, la mayoría de las hemicelulosas y la lignina (un polímero fenólico, no un carbohidrato).
Las principales fuentes de alimentos de fibra insoluble son panes y cereales integrales, salvado de trigo y verduras.
La fibra soluble, que se disuelve o se hincha en el agua, ralentiza el tiempo de tránsito de los alimentos a través del intestino (un efecto indeseable), pero también ayuda a bajar los niveles de colesterol en la sangre (un efecto deseable).
Los tipos de fibras solubles son gomas, pectinas, algunas hemicelulosas y mucílagos; Las frutas (especialmente los cítricos y las manzanas), la avena, la cebada y las leguminosas son fuentes importantes de alimentos.
Tanto la fibra soluble como la insoluble ayudan a retrasar la absorción de glucosa, garantizando así un suministro más lento y más uniforme de glucosa en sangre.
Se piensa que la fibra dietética proporciona protección importante contra algunas enfermedades gastrointestinales y para reducir el riesgo de otras enfermedades crónicas también.
Lípidos
Los lípidos también contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, pero en una configuración diferente, teniendo considerablemente menos átomos de oxígeno que los que se encuentran en los carbohidratos.
Los lípidos son solubles en disolventes orgánicos (tales como acetona o éter) e insolubles en agua, una propiedad que se ve fácilmente cuando un aderezo para ensalada de aceite y vinagre se separa rápidamente al reposar.
Los lípidos de importancia nutricional son triglicéridos (grasas y aceites), fosfolípidos (por ejemplo, lecitina) y esteroles (por ejemplo, colesterol).
Los lípidos en la dieta transportan las cuatro vitaminas liposolubles (vitaminas A, D, E y K) y ayudan en su absorción en el intestino delgado.
También llevan consigo sustancias que imparten sensibilidad y palatabilidad a los alimentos y proporcionan valor de saciedad, la sensación de estar llenos y satisfechos después de comer una comida.
Las grasas en la dieta son una forma más concentrada de energía que los carbohidratos y tienen un rendimiento energético de 9 kilocalorías por gramo.
El tejido adiposo (graso) en los depósitos de grasa del cuerpo sirve como una reserva de energía, así como ayudar a aislar el cuerpo y amortiguar los órganos internos.
Triglicéridos
Los principales lípidos en los alimentos y almacenados en el cuerpo como grasa son los triglicéridos, que consisten en tres ácidos grasos unidos a una columna vertebral de glicerol (un alcohol).
Los ácidos grasos son esencialmente cadenas hidrocarbonadas con un grupo ácido carboxílico (COOH) en un extremo, el extremo alfa (α), y un grupo metilo (CH3) en el otro extremo, omega (ω).
Se clasifican como saturados o insaturados según su estructura química.
Un punto de insaturación indica un doble enlace entre dos átomos de carbono, en lugar del complemento completo de átomos de hidrógeno que está presente en los ácidos grasos saturados.
Un ácido graso monoinsaturado tiene un punto de insaturación, mientras que un ácido graso poliinsaturado tiene dos o más.
Los ácidos grasos encontrados en la dieta humana y en los tejidos corporales van desde una longitud de cadena de 4 carbonos hasta 22 o más, teniendo cada cadena un número par de átomos de carbono.
De particular importancia para los seres humanos son los ácidos grasos poliinsaturados de 18 átomos de carbono ácido alfa-linolénico (un ácido graso omega-3) y ácido linoleico (un ácido graso omega-6); Estos son conocidos como ácidos grasos esenciales porque son necesarios en pequeñas cantidades en la dieta.
Las designaciones omega (también denominadas n-3 y n-6) indican la ubicación del primer enlace doble desde el extremo metilo del ácido graso.
Otros ácidos grasos pueden ser sintetizados en el cuerpo y por lo tanto no son esenciales en la dieta.
Alrededor de una cucharada al día de un aceite vegetal ordinario, como el aceite de cártamo o de maíz o una dieta variada que incluye granos, nueces, semillas y verduras pueden cumplir con el requisito de ácidos grasos esenciales.
Los ácidos grasos esenciales son necesarios para la formación de membranas celulares y la síntesis de compuestos similares a hormonas llamados eicosanoides (por ejemplo, prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos), que son importantes reguladores de la presión sanguínea, la coagulación de la sangre y la respuesta inmune.
El consumo de pescado una o dos veces por semana proporciona una fuente adicional de ácidos grasos omega-3 que parece ser saludable.
Una grasa que consiste en gran parte de ácidos grasos saturados, especialmente ácidos grasos de cadena larga, tiende a ser sólida a temperatura ambiente; Si los ácidos grasos insaturados predominan, la grasa es líquida a temperatura ambiente.
Las grasas y los aceites suelen contener mezclas de ácidos grasos, aunque el tipo de ácido graso en mayor concentración típicamente da al alimento sus características.
La mantequilla y otras grasas animales están saturadas; Aceites de oliva y canola, monoinsaturados; Y pescado, maíz, cártamo, soja y aceites de girasol, poliinsaturados.
Aunque los aceites vegetales tienden a ser en gran parte insaturados, hay notables excepciones, como la grasa de coco, que es altamente saturada pero sin embargo semilíquida a temperatura ambiente porque sus ácidos grasos son de longitud media (8 a 14 carbonos).
Las grasas saturadas tienden a ser más estables que las insaturadas.
La industria alimentaria aprovecha esta propiedad durante la hidrogenación, en la que las moléculas de hidrógeno se añaden a un punto de insaturación, lo que hace que el ácido graso sea más estable y resistente a la rancidez (oxidación), así como más sólido y extendible (como en la margarina).
Sin embargo, un resultado del proceso de hidrogenación es un cambio en la forma de algunos ácidos grasos insaturados desde una configuración conocida como cis a la conocida como trans.
Los ácidos grasos trans, que se comportan más como ácidos grasos saturados, también pueden tener consecuencias indeseables para la salud.
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Fosfolípidos
Un fosfolípido es similar a un triglicérido excepto que contiene un grupo fosfato y un compuesto que contiene nitrógeno tal como colina en lugar de uno de los ácidos grasos.
En los alimentos, los fosfolípidos son emulsionantes naturales, permitiendo que la grasa y el agua se mezclen, y se utilizan como aditivos alimentarios para este propósito.
En el cuerpo, los fosfolípidos permiten que las grasas se suspendan en fluidos como la sangre, y permiten que los lípidos se muevan a través de las membranas celulares de un compartimiento acuoso a otro.
La lecitina de fosfolípidos es abundante en alimentos tales como yemas de huevo, hígado, germen de trigo y cacahuetes.
Sin embargo, el hígado es capaz de sintetizar toda la lecitina que el cuerpo necesita si hay suficiente colina presente en la dieta.
Esteroles
Los esteroles son únicos entre los lípidos en que tienen una estructura de múltiples anillos.
El colesterol de esterol bien conocido se encuentra sólo en alimentos de origen animal: carne, yema de huevo, pescado, aves de corral y productos lácteos.
Las carnes de órganos (por ejemplo, el hígado, el riñón) y las yemas de huevo tienen más colesterol, mientras que las carnes y quesos musculares tienen menos.
Hay una serie de esteroles en los mariscos, pero no tanto colesterol como se pensaba una vez.
El colesterol es esencial para la estructura de las membranas celulares y también se utiliza para hacer otros esteroles importantes en el cuerpo, entre ellos las hormonas sexuales, las hormonas suprarrenales, los ácidos biliares y la vitamina D.
Sin embargo, el colesterol puede ser sintetizado en el hígado, no es necesario consumirlo en la dieta.
Depósitos que contienen colesterol pueden acumularse en las paredes de las arterias, lo que lleva a una condición conocida como aterosclerosis, que contribuye al infarto de miocardio (ataque al corazón) y el accidente cerebrovascular.
Además, debido a que los niveles elevados de colesterol en la sangre, especialmente la forma conocida como colesterol que transportarn lipoproteínas de baja densidad (LDL), se han asociado con un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular, una ingesta limitada de grasas saturadas-particularmente ácidos grasos saturados de cadena media que Actúan para elevar los niveles de colesterol LDL más de lo que se aconseja.
Los ácidos grasos trans también aumentan las LDL (lipoproteínas de baja densidad), mientras que las grasas monoinsaturadas y poliinsaturadas (cis) tienden a disminuir los niveles del colesterol que las LDL almacenan en las arterias.
Debido a los mecanismos de regeneración del cuerpo, el colesterol dietético sólo tiene una influencia menor en el colesterol en la sangre en la mayoría de las personas; Sin embargo, dado que algunos individuos responden fuertemente al colesterol en la dieta, a menudo se aconseja una ingesta restringida, especialmente para aquellos con riesgo de enfermedad cardiaca.
Proteínas
Las proteínas, como los carbohidratos y las grasas, contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, pero también contienen nitrógeno, un componente del grupo aminoquímico (NH2) y, en algunos casos, azufre.
Las proteínas sirven como el material estructural básico del cuerpo así como también como catalizadores bioquímicos y reguladores de los genes.
Aparte del agua, las proteínas constituyen la mayor parte de los músculos, los huesos, los órganos internos, la piel, las uñas y el cabello.
La proteína es también una parte importante de las membranas celulares y de la sangre (por ejemplo, hemoglobina).
Las enzimas, que catalizan las reacciones químicas en el cuerpo, también son proteínas, como son los anticuerpos, el colágeno en el tejido conectivo y muchas hormonas, como la insulina.
Los tejidos en todo el cuerpo requieren reparación y reemplazo en curso, y por lo tanto las proteínas del cuerpo se están "volteando" constantemente, se descomponen y luego se resintetizan según sea necesario.
Las proteínas de los tejidos están en un equilibrio dinámico con las proteínas en la sangre, con la entrada de proteínas en la dieta y las pérdidas a través de la orina, las heces y la piel.
En un adulto sano, los ajustes se hacen para que la cantidad de proteína perdida esté en equilibrio con la cantidad de proteína ingerida.
Sin embargo, durante períodos de crecimiento rápido, embarazo y lactancia, o recuperación después de una enfermedad o agotamiento, el cuerpo está en equilibrio positivo de nitrógeno, ya que se está reteniendo más proteína que excretada.
Lo contrario es cierto durante la enfermedad o el desperdicio, cuando hay balance negativo del nitrógeno mientras que más tejido se está descomponiendo que sintetizado.
Aminoácidos
Las proteínas en los alimentos (como por ejemplo la albúmina en la clara de huevo, la caseína en los productos lácteos y el gluten en el trigo) se descomponen durante la digestión en los aminoácidos constituyentes que, cuando se absorben, contribuyen a la acumulación metabólica del cuerpo.
A continuación, los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos para ensamblar proteínas específicas, según lo dirigido por el material genético y en respuesta a las necesidades del cuerpo en ese momento.
Cada gen produce una o más proteínas, cada una con una secuencia única de aminoácidos y una configuración tridimensional precisa.
También se requieren aminoácidos para la síntesis de otros compuestos no proteínicos importantes, tales como hormonas peptídicas, algunos neurotransmisores y creatina.
Los alimentos contienen aproximadamente 20 aminoácidos comunes, 9 de los cuales se consideran esenciales, o indispensables, para los seres humanos; Es decir, no pueden ser sintetizados por el cuerpo o no pueden ser sintetizados en cantidades suficientes y por lo tanto deben tomarse en la dieta.
Los aminoácidos esenciales para humanos son histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina.
Los aminoácidos condicionalmente indispensables incluyen arginina, cisteína y tirosina, que pueden ser necesarios en circunstancias especiales, como en los prematuros o en personas con enfermedad hepática, debido a la alteración de la conversión de precursores.
Las proporciones relativas de los diferentes aminoácidos varían de un alimento a otro.
Los alimentos de origen animal (carne, pescado, huevos y productos lácteos) son fuentes de buena calidad, o proteína completa; Es decir, sus patrones de aminoácidos esenciales son similares a las necesidades humanas de proteína.
(La gelatina, que carece del aminoácido triptófano, es una excepción).
Los alimentos individuales de origen vegetal, con la excepción de la soja, son fuentes de proteínas de menor calidad o incompletas. La lisina, la metionina y el triptófano son los principales aminoácidos limitantes; Es decir, están en el suministro más pequeño y por lo tanto limitan la cantidad de proteína que se puede sintetizar.
Sin embargo, una dieta vegetariana variada puede cumplir fácilmente los requisitos de proteínas humanas si los alimentos que contienen proteínas están equilibrados de tal manera que sus aminoácidos esenciales se complementan entre sí.
Por ejemplo, las leguminosas tales como los frijoles son altas en lisina y bajas en metionina, mientras que los granos tienen fuerzas y debilidades complementarias. Por lo tanto, si los frijoles y el arroz se comen en el transcurso de un día, sus patrones de aminoácidos conjunta se complementan mutuamente y proporcionan una proteína de mayor calidad que cualquier alimento solo.
Los patrones de los alimentos tradicionales en las culturas nativas han hecho buen uso de la complementariedad de las proteínas.
Sin embargo, un equilibrio cuidadoso de las proteínas vegetales es necesario sólo para aquellos cuya ingesta de proteínas es marginal o inadecuada.
En las poblaciones afluentes, donde la ingesta de proteínas es muy superior a las necesidades, la obtención de proteínas de buena calidad suficiente suele ser sólo una preocupación para los niños pequeños que no se proporcionan con proteínas animales.
Ingesta de proteínas
La Organización Mundial de la Salud recomienda una ingesta diaria de 0,75 gramos de proteína de buena calidad por kilogramo de peso corporal para adultos de ambos sexos.
Así, un hombre de 70 kg (154 libras) necesitaría 52,5 gramos de proteína, y una mujer de 55 kg (121 libras) necesitaría alrededor de 41 gramos de proteína.
Esta recomendación, basada en estudios de balance de nitrógeno, supone un consumo de energía adecuado.
Los bebés, los niños y las mujeres embarazadas y lactantes tienen necesidades adicionales de proteínas para apoyar la síntesis de nuevos tejidos o la producción de leche.
Las necesidades de proteínas de los atletas de resistencia y culturistas pueden ser ligeramente superiores a las de los individuos sedentarios, pero esto no tiene importancia práctica porque los atletas típicamente consumen mucha más proteína de la que necesitan.
La proteína consumida en exceso de las necesidades del cuerpo se degrada; El nitrógeno se excreta como urea y los restantes cetoácidos se utilizan para energía, proporcionando 4 kilocalorías por gramo, o se convierten en carbohidratos o grasas.
Durante las condiciones de ayuno, inanición o ingesta dietética insuficiente de proteínas, el tejido magro se descompone para suministrar aminoácidos para las funciones vitales del cuerpo. La insuficiencia proteica persistente produce una función metabólica subóptima con un mayor riesgo de infección y enfermedad.
Vitaminas
Las vitaminas son compuestos orgánicos que se encuentran en cantidades muy pequeñas en los alimentos y son necesarias para el funcionamiento normal, de hecho, para la supervivencia.
Los seres humanos son capaces de sintetizar ciertas vitaminas hasta cierto punto.
Por ejemplo, la vitamina D se produce cuando la piel se expone a la luz solar; Niacina se puede sintetizar a partir del aminoácido triptófano; Y la vitamina K y la biotina son sintetizados por las bacterias que viven en el intestino.
Sin embargo, en general, los seres humanos dependen de su dieta para suministrar vitaminas.
Cuando una vitamina es escasa o no se puede utilizar adecuadamente, se produce un síndrome de deficiencia específica.
Cuando la vitamina deficiente se reabastece antes de que se produzca un daño irreversible, los signos y síntomas se invierten.
Las cantidades de vitaminas en los alimentos y las cantidades necesarias sobre una base diaria se miden en miligramos y microgramos.
A diferencia de los macronutrientes, las vitaminas no sirven como fuente de energía para el cuerpo ni proporcionan materias primas para la construcción de tejidos. Más bien, las vitaminas ayudan en las reacciones de rendimiento energético y facilitan los procesos metabólicos y fisiológicos en todo el cuerpo.
La vitamina A, por ejemplo, es necesaria para el desarrollo embrionario, el crecimiento, la reproducción, la función inmune adecuada, y la integridad de las células epiteliales, además de su papel en la visión.
Las vitaminas del complejo B funcionan como coenzimas que ayudan en el metabolismo energético; El ácido fólico (folato), una de las vitaminas B, ayuda a proteger contra defectos de nacimiento en las primeras etapas del embarazo.
La vitamina C desempeña un papel en la construcción de tejido conectivo, así como ser un antioxidante que ayuda a proteger contra el daño de las moléculas reactivas (radicales libres).
Ahora considerada como una hormona, la vitamina D está implicada en la homeostasis del calcio y del fósforo y el metabolismo del hueso.
La vitamina E, otro antioxidante, protege contra el daño de los radicales libres en los sistemas de lípidos, y la vitamina K juega un papel clave en la coagulación de la sangre.
Aunque las vitaminas se discuten a menudo individualmente, muchas de sus funciones están interrelacionadas, y una deficiencia de una puede influenciar la función de otra.
La nomenclatura vitamínica es algo compleja, con nombres químicos reemplazando gradualmente las designaciones de las letras originales creadas en la era del descubrimiento de vitaminas durante la primera mitad del siglo XX.
La nomenclatura se complica aún más por el reconocimiento de que las vitaminas son parte de familias con, en algunos casos, múltiples formas activas.
Algunas vitaminas se encuentran en los alimentos en las formas precursoras que deben activarse en el cuerpo antes de que puedan cumplir adecuadamente con su función.
Por ejemplo, el beta (β) - caroteno, que se encuentra en las plantas, se convierte en vitamina A en el cuerpo.
Las 13 vitaminas que se sabe que son requeridas por los seres humanos se clasifican en dos grupos según su solubilidad.
Las cuatro vitaminas liposolubles (solubles en disolventes no polares) son las vitaminas A, D, E y K.
Aunque se sabe ahora que se comportan como una hormona, la forma activada de la vitamina D, la hormona de la vitamina D (calcitriol), sigue agrupada con Las vitaminas también.
Las nueve vitaminas hidrosolubles (solubles en disolventes polares) son la vitamina C y las ocho vitaminas del complejo B: tiamina, riboflavina, niacina, vitamina B6, ácido fólico, vitamina B12, ácido pantoténico y biotina.
La colina es un componente dietético vitamínico que es claramente requerido para el metabolismo normal pero que puede ser sintetizado por el cuerpo.
Aunque la colina puede ser necesaria en la dieta de los bebés prematuros y posiblemente de aquellos con ciertas condiciones médicas, no se ha establecido como esencial en la dieta humana durante toda la vida.
Las diferentes vitaminas son más o menos susceptibles a la destrucción por las condiciones ambientales y los agentes químicos.
Por ejemplo, la tiamina es especialmente vulnerable al calentamiento prolongado, la riboflavina a la luz ultravioleta o fluorescente, y la vitamina C a la oxidación (como cuando una pieza de fruta se abre y la vitamina está expuesta al aire).
En general, las vitaminas hidrosolubles son más fácilmente destruidas durante la cocción que las vitaminas liposolubles.
La solubilidad de una vitamina influye en la forma en que es absorbido, transportado, almacenado y excretado por el cuerpo, así como donde se encuentra en los alimentos.
Con la excepción de la vitamina B12, que es suministrada solamente por alimentos de origen animal, las vitaminas hidrosolubles son sintetizadas por las plantas y se encuentran tanto en alimentos vegetales como en animales.
Los vegetarianos estrictos (veganos), que no comen alimentos de origen animal, corren riesgo de padecer deficiencia de vitamina B12.
Las vitaminas solubles en grasa, por otra parte, se encuentran asociadas con grasas y aceites en los alimentos y en el cuerpo y normalmente requieren portadores de proteínas para el transporte a través de los compartimentos llenos de agua del cuerpo.
Las vitaminas hidrosolubles no se almacenan apreciablemente en el cuerpo (excepto la vitamina B12) y por lo tanto deben consumirse regularmente en la dieta. Si se toman en exceso, se excretan fácilmente en la orina, aunque existe una toxicidad potencial incluso con vitaminas solubles en agua; Especialmente notable en este sentido es la vitamina B6.
Debido a que las vitaminas liposolubles se almacenan en el hígado y el tejido graso, no necesariamente tienen que tomarse diariamente, siempre y cuando la ingesta media durante el tiempo-semanas, meses o incluso años- satisfaga las necesidades del cuerpo.
Sin embargo, el hecho de que estas vitaminas se pueden almacenar aumenta la posibilidad de toxicidad si se toman dosis muy grandes.
Esto es particularmente preocupante con las vitaminas A y D, que pueden ser tóxicas si se toman en exceso.
Bajo ciertas circunstancias, los niveles farmacológicos ("megadoso") de algunas vitaminas -muchas veces más altas que la cantidad típica en alimentos- han aceptado usos médicos.
La niacina, por ejemplo, se utiliza para disminuir los niveles de colesterol en la sangre; La vitamina D se usa para tratar la psoriasis; Y los derivados farmacológicos de la vitamina A se utilizan para tratar el acné y otras condiciones de la piel, así como para disminuir las arrugas de la piel.
Sin embargo, el consumo de vitaminas u otros suplementos dietéticos en cantidades significativamente superiores a los niveles recomendados no se recomienda sin supervisión médica.
Las vitaminas sintetizadas en el laboratorio son las mismas moléculas que las extraídas de los alimentos, y no pueden ser distinguidas por el cuerpo.
Sin embargo, varias formas de una vitamina no son necesariamente equivalentes.
En el caso particular de la vitamina E, los suplementos marcados d-α-tocoferol (o "natural") generalmente contienen más actividad de vitamina E que los marcados dl-α-tocoferol.
Las vitaminas en los alimentos tienen una clara ventaja sobre las vitaminas en forma de suplemento porque vienen asociados con otras sustancias que pueden ser beneficiosas, y también hay menos potencial de toxicidad.
Los suplementos nutricionales no pueden sustituir a una dieta saludable.
Minerales
A diferencia de los compuestos orgánicos complejos (carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas) discutidos en secciones anteriores, los minerales son elementos inorgánicos simples (a menudo en forma de sales en el cuerpo) que no son metabolizados ni son una fuente de energía.
Los minerales constituyen alrededor del 4 al 6 por ciento del peso corporal, aproximadamente la mitad del calcio y un cuarto del fósforo (fosfatos), el resto está compuesto por los otros minerales esenciales que deben derivarse de la dieta.
Los minerales no sólo imparten dureza a los huesos y dientes sino que también funcionan ampliamente en el metabolismo, por ejemplo, como electrolitos que controlan el movimiento del agua dentro y fuera de las células, como componentes de sistemas enzimáticos y como constituyentes de muchas moléculas orgánicas.
Como nutrientes, los minerales se dividen tradicionalmente en dos grupos de acuerdo a las cantidades presentes y necesarias por el cuerpo.
Los principales minerales (macrominerales) -los requeridos en cantidades de 100 miligramos o más por día- son calcio, fósforo (fosfatos), magnesio, azufre, sodio, cloruro y potasio.
Los elementos traza (microminerales o oligoelementos), requeridos en cantidades mucho menores de aproximadamente 15 miligramos por día o menos, incluyen hierro, zinc, cobre, manganeso, yodo (yoduro), selenio, fluoruro, molibdeno, cromo y cobalto y parte de la molécula de vitamina B12).
El flúor se considera un nutriente beneficioso debido a su papel en la protección contra la caries dental, aunque no se ha establecido una función esencial en sentido estricto en la nutrición humana.
El término elementos de ultratraza se utiliza a veces para describir los minerales que se encuentran en la dieta en cantidades extremadamente pequeñas (microgramos cada día) y también están presentes en el tejido humano; Estos incluyen arsénico, boro, níquel, silicio y vanadio.
A pesar de las funciones demostradas en animales de experimentación, la función exacta de estos y otros elementos de ultratraza (por ejemplo, estaño, litio, aluminio) en tejidos humanos y de hecho su importancia para la salud humana son inciertas.
Los minerales tienen diversas funciones, incluyendo la contracción muscular, la transmisión nerviosa, la coagulación de la sangre, la inmunidad, el mantenimiento de la presión arterial y el crecimiento y desarrollo.
Los minerales principales, con la excepción del azufre, ocurren típicamente en el cuerpo en forma iónica (cargada): sodio, potasio, magnesio y calcio como iones positivos (cationes) y cloruro y fosfatos como iones negativos (aniones).
Las sales minerales disueltas en los fluidos corporales ayudan a regular el equilibrio de fluidos, la presión osmótica y el equilibrio ácido-base.
El azufre también tiene funciones importantes en las formas iónicas (como el sulfato), pero gran parte del azufre del cuerpo es no iónico, siendo parte integrante de ciertas moléculas orgánicas, como las vitaminas B, tiamina, biotina y ácido pantoténico y amino Ácidos metionina, cisteína y cistina.
Otros elementos minerales que son constituyentes de los compuestos orgánicos incluyen el hierro, que es parte de la hemoglobina (la proteína portadora de oxígeno en los glóbulos rojos), y el yodo, un componente de las hormonas tiroideas, que ayudan a regular el metabolismo del cuerpo.
Además, los grupos fosfato se encuentran en muchas moléculas orgánicas, tales como fosfolípidos en las membranas celulares, material genético (ADN y ARN) y la molécula de alta energía adenosina trifosfato (ATP).
Los niveles de diferentes minerales en los alimentos están influenciados por las condiciones de crecimiento (por ejemplo, composición del suelo y del agua), así como por la forma en que se procesa el alimento.
Los minerales no se destruyen durante la preparación de los alimentos; De hecho, un alimento se puede quemar completamente y los minerales (ceniza) se mantendrán sin cambios.
Sin embargo, los minerales se pueden perder por lixiviación en el agua de cocción que se descarta posteriormente.
Muchos factores influyen en la absorción de los minerales y, por lo tanto, en la disponibilidad del cuerpo.
En general, los minerales se absorben mejor de los alimentos animales que de los alimentos vegetales. Estos últimos contienen fibras y otras sustancias que interfieren con la absorción.
El ácido fítico, que se encuentra principalmente en los granos de cereales y las leguminosas, puede formar complejos con algunos minerales y hacerlos insolubles y, por tanto, indigeribles.
Sólo un pequeño porcentaje del calcio en la espinaca se absorbe porque la espinaca también contiene grandes cantidades de ácido oxálico, que se une al calcio.
Algunos minerales, particularmente los de un tamaño y carga similares, compiten entre sí por su absorción.
Por ejemplo, la suplementación de hierro puede reducir la absorción de zinc, mientras que la ingesta excesiva de zinc puede interferir con la absorción de cobre.
Por otra parte, la absorción de hierro de las plantas (hierro no hemo) aumenta cuando la vitamina C está presente simultáneamente en la dieta y la absorción de calcio se mejora con cantidades adecuadas de vitamina D.
Otro factor clave que influye en la absorción de minerales es la necesidad fisiológica Para el mineral en el momento.
A diferencia de muchas vitaminas, que tienen un rango de seguridad más amplio, los minerales pueden ser tóxicos si se toman en dosis no muy por encima de los niveles recomendados. Esto es particularmente cierto para los oligoelementos, como el hierro y el cobre.
La ingestión accidental de suplementos de hierro ha sido una causa importante de envenenamiento mortal en niños pequeños.
Agua
Aunque a menudo se pasa por alto como un nutriente, el agua (H2O) es en realidad el nutriente más importante de todos. Los seres humanos pueden sobrevivir semanas sin comida, pero sólo una cuestión de días sin agua.
El agua proporciona el medio en el cual los nutrientes y los productos de desecho se transportan a través del cuerpo y la miríada de reacciones bioquímicas que ocurren en el organismo.
El agua permite la regulación de la temperatura, el mantenimiento de la presión sanguínea y el volumen sanguíneo, la estructura de las moléculas grandes y la rigidez de los tejidos corporales.
También actúa como un disolvente, un lubricante (como en las articulaciones), y un cojín protector (como dentro de los ojos y en el líquido espinal y líquido amniótico).
El flujo de agua dentro y fuera de las células se controla con precisión mediante el desplazamiento de las concentraciones de electrolito a cada lado de la membrana celular.
El potasio, el magnesio, el fosfato y el sulfato son principalmente electrolitos intracelulares; Sodio y cloruro son los principales extracelulares.
El agua representa alrededor de 50 a 70 por ciento del peso corporal, aproximadamente 60 por ciento en adultos sanos y un porcentaje aún mayor en niños.
Debido a que el tejido fino es de aproximadamente tres cuartas partes de agua, y el tejido graso es sólo alrededor de un quinto de agua, la composición corporal -la cantidad de grasa en particular- determina el porcentaje de agua corporal.
En general, los hombres tienen más tejido magro que las mujeres, y por lo tanto un porcentaje más alto de su peso corporal es agua.
El agua se consume no sólo como agua misma y como componente de otras bebidas, sino también como componente principal de muchos alimentos, particularmente frutas y verduras, que pueden contener del 85 al 95 por ciento de agua.
El agua también se fabrica en el cuerpo como un producto final del metabolismo.
Aproximadamente 2,5 litros (aproximadamente 2,6 cuartos de galón) de agua se entregan diariamente, con la excreción de agua (principalmente en la orina, el vapor de agua de los pulmones, la pérdida de sudor de la piel y las heces) equilibrando la ingesta de todas las fuentes.
Debido a que los requerimientos de agua varían con el clima, el nivel de actividad, la composición dietética y otros factores, no hay una recomendación para la ingesta diaria de agua.
Sin embargo, los adultos por lo general necesitan por lo menos 2 litros (8 tazas) de agua al día, de todas las fuentes.
La sed no es confiable como registro para la deshidratación, que típicamente ocurre antes de que el cuerpo se vea obligado a reemplazar el líquido.
Por lo tanto, la ingesta de agua se recomienda durante todo el día, especialmente con el aumento de la pérdida de sudor en climas cálidos o durante la actividad física vigorosa, durante la enfermedad, o en una situación de deshidratación, como un vuelo en avión.
Aunque tampoco es bueno exagerar con el consumo de grandes cantidades de agua de una sola porque puede producirse muerte súbita (hiperhidratación).
Temas complementarios:
Referencia: Características de los nutrientes esenciales.
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