Nutricion y Dietetica Para Tecnologos en Alimentos(1)

NUTRIC NUTRICIÓN IÓN Y DIET DIETÉTI ÉTICA CA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS

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Rafael Moreno Rojas

NUTRICIÓ NUTRICIÓN N Y DIETÉTIC DIETÉTICA A PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS

© Rafael Moreno Rojas, 2000 Reservados todos los derechos. «No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.» Parte de los dibujos di bujos utilizados en este documento proceden de los clipart de libre uso de Corel Galery® Ediciones Díaz de Santos, S. A. Juan Bravo, 3-A. 28006 Madrid España Internet: http://www.diazdesantos.es Internet: http://www.diazdesantos.es [email protected] E-Mail: [email protected] 978-84-7978-465-2 ISBN: 978-84-7978-465-2 Depósito legal: M. 44.607-2000 Diseño de cubierta: Ángel Calvete Fotocomposición: Fer, S. A. Impresión: Edigrafos

A mis mis hijas hijas y mi mujer. mujer.

Índice  Agradecimientos ................................................................................................................

XXI

Presentación ..................................................................................................................... XXIII 1. Introducción a la nutrición. Antecedentes históricos................................................. 1 1.1. Conceptos Básicos.............................................................................................. 1 1.2. Origen y desarrollo histórico de la preocupación humana por la nutrición ................................................................................................... 2 A) Prehistoria .................................................................................................... 2 B) Dietética pitagórica....................................................................................... 3 C) Dietética hipocrática..................................................................................... 4 D) Dietética en el Occidente Medieval............................................................... 5 E) Dietética en el mundo moderno..................................................................... 6 F) Evolución de los conocimientos sobre componentes mayoritarios de los alimentos (dietética científica) .......................................................................... 7 G) Corolario ...................................................................................................... 10 2. Fisiología de la nutrición humana .............................................................................. 2.1. Importancia de la nutrición en los animales y el hombre...................................... 2.2. Hambre, apetito y saciedad ................................................................................. 2.3. Principales nutrientes de los alimentos ................................................................ A) Principios inmediatos ................................................................................... B) Componentes minoritarios............................................................................ C) Agua y fibra dietética ................................................................................... 2.4. Composición corporal............................................................................................ 2.5. Acto alimentario. Bases anatómicas y funcionales...............................................

11 11 11 12 12 12 13 13 13

X

ÍNDICE

A) Digestión bucal............................................................................................. B) Paso faringe-esófago..................................................................................... C) Digestión gástrica......................................................................................... D) Digestión en el intestino delgado................................................................... E) Digestión en el intestino grueso..................................................................... 2.6. Concepto de biodisponibilidad ...........................................................................

3. Agua............................................................................................................................. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.

Concepto, características fundamentales.............................................................. Utilidad fisiológica............................................................................................. Balance hídrico................................................................................................... A) Técnicas de su determinación ....................................................................... Control orgánico del balance hídrico................................................................... A) Control de entrada ........................................................................................ B) Control de salida .......................................................................................... Desarreglos del metabolismo hídrico.................................................................. A) Edema .......................................................................................................... B) Deshidratación..............................................................................................

4. Glúcidos ....................................................................................................................... 4.1. 4.2. 4.3. 4.4.

4.5.

4.6. 4.7.

Concepto, terminología, bioquímica y clasificación............................................. Glúcidos digeribles............................................................................................. Utilidad fisiológica ............................................................................................ A) Función energética........................................................................................ B) Función estructural....................................................................................... Características nutricionales................................................................................ A) Monosacáridos ............................................................................................. B) Disacáridos................................................................................................... C) Polisacáridos ................................................................................................ Digestión y metabolismo.................................................................................... A) Digestión de polisacáridos y oligosacáridos................................................... B) Absorción de monosacáridos ........................................................................ C) Metabolismo de la glucosa ........................................................................... D) Metabolismo de la galactosa ......................................................................... E) Metabolismo de la fructosa ........................................................................... F) Otros nutrientes relacionados con el metabolismo de los glúcidos ................. Requerimiento de glúcidos ................................................................................. Patologías más frecuentes relacionadas ............................................................... A) Intolerancia a la sacarosa............................................................................... B) Diabetes........................................................................................................ C) Caries dental.................................................................................................

14 14 15 15 19 20

23 23 24 24 25 26 26 27 27 28 28

29 29 29 31 31 31 31 32 32 32 32 32 33 33 34 34 34 35 35 35 36 38

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D) Intolerancia a la lactosa................................................................................ E) Galactosemia ............................................................................................... 4.8. Sustitutos de los glúcidos...................................................................................

XI

38 39 39

5. Fibra dietética............................................................................................................. 5.1. Concepto, terminología, características y clasificación........................................ 5.2. Composición de la fibra dietética........................................................................ A) Celulosa ....................................................................................................... B) Hemicelulosa ............................................................................................... C) Pectinas........................................................................................................ D) Lignina ........................................................................................................ E) Carragenatos ................................................................................................ F) Alginatos...................................................................................................... G) Gomas.......................................................................................................... 5.3. Clasificación de la fibra dietética ....................................................................... A) Fibra dietética soluble................................................................................... B) Fibra dietética insoluble................................................................................ 5.4. Utilidad fisiológica ............................................................................................ A) Efectos beneficiosos..................................................................................... B) Efectos perjudiciales..................................................................................... 5.5. Recomendaciones nutricionales .........................................................................

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6. Aminoácidos y Proteínas ............................................................................................ 6.1. Concepto, terminología y características fundamentales...................................... 6.2. Características nutricionales ............................................................................... 6.3. Utilidad fisiológica de aminoácidos y proteínas .................................................. 6.4. Metabolismo proteico......................................................................................... A) Metabolismo en ayuno.................................................................................. 6.5. Calidad de la proteína......................................................................................... A) Aminoácidos esenciales................................................................................ B) Digestibilidad............................................................................................... C) Valor biológico ............................................................................................ D) Utilización proteica neta............................................................................... E) Coeficiente de eficacia proteica .................................................................... 6.6. Recomendaciones proteicas................................................................................ A) Evaluación de las necesidades proteicas....................................................... B) Recomendaciones proteicas globales ............................................................ C) Recomendaciones de aminoácidos................................................................ D) Requerimiento de otros nutrientes para el metabolismo proteico................... 6.7. Enfermedades nutricionales relacionadas con las proteínas .................................. A) Homocistinuria ............................................................................................ B) Fenilcetonuria.............................................................................................. C) Malnutrición proteica...................................................................................

49 49 50 50 51 55 55 55 57 57 58 58 58 59 59 60 60 60 60 61 61

XII

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7. Lipidos ..................................................................................................................... 7.1. Concepto y terminología .................................................................................... 7.2. Clasificación, estructura y propiedades ............................................................... A) Lipidos simples ............................................................................................ B) Lipidos complejos......................................................................................... 7.3. Utilidad fisiológica ............................................................................................ A) Triglicéridos ................................................................................................. B) Fosfolípidos y colesterol ............................................................................... C) Ácidos grasos esenciales............................................................................... 7.4. Aspectos nutricionales........................................................................................ 7.5. Digestión y metabolismo de los lipidos............................................................... A) Digestión ...................................................................................................... B) Absorción..................................................................................................... C) Distribución y metabolismo .......................................................................... 7.6. Aspectos particulares del colesterol (colesterolemia).......................................... A) Influencia del colesterol dietético.................................................................. B) Otros factores dietéticos que influyen sobre la aterogénesis ................................. 7.7. Ácidos grasos de conformación trans................................................................. 7.8. Recomendaciones internacionales....................................................................... 8. Alcohol ..................................................................................................................... 8.1. Concepto y terminología .................................................................................... 8.2. Metabolismo....................................................................................................... 8.3. Repercusiones sobre la salud............................................................................... A) Repercusiones directas ................................................................................. B) Repercusiones indirectas (metabólicas)......................................................... 8.4. Aporte calórico del alcohol a la dieta.................................................................. 8.5. Implicaciones nutricionales del consumo de alcohol............................................ 8.6. Recomendaciones............................................................................................... 9. Electrólitos................................................................................................................... 9.1. Concepto y clasificación de los elementos inorgánicos........................................ A) Concepto de electrólitos ............................................................................... 9.2. Sodio .................................................................................................................. A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Control orgánico del sodio............................................................................ C) Características nutricionales ......................................................................... D) Recomendaciones nutricionales.................................................................... E) Repercusiones en la salud ............................................................................. 9.3. Potasio................................................................................................................ A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Control orgánico del potasio ......................................................................... C) Características nutricionales ......................................................................... D) Recomendaciones.........................................................................................

63 63 63 64 64 66 66 67 67 68 68 68 69 70 72 72 73 76 76 79 79 79 80 80 81 81 82 82 83 83 84 84 84 85 85 86 86 87 87 87 87 88

ÍNDICE

9.4.

E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... Cloro.................................................................................................................. A) Utilidad fisiológica ...................................................................................... B) Características nutricionales.......................................................................... C) Recomendaciones de cloro............................................................................ D) Repercusiones sobre la salud.........................................................................

10. Minerales..................................................................................................................... 10.1. Concepto de minerales........................................................................................ 10.2. Calcio................................................................................................................. A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Metabolismo................................................................................................. C) Características nutricionales ......................................................................... D) Recomendaciones......................................................................................... E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 10.3. Magnesio ........................................................................................................... A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Metabolismo................................................................................................. C) Características nutricionales.......................................................................... D) Recomendaciones......................................................................................... E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 10.4. Fósforo............................................................................................................... A) Utilidad fisiológica ...................................................................................... B) Características nutricionales.......................................................................... C) Recomendaciones......................................................................................... D) Repercusiones sobre la salud.........................................................................

XIII

89 89 89 90 90 90

91 91 91 91 91 94 95 95 96 96 96 97 97 98 98 98 99 100 100

11. Elementos traza........................................................................................................... 103 11.1. Concepto............................................................................................................ 103 11.2. Hierro................................................................................................................. 103 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 103 B) Metabolismo................................................................................................. 103 C) Características nutricionales.......................................................................... 104 D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 105 E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 106 11.3. Flúor .................................................................................................................. 107 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 107 B) Metabolismo ................................................................................................ 107 C) Características nutricionales.......................................................................... 108 D) Recomendaciones......................................................................................... 108 E) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ 108 11.4. Yodo................................................................................................................... 109 A) Utilidad fisiológica ...................................................................................... 109

XIV

ÍNDICE

11.5.

11.6.

11.7.

11.8.

11.9.

11.10.

11.11.

11.12.

B) Metabolismo ................................................................................................ C) Características nutricionales ......................................................................... D) Recomendaciones dietéticas......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ Selenio ............................................................................................................... A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Características nutricionales ......................................................................... C) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... D) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ Cobre ................................................................................................................. A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Metabolismo................................................................................................. C) Características nutricionales.......................................................................... D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... Zinc.................................................................................................................... A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Metabolismo ................................................................................................ C) Características nutricionales ......................................................................... D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... Manganeso ......................................................................................................... A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Características nutricionales ......................................................................... C) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... D) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ Cobalto............................................................................................................... A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Características nutricionales ......................................................................... C) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... D) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ Cromo................................................................................................................ A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Características nutricionales ......................................................................... C) Recomendaciones dietéticas ......................................................................... D) Repercusiones sobre la salud......................................................................... Níquel ................................................................................................................ A) Utilidad fisiológica ...................................................................................... B) Características nutricionales ......................................................................... C) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... D) Repercusiones sobre la salud......................................................................... Molibdeno..........................................................................................................

109 109 110 111 111 111 111 112 112 113 113 113 113 114 114 115 115 115 116 117 118 118 118 119 120 120 121 121 122 122 122 122 122 123 123 123 124 124 124 125 125 125

ÍNDICE

A) B) C) D)

Utilidad fisiológica....................................................................................... Características nutricionales.......................................................................... Recomendaciones dietéticas ......................................................................... Repercusiones sobre la salud.........................................................................

XV

125 125 126 126

12. Vitaminas liposolubles ................................................................................................ 12.1. Concepto y clasificación de las vitaminas ........................................................... 12.2. Vitamina A......................................................................................................... A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Metabolismo................................................................................................. C) Cuantificación .............................................................................................. D) Características nutricionales.......................................................................... E) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 12.3. Vitamina D......................................................................................................... A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Cuantificación .............................................................................................. C) Características nutricionales.......................................................................... D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 12.4. Vitamina E ......................................................................................................... A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Metabolismo ................................................................................................ C) Cuantificación.............................................................................................. D) Características nutricionales ......................................................................... E) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 12.5. Vitamina K......................................................................................................... A) Utilidad fisiológica....................................................................................... B) Metabolismo................................................................................................. C) Características nutricionales.......................................................................... D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud.........................................................................

127 127 127 127 128 128 129 129 130 130 130 131 132 132 132 133 133 134 134 135 135 136 137 137 137 138 139 139

13. Vitaminas hidrosolubles ............................................................................................. 13.1. Vitamina C......................................................................................................... A) Compuesto con actividad.............................................................................. B) Utilidad fisiológica....................................................................................... C) Metabolismo................................................................................................. D) Características nutricionales.......................................................................... E) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 13.2. Vitamina B, ........................................................................................................

141 141 141 141 142 142 142 143 143

XVI

ÍNDICE

13.3.

13.4.

13.5.

13.6.

13.7.

13.8.

A) Compuestos con actividad ............................................................................ B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... C) Características nutricionales .......................................................................... D) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... Vitamina B2 ....................................................................................................................................................................... A) Compuestos con actividad ............................................................................ B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... C) Metabolismo................................................................................................. D) Características nutricionales.......................................................................... E) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... Vitamina B3 (PP).................................................................................................. A) Compuestos con actividad ............................................................................ B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... C) Cuantificación............................................................................................... D) Características nutricionales .......................................................................... E) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... Vitamina B5........................................................................................................................................................................ A) Compuestos con actividad ............................................................................. B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... C) Características nutricionales .......................................................................... D) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... Vitamina B6....................................................................................................................................................................... A) Compuestos con actividad ............................................................................. B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... C) Características nutricionales .......................................................................... D) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... Vitamina B8 ....................................................................................................................................................................... A) Compuestos con actividad ............................................................................. B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... C) Características nutricionales .......................................................................... D) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... Vitamina B9 (Bc)................................................................................................... A) Compuestos con actividad ............................................................................. B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... C) Características nutricionales........................................................................... D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... E) Repercusiones sobre la salud .........................................................................

143 144 144 144 145 146 146 146 146 147 147 147 148 148 148 149 149 150 151 151 151 152 152 152 152 153 153 153 154 154 155 155 155 156 156 156 157 157 157 157 158 159 159

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XVII

13.9. Vitamina B12.................................................................................................................................................................... 160 A) Compuestos con actividad ............................................................................ 160 B) Utilidad fisiológica....................................................................................... 161 C) Metabolismo................................................................................................. 161 D) Características nutricionales.......................................................................... 162 E) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 162 F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 163 14. Energía........................................................................................................................ 165 14.1. Concepto, utilidad fisiológica y cuantificación.................................................... 165 14.2. Contenido energético de los alimentos................................................................ 165 A) Aporte energético de los principios inmediatos ............................................. 165 B) Calorimetría ................................................................................................. 166 14.3. Necesidades energéticas del cuerpo humano....................................................... 168 A) Factores de la demanda energética................................................................ 168 14.4. Repercusiones sobre la salud .............................................................................. 174 15. Interacción entre componentes de los alimentos........................................................ 177 15.1. Concepto............................................................................................................ 177 15.2. Interacción de la energía..................................................................................... 177 A) Energía vs. proteínas .................................................................................... 177 B) Proteínas vs. energía..................................................................................... 178 C) Energía vs. vitaminas.................................................................................... 179 15.3. Interacciones de los minerales ............................................................................ 179 A) Factores que afectan la biodisponiblidad mineral .......................................... 179 15.4. Interacción entre minerales ................................................................................. 182 A) Tipos de interacciones.................................................................................. 182 B) Lugares de interacción fisiológica entre minerales......................................... 183 15.5. Interacción vitaminas-minerales ......................................................................... 186 A) Ácido ascórbico-hierro................................................................................. 186 B) Ácido ascórbico-cobre.................................................................................. 186 C) Vitamina E-zinc ........................................................................................... 187 D) Zinc-Vitamina A .......................................................................................... 187 E) Vitamina A-hierro ........................................................................................ 187 F) Riboflavina-hierro........................................................................................ 188 G) Folato-zinc ................................................................................................... 188 15.6. Fibra-minerales .................................................................................................. 188 15.7. Fibra-vitaminas.................................................................................................. 190 15.8. Interacción entre vitaminas................................................................................. 191 A) Tipos de interacciones .................................................................................. 191 B) Vitamina A sobre D...................................................................................... 192 C) Vitamina A sobre E ...................................................................................... 192 D) Vitamina A sobre K...................................................................................... 192 E) Vitamina A sobre C...................................................................................... 192

XVIII

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F) Vitamina E sobre A....................................................................................... G) Vitamina E sobre K....................................................................................... H) Vitamina E sobre B12........................................................................................................................................ I) Vitamina C sobre B12....................................................................................................................................... J) Vitamina C sobre E ....................................................................................... K) Vitamina C sobre B6 ......................................................................................................................................... L) Vitamina C sobre A...................................................................................... M) Vitamina B6 ............................................................................................................................................................. N) Vitamina B12............................................................................................................................................................. 0) Ácido fólico.................................................................................................. P) Ácido pantoténico.........................................................................................

192 193 193 194 194 194 194 195 195 195 196

16. Alimentos..................................................................................................................... 197 16.1. Concepto ............................................................................................................ 197 A) Valor de los alimentos................................................................................... 198 16.2. Alimentos protectores ......................................................................................... 199 16.3. Densidad de nutrientes ....................................................................................... 200 16.4. Clasificación de los alimentos ............................................................................ 201 A) Rueda de los alimentos................................................................................. 201 B) Pirámide de los alimentos.............................................................................. 202 16.5. Grupos de alimentos........................................................................................... 203 A) Leche y lácteos ............................................................................................. 203 B) Carnes, huevos y pescado.............................................................................. 205 C) Tubérculos, legumbres y frutos secos ............................................................ 207 D) Verduras y hortalizas..................................................................................... 208 E) Frutas............................................................................................................ 209 F) Pan, pasta y cereales ..................................................................................... 209 G) Grasas, aceites, mantequilla y margarina ...................................................... 211 H) Dulces y azúcar............................................................................................. 212 1) Bebidas......................................................................................................... 213 17. Procesado de los alimentos ......................................................................................... 17.1. Introducción ....................................................................................................... 17.2. Clasificación del procesado................................................................................. A) Subdivisión................................................................................................... B) Unión............................................................................................................ C) Actuación con temperatura............................................................................ D) Otros métodos de procesado.......................................................................... 17.3. Influencia del procesado en la digestibilidad....................................................... 17.4. Influencia del procesado sobre los distintos nutrientes ......................................... 17.5. Corolario ............................................................................................................

215 215 215 215 217 217 218 219 219 227

18. Tablas de composición de alimentos ........................................................................... 229 18.1. Concepto............................................................................................................. 229

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XIX

18.2. Principales tablas de composición utilizadas....................................................... 229 18.3. Uso de las tablas de composición ....................................................................... 231 A) Expresión de las cantidades.......................................................................... 231 B) Fuentes de los datos ..................................................................................... 231 C) Estructuración de las tablas.......................................................................... 232 D) Los ceros en las tablas ................................................................................. 237 E) Alimentos no contemplados en las tablas...................................................... 238 F) Principales problemas derivados del uso de las tablas................................... 238 18.4. Tablas de densidad de nutrientes ........................................................................ 239 18.5. Uso de tablas de composición por ordenador...................................................... 239 19. Necesidades nutritivas. Recomendaciones internacionales........................................ 241 19.1. Requerimientos y recomendaciones ................................................................... 241 A) Requerimientos nutricionales........................................................................ 241 B) Cálculo de las recomendaciones................................................................... 243 C) Instituciones que realizan recomendaciones................................................... 244 19.2. Tablas de recomendaciones nutricionales........................................................... 245 19.3. Recomendaciones de nutrientes concretos........................................................... 248 A) Proteínas...................................................................................................... 248 B) Lípidos ......................................................................................................... 249 C) Hidratos de carbono...................................................................................... 250 D) Elementos inorgánicos y vitaminas............................................................... 250 19.4. Guías alimentarias .............................................................................................. 250 A) Guías alimentarias para la población española............................................... 251 20. Técnicas para la valoración del estado nutritivo de individuos .................................. 253 20.1. Dietética individual y colectiva ........................................................................... 253 20.2. Valoración nutricional individual........................................................................ 253 20.3. Historia médica social y dietética ........................................................................ 254 A) Historia médica ............................................................................................ 254 B) Historia social y económica .......................................................................... 254 C) Recopilación dietética................................................................................... 255 20.4. Valoración de la composición corporal ............................................................... 255 A) Densitometría ............................................................................................... 256 B) Antropometría .............................................................................................. 256 C) Métodos de dilución..................................................................................... 273 D) Creatinina urinaria........................................................................................ 273 E) Potasio corporal total.................................................................................... 274 F) Análisis de activación de neutrones in vivo.................................................... 274 G) Absorciometría con rayos X de doble energía ............................................... 275 H) Estudios de imagen....................................................................................... 275 I) Absorción de rayos infrarrojos...................................................................... 276 J) Impedancia bioeléctrica................................................................................. 276 K) Conductividad eléctrica total (TOBEC o EMSCAN) ..................................... 276

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ÍNDICE

20.5. Examen del aspecto físico................................................................................... 277 20.6. Pruebas bioquímicas .......................................................................................... 277 A) Proteínas ...................................................................................................... 281 B) Tiamina........................................................................................................ 282 C) Riboflavina .................................................................................................. 282 D) Piridoxina...................................................................................................... 282 E) Niacina.......................................................................................................... 283 F) Ácido ascórbico ............................................................................................ 283 G) yitamina B,2............................................................................................................................................................ 283 H) Ácido fólico .................................................................................................. 283 I) Vitamina D.................................................................................................... 284 J) Vitamina E .................................................................................................... 284 K) Vitamina K .................................................................................................... 284 L) Otros indicadores bioquímicos...................................................................... 284 21. Bibliografía recomendada........................................................................................... 285

Agradecimientos

Deseo expresar mi agradecimiento en primer lugar a mi familia, a la cual he restado mucho tiempo para llevar a cabo el presente libro, así como muchos otros quehaceres académicos o de investigación, cuyo desarrollo es imposible durante el horario laboral. Agradezco también la formación adquirida gracias al empeño de buenos profesores —com pañeros— amigos, que me han inculcado, con su ejemplo o su consejo, los valores necesarios para llevar a buen puerto las obras que me propongo. También deseo hacer extensivo el agradecimiento a mis alumnos, que me han motivado a ela borar la presente obra, y que han aguardado pacientemente, curso tras curso, que ésta viera la luz. Gracias a ellos he modelado el texto inicial para adecuarlo a sus necesidades de conocimiento, acomodándolo así para su mejor comprensión.

Presentación

Escribir un libro sobre Nutrición en nuestros días no es tarea fácil, pues son numerosas las obras sobre esta temática que abordan la materia, o de forma muy somera, o conformando verdaderas enciclopedias exhaustivas sobre el tema. En cuanto a la didáctica, encontramos también toda la gama, desde libros escritos exclusivamente para expertos en nutrición, hasta manuales muy pedagógicos en los que se esbozan cuatro ideas fundamentales, pero que se clarifican al extremo. Sin embargo, como profesor de Nutrición en varias licenciaturas, encuentro siempre una falta de adecuación para los colectivos con los que yo trabajo, al dedicarse la mayoría de las obras al mundo sanitario, y con una vocación inequívocamente terapéutica. A mi juicio, hacia falta un libro enfocado a colectivos muy formados en el ámbito alimentario, y cuyo principal objetivo es conocer los aspectos «en positivo» de la alimentación, es decir, los conceptos básicos de la alimentación dirigida al individuo sano. Que nadie se llame a engaño, la «Ciencia de la Nutrición» es la misma para un colectivo u otro, pero el desarrollo de los temas y el énfasis que se hace en unos aspectos u otros, es lo que hace de un libro que sea más aprovechable por aquellas personas a las que va destinado. Al ser el colectivo de Ciencia y Tecnología de los Alimentos en España, tan heterogéneo, ya que procede de diversas licenciaturas, bien, hasta el tercer curso, o bien, finalizadas es necesario desarrollar todo el abanico de enfoques en los temas, desde el bioquímico, hasta el fisiológico, para completar su formación, y que estos resulten más entendibles. Obviamente, algunas de las explicaciones resultarán redundantes sobre los conocimientos previos para estudiantes procedentes de una u otra licenciatura, pero resultan imprescindibles para los procedentes de otras, y lo que finalmente se pretende es que todos tengan un conocimiento amplio de la materia, sin lagunas debidas a la formación previa. He tratado de adornar la obra abundantemente, con dibujos (algunos, un tanto cómicos) con el objeto de aumentar la capacidad de fijación del estudiante, y ayudar en la tarea de recordar los conocimientos adquiridos. Es habitual en el estudiante, en una evocación de la materia a imáge-

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PRESENTACIÓN

nes que se recuerdan con facilidad, por ello, y siempre que he encontrado imágenes relacionadas, las he incluido, así como pequeños esquemas u otro tipo de figuras que permitan asimilar o com prender mejor lo expuesto en el texto. Por último, he de advertir que como obra didáctica y no de investigación, he preferido omitir la bibliografía consultada para elaborar cada tema, que en muchos casos, eran artículos científicos, y/o libros de difícil adquisición. En su lugar, al final del libro se relaciona una bibliografía recomendada (aunque, obviamente, no toda la recomiendo con idéntico énfasis) de libros fácilmente asequibles y que puedan complementar lo expuesto en el presente. Necesariamente, no todos los libros recomendados son igualmente asequibles, existiendo algunas obras claves, cuya adquisición puede ser más compleja o, simplemente, se encuentran en un idioma diferente al nuestro, por lo que su utilidad puede ser algo menor, pero que pienso que era ineludible citarlos. Obviamente, los conocimientos que se incluyen en la obra no son fruto mayoritario de mi investigación, sino que, muy por el contrario, son una recopilación, ordenación y discriminación sobre información bibliográfica existente, por lo que pido disculpas a los respectivos autores por no mencionar explícitamente las fuentes de la que procede, lo cual se debe a procurar que la lectura fuese más fluida.

1 Introducción a la nutrición. Antecedentes históricos 1.1. Conceptos básicos Los conceptos «Nutrición» y «Dietética», no por ampliamente conocidos, tienen una definición unívoca, siendo el concepto de estas dos palabras bastante distinto según la fuente consultada. Para desarrollar los conceptos de «Nutrición» y «Dietética» en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, empezaremos definiendo lo que la Real Academia Española de la Lengua entiende por ellas: Nutrición es la acción y el efecto de nutrir o nutrirse. Nutrir es aumentar la sustancia del

cuerpo animal o vegetal por medio del alimento, reparando las partes que se van perdiendo en virtud de acciones catabólicas. Dietética es la ciencia que trata de la alimentación conveniente en estado de salud y en las enfermedades. Estas definiciones, desde un punto de vista científico, son demasiado simplistas. Definiciones más precisas son expresadas por casi todos los autores que dedican alguna obra a esta disciplina. Sin embargo, entre las definiciones más acertadas destacan las siguientes: es el conjunto de procesos biológicos mediante los cuales determinadas formas de materia y energía del medio externo son captadas, transformadas y utilizadas por el organismo viviente a través de una incesante actividad, en virtud de la cual el organismo puede crecer, mantenerse, reproducirse y reponer las pérdidas materiales y energéticas ligadas al desarrollo de sus diversas actividades funcionales. La alimentación sería la primera fase de la nutrición, es decir, la captación de determinadas formas de materia y energía del medio externo. Dietética es la interpretación y aplicación racional de los principios de la ciencia de la alimentación con el fin de establecer los regímenes alimenticios más idóneos en distintas condiciones fisiológicas y patológicas.

Nutrición

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NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS

Ante estas definiciones podemos establecer el concepto de «Nutrición y Dietética» como el estudio de los compuestos nutritivos de los alimentos, sus características y sus fuentes; de las acciones fisiológicas que permiten la obtención, distribución, utilización y eliminación de dichos compuestos nutritivos; y de la utilización adecuada de los alimentos para el mantenimiento o restauración de la salud. Los aspectos nutricionales de los alimentos han estado en cierto modo desatendidos en el mundo alimentario, pendiente de aspectos de más inmediata trascendencia como son los toxicológicos y tecnológicos. Sin embargo, en las últimas décadas a resurgido un elevado interés por la nutrición dirigida hacia los efectos que la alimentación tiene sobre ciertos desórdenes orgánicos y patologías. Estos desórdenes o patologías pueden estar directamente relacionados con la dieta (obesidad, hipercolesterolemia, anemias, etc.) o, simplemente, actuar la dieta como un agente eficaz de su atenuación (hipertensión, diabetes, osteomalacia, litiasis, etc.). El tratamiento dietético de estos desórdenes o patologías suele ser abordado por el colectivo médico; sin embargo, existe otro aspecto tan importante como el tratamiento nutricional: la prevención de la aparición de dichos desórdenes nutricionales, que junto al seguimiento de tratamientos dietéticos establecidos, puede ser labor del científico y tecnólogo de los alimentos, tanto en la formulación y el desarrollo de los mismos, la elaboración de dietas para colectividades, y en la labor divulgativa que este colectivo puede desarrollar. Por consiguiente, el enfoque de la temática sobre Nutrición y Dietética en el colectivo de Ciencia y Tecnología de los Alimentos no puede ser el mismo que el dado en la actualidad para el colectivo de médicos o farmacéuticos, aun cuando la estructura del índice pueda ser similar. Los aspectos de patologías concretas relacionadas con la nutrición deben abordarse sólo de forma meramente informativa para su prevención, para que el tecnólogo de los alimentos conozca las motivaciones de su actuación alimentaria frente a la prevención de dichas patologías, o la coadyuvación mediante tratamientos dietéticos ya establecidos para las patologías previamente diagnosticadas por el colectivo sanitario.

1.2. Origen y desarrollo histórico de la preocupación humana por la nutrición A) Prehistoria

El hombre, y es de suponer que en cierta manera sus antecesores prehomínidos, es un animal en el que predomina el carácter volitivo sobre el instinto. Por ello, y debido al elevado número de especies principalmente vegetales que pueden ser más o menos tóxicas para él, es de suponer que entre los hombres primitivos e incluso los prehomínidos existiese la figura del higienista alimentario, encarnada por los individuos de mayor edad, que por su propia experiencia, y tal vez por la de sus antecesores, desaconsejaran el consumo de ciertos alimentos en beneficio de la salud del grupo. Puede que ya de estas épocas arranque la superstición primigenia que relaciona la religión

INTRODUCCIÓN A LA NUTRICIÓN. ANTECEDENTES HISTÓRICOS

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con aspectos de la nutrición y el castigo de las deidades sobre el consumo de ciertos alimentos que le han de estar vedados al hombre, lo cual podría relacionarse con una posible visión del pecado original cristiano, aunque hay autores que centran dicho pecado en el descubrimiento de la agricultura por parte de la mujer. A partir de los reductos de tribus de costumbres primitivas en la actualidad, se ha comprobado que la incidencia de enfermedades carenciales en este tipo de sociedades cazadoras-recolectoras es muy baja, en parte por la variedad en el consumo de alimentos, al no existir grandes cantidades de ninguno en concreto, y en parte también por la ausencia de alimentos refinados, lo que provoca la eliminación de ciertos nutrientes en beneficio de otros. Podemos pensar, por tanto, que en el hombre primitivo la mayor preocupación sanitaria relacionada con el alimento era la puramente higienista. Sin embargo, con el paso del tiempo, el descubrimiento del fuego (eliminación de toxinas termolábiles y de ciertos nutrientes), la agricultura (preponderancia de ciertos alimentos cultivables), el pastoreo (mayor consumo de carne) y el refinamiento (con la eliminación de ciertos nutrientes, y un aumento de la manipulación que implica un mayor riesgo microbiológico), comienzan a aparecer las enfermedades nutricionales, la desnutrición generalizada (por plagas sobre cosechas) y las intoxicaciones de origen microbiano. Debido a todos estos hechos surge una preocupación alimentaciónsalud, ya no tan obvia como la primigenia en que la causa y el efecto estaban muy relacionados, por lo que las posibles interpretaciones toman cierto cariz místico o filosófico. Las primeras referencias escritas relacionadas con la preocupación del hombre por la relación entre la alimentación y la salud las encontramos en la Grecia clásica. El término dietética deriva del griego díaita, siendo empleada esta palabra con un sentido mucho más amplio del que se le da en la actualidad, ya que era una especie de régimen de vida o «conjunto de hábitos del cuerpo y alma que constituían la actividad vital del hombre» B) Dietética pitagórica Hoy en día parece aceptado de forma genérica que el padre de la dietética es Pitágoras (584504 a.C.) quien en su doctrina pitagórica predicaba la práctica de una forma de vida que permitiera establecer un nexo armónico entre hombre y universo. La dietética pitagórica, como hemos indicado, no era exclusivamente alimentaria y constaba de una serie de preceptos, como normas morales que formaban acúsmata o symbola, que las recogían en forma oracular, aunque al parecer los acúsmatas podrían ser sólo una recopilación y ordenación de preceptos religiosos más antiguos. También la dietética pitagórica constaba de ejercicios físicos para el perfeccionamiento del cuerpo (por ejemplo, recomendaba competir, pero nunca ganar, para endurecer el cuerpo y el espíritu). Por último, la dietética pitagórica tenía una sección alimentaria que se subdividía en dos preceptos, la moderación en la comida y bebida, y la abstención de alimentos tabú. La moderación era norma general de conducta pitagórica, que incluso la predicaba en las relaciones sexuales, indicando que la «Venus» (el sexo) se ha de usar en invierno, pero no en verano y en primavera y otoño de forma ligera, pero que si se usaba en todo tiempo era malo para la salud.

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Esta moderación en el ámbito alimentario rozaba en la frugalidad. El desayuno habitualmente era miel, y la comida pan de mijo o torta de cebada y verdura cocida o cruda, siendo rarísima la incorporación de un bocado de carne, siempre procedente de sacrificios rituales. Con este régimen se pretendía vencer a las sensaciones del cuerpo. En tiempo de meditación se utilizaba una alimentación (en parte alucinógena) para mitigar el hambre y la sed basándose en semillas de adormidera, otras plantas y miel, con lo cual se llegaba a un estado óptimo de meditación. Se pretendía con este régimen alimentario, tanto objetivos morales, como no enfermar, ni que hubiese modificaciones en el peso corporal. En cuanto a la abstención alimentaria, se prohibían los productos cárnicos, en especial las partes relacionadas con «su fundamento, nacimiento, crecimiento, principio y fin» (riñones, genitales, matriz, médula, cabeza y patas). Determinados productos vegetales también estaban prohibidos, como las habas y ciertos pescados (salmonete) y mariscos (ortiga de mar y otros muchos). En la prohibición del consumo de carne existe un motivo pseudoreligioso, y es su creencia en metempsicosis o trasmigración de las almas (una especie de doctrina reencarnativa), que pudo ser origen también de la prohibición de las habas como si de carne humana se tratase (testículos, riñones o embriones), o el regreso de las almas de debajo de la tierra. Debemos tener muy en cuenta que la finalidad última de la dietética pitagórica es conseguir un estado perfecto de catarsis, donde el cuerpo no influya sobre la elaboración filosófica. C) Dietética hipocrática

A finales del siglo VI a.C, y sobre todo en el siglo v a.C, la dietética se incorpora a la doctrina médica perdiendo parte de su sentido moral y aumentando en el aspecto técnico, fundamentalmente higiénico. Los preceptos médico-dietéticos de esta época se atribuyen a Hipócrates (460 a 377 a.C.) en forma de su Corpus Hippocraticum. En esta época la salud se entendía como un equilibrio entre lo que nutre (los alimentos) y lo que desgasta (principalmente los ejercicios). Se hablaba de plétora cuando había un exceso de alimento o una falta de ejercicio y de vacuidad en caso contrario, y ambas cosas debían ser enmendadas de inmediato a través de la dieta. Pero la dieta no se entendía exclusivamente como una rectificación de conductas voluntariamente viciadas por el individuo, sino como una forma de mejorar características innatas en él, como por ejemplo, aumentar la inteligencia. Se creía que un individuo era bobo cuando predominaba en su organismo el agua sobre el fuego, por lo que su alma era lenta y la alcanzaban las emociones. La dieta para bobos consistía en alimentos más secos y en pequeña cantidad, ejercicio abundante y activo, baños y vómitos tras los baños (desde luego les convenía espabilarse a los pobres bobos). La dietética de esta época tenia seis pilares fundamentales: la alimentación, el ejercicio, los baños, la actividad sexual, las evacuaciones y los sueños. En cuanto a la alimentación era importante su cantidad, calidad, gusto, procedencia, aspecto, grado de frescura y de preparación (de


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gran importancia esta última, clasificándose en función de ésta en naturales y artificiales). En cuanto a los ejercicios también se clasificaban en naturales y artificiales, siendo los naturales, la vista, el oído y el pensamiento, que al parecer secaban el cuerpo (en antítesis con los bobos que lo tenían hiperhidratado). Los baños podían ser fríos o calientes, y con o sin ungüentos. La actividad sexual se consideraba que adelgazaba, humedecía y calentaba. Entre las evacuaciones se hablaba de purgas y de vómitos, que servían para corregir excesos alimentarios. Y por último los sueños que debían ser controlados en cuanto a duración, relación con las comidas y calidad del lecho. Este pensamiento dietético viene influido por dos directrices, la sabiduría popular y el pensamiento por analogía. De la sabiduría popular se obtenía el conocimiento de las propiedades de los alimentos, como la mayor flatulencia de las habas que de los guisantes, la mayor energía del trigo que de la cebada, y el mayor poder laxante de esta última sobre el primero, etc. En cuanto al pensamiento por analogía, se obtenían propiedades de los alimentos en función de sus características. Por ejemplo, las carnes más fuertes son las de los animales que mayor ejercicio hacen y de las regiones más ejercitadas; o las mejores cualidades de los alimentos poco elaborados por estar más cerca de lo vivo, y el mayor poder laxante de los alimentos madurados por estar más cerca de la corrupción. Un aspecto muy interesante de este pensamiento dietético es la acomodación individual de la dieta, es decir, no existía una dieta ideal sino que había que diseñar la dieta de acuerdo con las características del individuo y su entorno. En este sentido las dietas tenían dos principios fundamentales: el de compensación y el de conformidad. Por el principio de compensación se trataba de paliar los excesos, por ejemplo, en invierno (época húmeda), se debía consumir una alimentación seca, poca bebida y preferiblemente debería ser vino lo más seco posible, así como asados y pan, siendo consumidas las verduras en poca cantidad. La edad y el sexo también eran definito-rios de compensación, ya que se consideraba a los jóvenes secos y duros, y a las mujeres y ancianos como húmedos y flojos. El principio de conformidad indicaba que todo cambio brusco era nefasto y, por tanto, que el cúmulo de cambios también lo era, por lo que los cambios en la dieta debían realizarse de forma progresiva. Con todo esto comprobamos que la dietética de esta época era de carácter personal, y lo que se predicaba eran los preceptos fundamentales, quedando en manos del individuo la elaboración de su propia dieta. Esto fue muy alabado por Sócrates (470 a 399 a.C.), que lo consideraba un indicio más de cultura. En cambio Platón (428 a 347 a.C.), en su República, consideraba la dietética como una práctica nefasta, ya que mantiene mediante regímenes largos y trabajosos la vida de aquellos que tienen mala salud, o habían contraído enfermedades contagiosas, lo cual era una carga para la República. D) Dietética en el Occidente Medieval

Desde la Grecia Clásica hasta el alto medievo, la dietética se basó en los postulados hipocráticos sin que existieran grandes modificaciones de sus ideas fundamentales. Las principales obras realizadas durante esta época fueron Regula Vitae, Ordo Vitalis, y Ars Vivendi.

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Gracias a la conservación y mejora de los tradicionales saberes griegos por parte de los árabes, en el siglo XII surge en Occidente una nueva corriente de pensamiento en torno a la Dietética. Las fuentes de esta nueva corriente son las obras de los árabes Alí-Abbas, Rhazes, Avicena y Averroes y el judío Maimónides. En las obras de estos autores se recopilaba todo el saber médico griego fundido con el conocimiento médico tradicional árabe, y fueron traducidas al latín y posteriormente al resto de lenguas cultas. Los tratados de dietética medievales, denominados en forma genérica Regimina Sanitatis estaban en su mayoría centrados en torno al precepto galénico de las sex res non naturales (seis cosas no naturales), que eran: aire-medio ambiente, comida-bebida, movimiento-reposo, sueño-vigilia, excreciones-secreciones y afecciones de ánimo. Estos seis entes son los que modifican al hombre, y más concretamente, a su salud, y son recogidos con ligeras modificaciones por la mayoría de, autores árabes y judíos, anteriormente citados. Estas seis cosas no naturales, en unión a los preceptos clásicos de compensación y conformidad, trataban de obtener un máximo de salud y perfección física, pero también espiritual, por lo que no se desligaban totalmente de su origen moral. De entre estas seis cosas no naturales, la que más nos interesa es la segunda: comida-bebida. En esta época estaba en boga la concepción de los humores corporales, y por esto se clasificaba a la comida y bebida según el tipo de humor a que diera lugar en función de su ligereza o pesadez. A su vez, la bebida era divida en tres grupos, la que sólo era bebida (el agua), la que era alimento (el vino) y la que era ambas cosas (hidromiel). Se consideraba la comida como reparadora del cuerpo, y la bebida como su vehiculador a través del organismo. La bebida más importante era con diferencia el vino, el cual se recomendaba en sus diferentes variedades, y con o sin la adición de agua, según la época del año y la complexión del individuo. Los dos principios básicos que regían la ingestión de bebida y comida eran el de necesidad (sólo consumir lo que el cuerpo necesita y sólo cuando le apeteciera) y el de uniformidad (debía evitarse la excesiva variedad de manjares en la mesa pues estimulaba la sobreingestión y, por tanto, dificultaba una digestión armónica). El exceso en la comida y bebida se pensaba que producía enfermedad y vejez prematura, amén de ser uno de los siete pecados capitales, la gula, que era considerada como una forma de matarse lentamente, es decir, un suicidio, por lo que se debería responder en el Juicio Final. Como curiosidad podemos referir que dentro del 5o grupo de cosas no naturales (excrecionessecreciones), se encontraba el coito (como eliminación de semen), el cual, en exceso, era considerado pecado capital (lujuria), pero a su vez, su defecto era considerado pernicioso al producir pesadez, dureza y sequedad al cuerpo y al espíritu. E) Dietética en el mundo moderno

El pensamiento de Regimina Vitatis permaneció sin grandes variaciones hasta el siglo xvi, conservándose a partir de esta fecha en parte el espíritu de dicho pensamiento con ciertas modificaciones. El concepto de la integridad del cuerpo durante el siglo XVIII, partía del equilibrio de los cuatro humores básicos, como en épocas anteriores, aunque se relacionaba con la similitud del cuer-


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po humano y el universo, por lo que los cuatro humores se asimilaban a los principios de Empedocles (aire, agua, tierra y fuego). A todo ello se suma el calor vital y el húmedo radical, según los cuales el cuerpo permanecía vivo gracias al calor vital que se nutria del húmedo radical (como en una lampara de aceite la llama se nutre del aceite). Para mantener el calor vital había que conservar el húmedo radical mediante su restitución a través de los alimentos, pero al ser todos ellos impuros, estas impurezas deterioraban la calidad del húmedo radical, por lo que se debían consumir sólo los alimentos menos impuros. Un sentimiento emergente en esta época es el de la autoimposición de la dieta, siendo claro defensor de esta política Torres Villarroel, en su obra Vida natural y católica, a mediados del siglo xvm, que indicaba que «eligiésemos por médico a la dieta y la templanza...». Estas y otras afirmaciones fueron objeto de censura inquisitorial de su obra, pues también predicaba la autonomía del individuo frente a la ley o la Iglesia (siempre desde un punto de vista religioso). F) Evolución de los conocimientos sobre componentes mayoritarios de los alimentos (dietética científica)

La conversión de la dietética y la higiene alimentaria en ciencias modernas se fue produciendo en los siglos XIX y principios del XX, aunque ya a principios del siglo XVII Sanctorius (médico italiano) indagó sobre la interacción de los alimentos con el cuerpo humano. Durante varias semanas estuvo pesándose, así como, también los alimentos que ingería y sus productos de excreción; encontrando unas misteriosas pérdidas de peso que no podía justificar. Sobre esas mismas fechas, un abogado, el francés Réaumur, procedió a estudiar el alimento que regurgitaba un milano domesticado por él, pudiendo comprobar que no estaba ni putrefacto ni molturado, por lo que se descartaban las teorías existentes de que el estómago actuaba pudriendo el alimento o triturándolo. Además, pudo obtener jugo gástrico, comprobando que era ácido y que podía descomponerse carne parcialmente con él. Hacia mediados del siglo XVII, Spallanzani, siguiendo los métodos iniciados por Réaumur, ingirió carne y pan envueltos en pequeñas bolsas de lino, con lo que demostró que la digestión no es una fermentación sino un proceso químico. En 1822 un hombre herido de bala en el estómago fue atendido por el doctor Beaumont, gracias a cuyos cuidados se restableció, pero le quedó abierta una perforación que comunicaba el estómago con el exterior. Esta circunstancia fortuita la aprovechó Beaumont para llevar a cabo hasta 238 observaciones de temperatura, obtención de jugo gástrico y determinación de la velocidad de digestión de los alimentos. Observó también las condiciones que estimulaban la producción de jugo gástrico. Lamentablemente, el individuo se cansó de servir de conejillo de indias. Muy pronto se identificó el jugo gástrico como ácido clorhídrico, y en 1835 se descubrió otro agente provocador de la digestión, identificado como una enzima denominada pepsina. En cuanto a la dietética, dos fueron los promotores de su incorporación al mundo científico, el conocimiento de los componentes mayoritarios de los alimentos, y las investigaciones en torno al recambio material y energético del organismo.

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a) Componentes mayoritarios de los alimentos

Entre los artífices de esta evolución encontramos a: Fourcroy (1755-1809), químico francés que aisló una sustancia similar a la albúmina a partir del germen de trigo, con lo que echaba por tierra la teoría de la «animalización» de los vegetales, que proclamaba que en el organismo de los herbívoros se producía una supuesta incorporación del nitrógeno del aire. Magendie (1783-1855), fisiólogo francés que demostró la esencialidad de los alimentos nitrogenados al comprobar que perros alimentados exclusivamente con agua destilada, azúcar y grasas, morían, en tanto que si además se les suministraban alimentos nitrogenados vivían perfectamente. Prout (1785-1850), médico y químico inglés que en 1827 enunció la existencia de tres clases de sustancias alimentarias orgánicas a las que denominó sacarinas, oleosas y albuminosas. A partir de este momento se empezaron a estudiar por separado estas tres clases de sustancias: l) Hidratos de carbono

Schmidt, en 1844, determinó la presencia de azúcar en la sangre. Bernard, entre 1848 y 1857, descubre el glucógeno y su propiedad de ser polímero de glucosa interpretándolo como sustrato de la energía animal. n) Grasas Liebig, en 1843, demostró que las grasas podían sintetizarse en el organismo a partir de los hidratos de carbono. Bernard, en 1849, comprueba el papel de jugo pancreático en la descomposición y absorción de las grasas. ni) Proteínas Mulder, en 1838, acuña el término de proteínas y demuestra la analogía entre albúminas animales y vegetales. Liebig, a partir de 1841, comienza a estudiar el fenómeno oxidativo de los nutrientes y da una clasificación de los mismos en energéticos (hidratos de carbono y grasas) y plásticos (proteínas), elaborando las primeras tablas de nutrientes. Fueron muy numerosos los investigadores que entre mediados del siglo xix y principios del xx diseñaron técnicas de separación proteica e identificaron los diferentes aminoácidos. b) Recambio material y energético del organismo

Los estudios de metabolismo cobraron una importancia decisiva gracias a los estudios de Lavoisier (padre de la calorimetría), que en 1785 llegó a indicar que de cada 100 g de oxigeno absorbidos en la respiración, 81 g reaparecían en forma de CO2, y los 19 g restantes se combina ban con hidrógeno para formar agua, lo cual indicaba que la respiración era simplemente una


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combustión lenta, y que la cantidad de CO2 generada en la combustión de un alimento por una llama o por un organismo vivo era idéntica. El término metabolismo fue acuñado con su significado actual en 1836 por Gmelin, aunque tardó algunos años en consolidarse. El primer balance metabólico fue llevado a cabo por Boussingault en 1839, que determinó la cantidad de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y sales que consumía una vaca, y la cantidad que eliminaba por orina, heces y leche. Los primeros en medir lo que posteriormente Pflüger llamaría «cociente respiratorio» fueron Regnault y Reiset mediante una campana hermética donde introducían animales a los que suministraban oxígeno y retiraban anhídrido carbónico, cuantificando ambos (CR = Vol. CO2/Vol. O2). Comprobaron que el CR aumentaba con el consumo de alimentos vegetales y disminuía con el de animales o el ayuno. Pettenkofer y Voit realizaron este mismo tipo de experiencias con una campana diseñada para hombres. Rubner, en 1883, perfeccionó la calorimetría y determinó los valores calóricos de orina y heces bajo distintos regímenes dietéticos, pero su principal aportación fue la Teoría Isodinámica, en la que enunciaba que el uso que hace el organismo de la energía es independiente del princi pio inmediato del que procede. Atwater, en 1896, recopila la primera tabla composicional de alimentos en los que no sólo figuran los nutrientes básicos sino además su aporte energético, gracias a la cuantificación energética de hidratos de carbono, grasas y proteínas. c) Minerales y vitaminas

) Minerales

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Desde principios del siglo xix existía la curiosidad de la función que tenían las sales minerales que quedaban como remanente de la incineración de la materia orgánica, siendo Boussingault uno de los primeros en comprobar el efecto beneficioso de la sal común sobre la salud de los gansos y, en cierta manera, la esencialidad del hierro. Sin embargo, la evidencia de la existencia de otros nutrientes, que no eran los mayoritarios conocidos, vino de la mano de una experiencia de Lunin en 1880, que trató de comprobar si los grupos sulfuro de las proteínas se convertían en ácido sulfúrico, para lo que alimentó a ratones con dietas purificadas formadas por los nutrientes básicos presentes en la leche, comprobando que morían en poco tiempo. No fue hasta el siglo xx que se empezó a comprobar la relación de algunos minerales con el organismo, concretamente Marine y Lenhart, que en 1909 comprobaron la relación del yodo con el tiroides. Ocho años después, Marine y Kimball comprueban la curación del bocio endémico mediante la administración de yodina. Desde principios de siglo hasta los años 50 fue la época de mayor esplendor en descubrimientos de la esencialidad de los elementos minerales.

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) Vitaminas

En cuanto a las vitaminas, las enfermedades producidas por su carencia eran conocidas desde antiguo, aunque no así su etiología. El escorbuto, por ejemplo, había sido el azote de travesías en barco, expediciones y guerras, provocando gran numero de bajas, sobre todo en largas travesías. Aunque la causa tardó siglos en descubrirse, el remedio, en cambio, parecía ser conocido de antaño por los indios americanos, y ya en el siglo xvi se indicaba la conveniencia del jugo de limón para evitar y corregir este mal, aunque hasta mediados del XVIII, no se realizaron los primeros experimentos científicos sobre la cuestión llevados a cabo impecablemente por Lind, aunque a pesar del éxito de los mismos, tardaron en implantarse cincuenta años como norma de navegación. Hasta el año 1890 no se consigue una carencia experimental, siendo Eijkmann el que alimentando gallinas exclusivamente con arroz blanco descubre la aparición de una enfermedad muy parecida al beriberi, que se podía combatir alimentándolas con salvado o carne. Pero hasta 1901 Grijn no da la correcta interpretación de la existencia de una carencia en el arroz blanco (Vitamina B,). En 1912 Funk indica que estas enfermedades se debían a la falta de algún compuesto vital en los alimentos, y denomina a estos compuestos como vitaminas. McCollum y Davis indican en 1913 la existencia de dos tipos de vitaminas, liposolubles (A) o, hidrosolubles (B). A partir de esta fecha se van sucediendo, con verdadera asiduidad, las inducciones de enfermedades carenciales experimentales, y posteriormente, el aislamiento de sus agentes causales e identificación. G) Corolario

En la actualidad la nutrición y la dietética se han constituido como ciencias con total implantación en la sociedad actual, siendo numerosísimas las publicaciones y avances científicos en este ámbito, aunque por desgracia y debido a su apogeo actual también es objeto de numerosos desa prensivos, que con mayor o menor base científica se lanzan a remediar las necesidades fisiológicas o puramente estéticas del hombre actual con dietas o remedios milagrosos para combatir dichos males.

2 Fisiología de la nutrición humana 2.1. Importancia de la nutrición en los animales y el hombre Todos los seres vivos necesitan energía para vivir, para mantener los niveles de entropía de su sistema en el universo. Esta energía necesaria, según la primera ley de la termodinámica, no se puede crear, sino que ha de transformarse. Las plantas transforman la energía solar en moléculas organizadas muy energéticas, en las que almacenan dicha energía. Sin embargo, los animales, y entre ellos los seres humanos, no podemos hacerlo, por lo que nos aprovechamos del almacén de energía realizado por los vegetales (u otros animales) para conseguir nuestro propio aporte de energía, almacenándolo en forma de nuevas moléculas propias organizadas, también muy energéticas. Las necesidades energéticas de los animales son las que ocasionan una especialización de sus órganos para poder adquirir dicha energía. Estos órganos han de poder transformar y vehicular las partes vegetales y animales que contienen dicha energía en las moléculas lo más sencillas posibles para que puedan servir de elemento de construcción de las nuevas moléculas complejas. La especialización existente en los animales para obtener energía de otros seres vivos es lo que conocemos como aparato digestivo.

2.2. Hambre, apetito y saciedad Todos hemos sentido alguna vez esa sensación de opresión gástrica intermitente en periodos de ayuno prolongado y que inmediatamente asociamos a la idea de necesidad de comer. Debido a este fenómeno se pensó en un principio que el hambre era una sensación regulada por el estómago, el cual se contrae al permanecer durante mucho tiempo vacío. Sin embargo, estudios realizados han demostrado que el estómago no es el órgano encargado de regular las sensaciones de hambre y saciedad (pues tampoco se suele comer nunca hasta llenar completamente el estómago),

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sino que son dos centros hipotalámicos los encargados de determinar, uno el estado de hambre (con su cortejo de signos) y otro la saciedad. Estos centros reaccionan ante estímulos químicos de composición de la sangre y no a estímulos físicos del estómago. El concepto de apetito es diferente por completo del de hambre, ya que el apetito es una sensación psicológica relacionada con ciertos alimentos hacia los cuales se puede tener apetencia incluso estando saciados.

2 3 Principales nutrientes de los alimentos Se puede hablar de dos grupos de nutrientes principales en los alimentos: los principios inmediatos y los componentes minoritarios.

A) Principios inmediatos

En nutrición se denomina principios inmediatos a los grupos de sustancias químicas que com ponen mayoritariamente los organismos vivos, y por supuesto, los alimentos, que proporcionan un aporte energético considerable y cuya presencia es necesaria en los organismos para un correcto funcionamiento, pudiendo presentar de forma simultánea a la meramente energética una función plástica. Los principios inmediatos en nutrición se dividen en hidratos de carbono, lípidos y proteínas. Sus características bioquímicas y sus funciones metabólicas son muy distintas y se estudiaran en cada uno de sus apartados correspondientes. Existe una sustancia energética que en ocasiones puede aportar una porción considerable de la energía de la dieta, aunque no lo podemos clasificar como nutriente en si, el alcohol.

B) Componentes minoritarios

En cuanto a los componentes minoritarios, los podemos dividir fundamentalmente en compuestos inorgánicos y vitaminas, siendo los primeros elementos atómicos cuya presencia en los organismos es necesaria, fundamentalmente para que se puedan producir determinadas reacciones bioquímicas. Las vitaminas, en cambio, son sustancias complejas que aunque poseen una capacidad energética, y no sean utilizadas normalmente por el organismo, permiten, al igual que los minerales, que se produzcan determinadas reacciones bioquímicas en el organismo que sin su presencia no podrían producirse. Además, el organismo es incapaz de producir estas sustancias en cantidades suficientes para el rendimiento orgánico necesario.

FISIOLOGÍA DE LA NUTRICIÓN HUMANA

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C) Agua y fibra dietética

Entre los nutrientes principales, según la definición de nutrición, podríamos incluir tam bién el agua, aunque no presente ni poder energético ni se pueda incluir como mineral o vitamina. No obstante, el agua es esencial para la vida y para que se produzca la absorción de nutrientes. Por último, nos referiremos a un componente de la dieta, que aunque no podemos incluirlo entre los nutrientes (al no absorberse), se considera, dentro de la nutrición moderna, un componente muy ventajoso de la dieta. La referencia es clara hacia la fibra dietética, tan de moda actualmente.

2.4. Composición corporal El cuerpo humano está constituido por los mismos nutrientes que se requieren para su funcionamiento; pero no todos los nutrimentos que constituyen el cuerpo humano son parte integrante y fundamental del mismo. Por ejemplo, de los 9 kg de grasa que se indican en la Tabla 2.1, sólo 1 kg sería esencial y el resto constituirían las reservas del organismo, que en individuos obesos puede suponer hasta un 70 % del peso corporal; de los 1 kg de proteínas, no se podría prescindir de más de 2 kg sin ocasionar daños permanentes; en cambio, sólo podemos eliminar 200 g de hidratos de carbono, que en emaciaciones prolongadas son repuestos a partir de las reservas de proteínas y grasas; se puede perder hasta un 10 % de agua y hasta un tercio de los minerales sin grave riesgo para la salud.

2.5. Acto alimentario. Bases anatómicas y funcionales Para comprender en toda su amplitud el fenómeno de la digestión, vamos a ir desglosando cada fase del mismo y estudiando sus implicaciones nutricionales.

TABLA 2.1.

Composición corporal modelo

Nutriente

kg

Proteínas Grasas Hidratos de carbono Agua Minerales

11 9 1 40 4

Total

65

%

17,0 13,8 1,5 61,6 6,1 100,0

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A) Digestión bucal a) Masticación

La masticación es el conjunto de movimientos realizados por las mandíbulas, lengua y mejillas con objeto de disgregar los alimentos. Durante la masticación se consigue: • Triturar los alimentos, con lo que se reblandecen los inatacables, y se aumenta la superficie de los atacables enzimáticamente. • Mezclar los alimentos con saliva, aumentando su humedad y facilitando la acción de las enzimas salivares. b) Salivación

Existen tres glándulas salivares principales: parótidas, sublinguales y submaxilares. Además de ellas, existen pequeñas glándulas mucosas que segregan mucus. Se producen entre 1 y 1,5 litros de saliva al día, de los cuales dos tercios corresponden a las parótidas y casi el tercio restante a las submaxilares. La composición de la saliva es en un 99% agua, y el resto fundamentalmente electrólitos + ( K , C1- , PO 2-4 y Ca 2+ ). La concentración de los electrólitos en la saliva difiere de la plasmática y no siempre es proporcional al volumen segregado. Además de agua y electrólitos, la saliva contiene enzimas, y entre éstas destacamos la amilasa salival (requiere para su funcionalidad Ca, con actividad glucogenolítica, principalmente a pH neutro) y las galactosidasas. Las funciones de la saliva son: lubrificar el paso del bolo digestivo hacia el estómago, digestión del almidón, humidificación del bolo, aclarado de la boca (evitando la proliferación excesiva de gérmenes), y solubilización de las sustancias que dan gusto a los alimentos. Además de la masticación y de la secreción de saliva, la fase bucal de la alimentación tiene otro efecto importante, y es el de obtener información de los alimentos mediante el sentido del gusto (influido por el olfato), lo cual favorece la producción de los jugos gástricos.

B) Paso faringe-esófago a) Deglución

Consiste en la propulsión de los alimentos de la boca hacia el estómago, dividiéndose en tres etapas: bucal (voluntaria), faríngea y esofágica. El bolo alimenticio formado en la boca se sitúa en una posición caudal a la lengua y con la ayuda de ésta es empujada hacia atrás mediante un movimiento voluntario, seguido de una serie de actos reflejos que impiden que el alimento pase a las vías respiratorias y que lo conducen, vía faringe-esófago, hasta el cardias en la entrada del estómago.

_____________________________ FISIOLOGÍA DE LA NUTRICIÓN HUMANA _____________________________ 15_

C) Digestión gástrica

El estómago está compuesto por tres partes fundamentales: la región del cardias, el fundus y la región pilórica. La penetración del bolo alimenticio en el estómago esta regulada por el cardias, y al entrar en el estómago el bolo se sitúa hacia el centro de la masa que allí existe (estando el alimento más antiguo en la periferia). Mediante esta disposición, el alimento que llega antes es el primero en ser atacado por el jugo gástrico, en tanto que el último alimento ingerido permanece en el centro a pH más elevado, y por tanto, aún bajo la acción de la amilasa salivar. La digestión gástrica es un fenómeno provocado por el estómago mediante dos acciones principales: la actividad secretora y la motilidad (favoreciendo a la primera y regulando el tránsito de los alimentos). La acción motora del estómago fragmenta la masa de alimentos y la hace progresar hacia el píloro, por donde va siendo evacuada en pequeñas cantidades. El tiempo que permanece el alimento en el estómago depende de la composición del mismo, estimándose por término medio de 2 a 4 horas y media. Los líquidos suelen permanecer poco tiempo en el estómago, seguidos en velocidad por hidratos de carbono, proteínas, y por último, la grasa y sustancias no digeribles, que pueden permanecer durante mucho tiempo en el mismo. La secreción gástrica contiene dos grupos principales de compuestos, por una parte el ácido clorhídrico, y por otra, las enzimas digestivas. El volumen de la secreción gástrica se encuentra entre los 2,5 y los 3 litros diarios. La segregación de ácido clorhídrico se produce a una concentración constante de 0,15 N, existiendo un efecto neutralizador por parte de algunas células de la mucosa digestiva que se realiza en una segunda fase. La principal enzima producida en la secreción gástrica es la pepsina, la cual se activa en el estómago a pH ácido a partir del pepsinógeno (existen varias fracciones). Su función es proteolítica. Otras enzimas presentes en el estómago son la renina (coagula la leche) y la lipasa gástrica. En la secreción gástrica se encuentran también mucoprotéinas y el factor intrínseco. El factor intrínseco no interviene en la digestión, pero en unión a la proteína R de la saliva protegen a la vitamina B12 del jugo gástrico para facilitar su absorción posterior en el duodeno y yeyuno una vez liberadas de la proteína R. En el estómago prácticamente no se absorbe nada en cantidades considerables, a excepción del alcohol. D) Digestión en el intestino delgado

El intestino delgado es un tubo de unos 5 m de longitud (de 3 a 8 m) que une el estómago con el colon. Su primera porción es el duodeno de unos 25 cm de largo. El resto está formado por el yeyuno e íleon (aunque la diferencia entre ambos no es fácil de apreciar).

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Para aumentar la superficie de absorción existen unas válvulas conniventes que aumentan entre 3 y 10 veces la superficie interna intestinal. Además, cada válvula presenta vellosidades que aumentan de 10 a 20 veces la superficie de las válvulas. Estas estructuras hacen que la superficie del intestino pase de 8 cm2/cm a 250 cm2/cm. Al intestino llega una masa alimenticia semidigerida que recibe el nom bre de «quimo». a) Enzimas intestinales

) Enzimas para digerir hidratos de carbono Para la digestión de los hidratos de carbono existen dos tipos fundamentales de enzimas las a y b sacaridasas. Entre las primeras encontramos las a glicosidasas como las disacaridasas que digieren disacáridos (maltosa, isomaltosa, sacarosa y trehalosa), y la oligosacaridasa que digiere oligosacáridos. Entre las del grupo b la principal es la lactasa. Las del grupo a se localizan en la membrana, en tanto que las del grupo b suelen localizarse en citoplasma o en los lisosomas, excepto la lactasa, que se localiza también en membrana. I

) Enzimas para digerir proteínas En la membrana celular, concretamente en el ribete en cepillo, se encuentran algunas peptidasas que descomponen las proteínas en aminoácidos para su tránsito. Entre ellas destacamos las a-aminopeptidasas (cortan secuencialmente péptido a péptido a partir de un extremo N-terminal), g-glutamil transpeptidasa y la enteropeptidasa (que activan las enzimas proteolíticas del páncreas). II

b) Páncreas exocrino

El páncreas, además de sus funciones endocrinas, desarrolla una función primordial en la digestión de los alimentos en el intestino, con la secreción del jugo pancreático. La secreción de jugo pancreático se lleva a cabo en el duodeno. El jugo pancreático esta compuesto por: • Agua en un 98%. • Cationes: Na+, K +, Ca2+, Mg2+ y Zn2+ (aunque este último, en cantidades vestigiales, puede estar asociado exclusivamente a proteínas). • Aniones: cloro y bicarbonato (probablemente el sodio y fósforo presente estén ligados a proteínas). • Proteínas: el 90% son enzimas de los tipos que se aprecian en el cuadro. La proporción de cada una de las enzimas en el jugo pancreático, depende del tipo de dieta consumida, siendo los mecanismos de regulación la presencia de los propios compuestos de degradación (péptidos, hidratos de carbono o lípidos) en la corriente sanguínea durante la digestión, la que lo realiza.

FISIOLOGÍA DE LA NUTRICIÓN HUMANA____________________________17

TABLA 2.2.

Enzimas secretadas por el páncreas

Las enzimas mencionadas, sobre todo las proteolíticas, no llegan al duodeno en forma activa, sino como cimógenos que son activados por activadores específicos dependientes de Ca, o por las mismas enzimas activas una vez liberadas de los activadores (como la tripsina). c) Hígado exocrino

El hígado, además de las funciones hemáticas y detoxificante presenta una actividad exocrina relacionada principalmente con la digestión de las grasas, mediante la secreción de bilis. La bilis está producida por los hepatocitos y es segregada en los canalículos biliares que forman. Estos canalículos forman una red en el interior del lobulillo hepático y, en su periferia, continúan en los conductillos biliares, los cuales ya tienen epitelio biliar, desem bocando en los canales biliares de los espacios porta, donde se les une una rama arterial y otra venosa. De esta estructura se desprende que la bilis no es el resultado de un proceso de filtración, sino de una autentica elaboración, pudiendo probablemente estar inactiva durante su paso por los conductos biliares y/o activarse en ellos. La bilis se almacena en la vesícula biliar durante el reposo digestivo, la cual se vacía gracias a la acción de la hormona colecistocineína, que se produce en la mucosa entérica en presencia de lípidos. Existe también una evacuación nerviosa de la vesícula biliar de menor importancia.

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La bilis tiene una función emulsificante, ocasionando la disgregación de las micelas grasas, facilitando de esta manera su absorción intestinal. ) Composición de la bilis

I

La bilis es una solución formada por un 90-95% de agua, con electrólitos y compuestos orgánicos. Estos compuestos orgánicos fundamentalmente son bilirrubina, ácidos biliares, colesterol y fosfolípidos. El colesterol (hidrófobo) está en forma de micelas con los fosfolípidos y los ácidos biliares (y probablemente la bilirrubina). Los electrólitos están prácticamente en la misma concentración que los plasmáticos, a excepción del sodio, bicarbonato, potasio y calcio, que pueden estar mucho más elevados. Los ácidos biliares son al parecer los responsables del proceso de secreción de la bilis, al producir su excreción activa por parte de los hepatocitos, un gradiente de osmolaridad que facilita la salida de agua, sobre la que se vehiculan el resto de compuestos. Los electrólitos (sobre todo sodio, bicarbonato y calcio) también parecen ser excretados de manera activa favoreciendo el gradiente osmolar, siendo su concentración proporcional a la de ácidos biliares. A esta acción de aumentar el gradiente osmolar y facilitar la producción de bilis se le llama efecto colerético. d) Absorción intestinal

La función principal del intestino es la absorción de agua y nutrimentes. La absorción intestinal, como se puede comprobar en la Tabla 2.3, no es idéntica para todas las sustancias. Las moléculas lipídicas son absorbidas con mayor facilidad por parte de las células intestinales, al ser la membrana de éstas también de una estructura lipídica. Los lípidos en el tubo digestivo se organizan en micelas o gotas de grasa cuya disgregación facilitan las sales biliares. Los hidratos de carbono y aminoácidos no son solubles en la membrana celular por lo que su incorporación ha de realizarse por un sistema de transporte. En cambio, no existe ningún problema para su solubilidad en la luz intestinal. Para el paso de las sustancias hidrosolubles, existen en la membrana lo que se conoce como poros, que permiten o no el paso de sustancias en función de su tamaño y carga eléctrica. TABLA 2.3.

Absorción intestinal máxima en el organismo humano durante 24 h


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I) Absorción de electrólitos Para la incorporación de sodio al organismo existen en las membranas laterales y básales de las células intestinales lo que se conocen como bombas de sodio, que expulsan hacia los intersticios celulares el sodio que existe en el interior de la célula, penetrando éste desde la luz intestinal por difusión simple. El resto de electrólitos penetran por difusión, en función del gradiente creado por el sodio. II) Absorción de moléculas hidrosolubles no cargadas La difusión de aminoácidos y hexosas se realiza en función de su gradiente a través de los poros de la membrana celular, siempre que su tamaño lo permita. Además de esta vía, existen transportadores específicos en la membrana para hexosas y aminoácidos concretos. Al parecer, lo que hace funcionar estos transportadores específicos es precisamente el gradiente de sodio creado entre el exterior e interior de las células. III) Absorción de lípidos La absorción de lípidos a través de la membrana externa, parece ser un proceso puramente de difusión de gradientes facilitados por la lipofilia de la membrana celular. Una vez los monoglicéridos y ácidos grasos están en el interior de la célula, existe una captación de los mismos por el retículo endoplásmico donde se resintetizan los triglicéridos, que se unen a fosfolípidos, colesterol y proteínas para formar los quilomicrones que salen por las paredes laterales de la célula IV) Absorción de proteínas La absorción de proteínas se realiza en dos formas: la primera es una absorción activa poco específica de péptidos de cadena corta; en la otra, la absorción de aminoácidos se lleva a cabo por cuatro mecanismos diferentes, según la carga eléctrica de los mismos. Los aminoácidos neutros se absorben por difusión facilitada; los dibásicos y azufrados, mediante un proceso activo dependiente de Na+. Los iminoácidos y la glicina se incorporan por un transportador contra gradiente no dependiente de Na+, al igual que ocurre con los aminoácidos bicarboxílicos que presentan un transportador específico no dependiente de Na+. E) Digestión en el intestino grueso

El colon discurre desde la válvula ileocecal al canal anal. Su longitud es de 1,20 m y un diámetro de 7 cm en el ciego, y de 3 a 4 cm en el colon izquierdo. La superficie interna del colon no es vellosa como la del intestino delgado, sino lisa, y en ella se encuentran las glándulas de Lieberkühn. En esta zona del aparato digestivo es donde se forman las heces. En el ciego se procede la digestión parcial de la celulosa por parte de los microorganismos allí presentes, generándose ácidos orgánicos, CO2 y H2. También se forma urea y amoniaco, y las sales biliares son transformadas en ácidos biliares, la bilirrubina en urobilinógeno y urobilina que colorean de marrón las heces.

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En el ciego y colon derecho e izquierdo se reabsorbe una elevada proporción de agua (1L /día), de sodio (80-100 mEq/día), de cloruros (100-150 mEq/día) y bicarbonatos (60 mEq/día), en tanto que el potasio no se reabsorbe, y se producen ácidos orgánicos y amoniaco (aunque parte de ellos se reabsorben).

2.6. Concepto de biodisponibilidad Por biodisponibilidad se entiende el grado de actividad o cantidad de un nutriente u otra sustancia que alcanza el tejido diana para ejercer su acción. Habitualmente se emplea el término biodisponiblidad en nutrición para referirnos al porcentaje de un determinado nutriente presente en un alimento, que un organismo es capaz de absorber. El grado de biodisponiblidad varia con numerosos factores. Hemos de partir de la base de que la biodisponibilidad es diferente dependiendo del nutriente de que se trate, ya que el grado de absorción varia en función de los mecanismos que posee el organismo para incorporarlos. En cada nutriente se pueden distinguir tres grupos de factores que pueden afectar su biodis ponibilidad: Factores dietéticos

Cantidad total del nutriente en la ingesta: — En ocasiones una elevada concentración del nutriente en la ingesta produce un descenso de su absorción (al menos porcentualmente). Forma química del compuesto: — No todas las formas químicas de los nutrientes tienen idéntica capacidad de ser absorbidas por el organismo. Habitualmente, las formas orgánicas son mejor asimiladas que las inorgánicas, y existen para determinadas formas concretas mecanismos específicos de absorción. Interacciones dietéticas: — Otros componentes de la ingesta pueden afectar al grado absortivo de los nutrientes. La forma en que lo realizan es muy variada dependiendo del nutriente y el componente o componentes concretos, pero en líneas generales, podemos hablar de competencia por los lugares activos de absorción, desnaturalización o inactivación de nutrientes, quelación, modificaciones del medio que potencian o inhiben la absorción, absorciones asociadas, etc. Factores fisiológicos

Estado de desarrollo fisiológico: — A lo largo de la vida del individuo el grado de absorción de nutrientes varía, siendo habitualmente máximo, en líneas generales, para todos los nutrientes, durante el periodo de crecimiento. Estatus nutricional: — En estados de penuria nutricional la capacidad absortiva de numerosos nutrientes por parte del organismo se magnifica enormemente.


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Estado de salud: — Si el estado de salud no es el óptimo, pueden modificarse los grados absortivos de los diferentes nutrientes. Gestación o lactación: — Habitualmente la gestación y lactación incrementan la capacidad absortiva de numerosos nutrientes. Adaptabilidad a cambios en la dieta: — Ante cambios en la dieta, los grados absortivos pueden variar hasta adaptarse a la nueva situación. Factores individuales

Edad, sexo, raza y actividad física.

3 Agua

3.1. Concepto, características fundamentales El agua es un compuesto químico cuya fórmula es H 2O, es decir, que contiene en su molécula un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Aunque lo que entendemos por agua pura no se ajusta realmente a esta fórmula, sino que está formada por 33 sustancias diferentes entre las que destacan 18 formadas por tres isótopos de oxígeno y tres de hidrógeno. Las propiedades físicas del agua son un tanto anómalas, aunque nos puedan parecer de lo más usual, ya que han servido de referencia para numerosas constantes físicas y químicas. A temperatura ordinaria, es un líquido inodoro, insípido e incoloro en pequeñas cantidades (retiene el rojo en grandes cantidades, por lo que se ve azul). Sus puntos de fusión y ebullición sirven de referencia para establecer la escala Celsius, siendo respectivamente 0o y 100°C. La estructura de la molécula no es lineal sino en forma de V, presentando un ángulo entre los dos enlaces de 105°, que al ser el oxígeno más electronegativo da a la molécula una gran polaridad. Esto ocasiona una elevada cohesión a las moléculas de agua entre si, y hace además que sea un excelente disolvente de compuestos de naturaleza iónica al neutralizar la atracción electrostática de los iones del compuesto, permitiendo su disociación. Sobre moléculas apolares, el agua ejerce un efecto que propicia la asociación entre ellas. Desde un punto de vista bioquímico el agua es fundamental, pues es el medio en que se producen los procesos vitales en los organismos vivos. El agua supone la sustancia más abundante en los seres vivos. Debido a estas características, el agua es imprescindible para la vida, y todos los seres vivos deben mantener su estado de hidratación para subsistir, necesitando, si su actividad no se desarrolla en un medio acuático, métodos para preservar su contenido hídrico y/o aportar de manera periódica agua a sus organismos. No olvidemos en este sentido que la vida surgió en el agua y lógicamente en «el agua» ha de seguir desarrollándose.

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3.2. Utilidad fisiológica Como ya se ha indicado, el agua es el componente mayoritario de los seres vivos, y concretamente en el hombre constituye más del 60% de su peso corporal. Un individuo de 65 kg de peso contiene aproximadamente 40 litros de agua, de los cuales 25 constituyen fluidos intracelulares y 15 fluido extracelular. Aunque ésta es la división más aceptada del agua corporal, realmente sería una división ficticia, ya que en realidad todo el agua corporal está en comunicación, incluso la que se encuentra en el interior de los huesos. La unidad que se indica como compartimento intracelular es un tanto irreal, ya que la comunicación del agua de cada célula se establece directamente con el agua intersticial circundante y no con el de otras células. El contenido en agua de un órgano o alimento no influye en su consistencia. En este sentido y como ejemplo, la sangre presenta similar porcentaje de agua que el corazón, aunque como todos sabemos su consistencia es muy diferente. La principal utilidad fisiológica del agua, como se ha expuesto, es la de servir de medio en el cual se producen prácticamente la totalidad de las reacciones orgánicas en los seres vivos. Pero no es esa la única función del agua en el ser vivo, siendo también reactivo o producto de reacción de dichos procesos bioquímicos. También forma parte integrante de macromoléculas biológicas como ácidos nucleicos, proteínas o glucógeno. El agua es además, en el ser humano y numerosos animales terrestres, un medio ideal de eliminar las sustancias químicas más peligrosas generadas en su interior (urea, ácido úrico, creatinina). También permite una más fácil incorporación de las sustancias nutritivas al interior del organismo y vehicula las sustancias que han de favorecer la descomposición de los alimentos en moléculas absorbibles. Otra de las múltiples funciones del agua es la de poder disipar calor del organismo mediante su evaporación (580 kcal/L) y la de servir de protección a estructuras externas del organismo per se o vehiculando sustancias con este cometido (como las lágrimas). Mencionaremos como último ejemplo (aunque podrían enumerarse otros), la función de vehicular las sustancias nutritivas para toda la economía orgánica, además de entes defensivos de la misma a través de la sangre y otros líquidos orgánicos.

3.3. Balance hídrico El balance hídrico del organismo se hace en función del agua incorporada y eliminada del mismo, según apreciamos en la Tabla 3.1, con el ejemplo del balance hídrico de un hombre joven de vida sedentaria, alimentado con una dieta de 2.200 kcal/día: Como se puede comprobar, hay una diferencia, en este caso, de 9 mi que han entrado a formar parte del organismo. Las necesidades de agua que el organismo tiene se cifran aproximadamente en 1 ml/caloría y día.

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AGUA

TABLA 3.1.

Balance hídrico. Agua (ml/día)

Ingesta Ingesta

Bebida Contenida en alimentos Metabólica

1.180 1.115 279 2.574

Excret Excretada ada

Orina Heces Evaporación

1.295 56 1.214 2.565

La incorporación de agua al organismo se hace por tres mecanismos fundamentales: el agua de bebida, el agua constituyente de los alimentos y el agua metabólica (producida en la oxidación de hidratos de carbono, lípidos y proteínas). La excreción de agua se realiza mediante la orina, el agua fecal, y las pérdidas por sudoración y evaporación. A) Técnicas de su determinación

Para determinar el balance hídrico de un individuo hemos de controlar todos las incorporaciones y eliminaciones del mismo. a) Incorporaciones del agua al organismo.

) Agua de bebida

I

La determinación del agua de bebida es muy sencilla de realizar, por sim ple volumet volumetría. ría. II

) Agua de los alimentos

La determinación de este agua es también muy sencilla; por simple desecación a peso constante y diferencia con respecto al peso inicial. ) Agua metabólica metabólica

III

Este agua ha de ser estimada a partir del agua resultante de la oxidación de los principios inmediatos, siendo el resultado de 0,41g/g de proteína, 1,07 g/g de lípidos, 0,60 g/g de glúcidos, y 1,17 g/g de alcohol.

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NUTRICIÓ NUTR ICIÓN N Y DIETÉTIC DIET ÉTICA A PARA PA RA TECNÓLOG TECN ÓLOGOS OS DE D E ALIMEN AL IMENTOS TOS

Si el individuo no gana ni pierde peso quiere decir que todos los nutrientes incorporados son oxidados, y por tanto, los cálculos son exactos. Sin embargo, si el individuo pierde peso, han de tenerse en cuenta las grasas y proteínas endógenas que se oxidan, además de las de los alimentos; y por el contrario, si el individuo gana peso, quiere decir que no todos los nutrientes se han oxidado y por tanto, no producen agua. En cualquier caso, como el agua metabólica no supone un aporte elevado al balance hídrico total, pequeños errores de su cálculo no tienen graves repercusiones en el computo final. b) Pérdidas

I) Eliminación por orina Las pérdidas por orina, al igual que indicamos en el caso del agua de bebida, bebida, se se determi determinan nan por simple simple volumet volumetría. ría. II) Humedad fecal Se determina por desecación, como se hacia con la constituyente de los alimentos. metabólica de las las heces III) Agua metabólica

Más difícil es determinar el agua metabólica de las heces, para lo cual ha de analizarse su com posi posició ciónn y de deter termi mina narr de nu nuev evoo la prop propor orció ciónn de ag agua ua ge gene nerad radaa en la ox oxid idac ació iónn de sus sus co comp mpon onen ente tes. s. IV) Pérdidas evaporativ evaporativas, as, pérdidas pérdidas invisibles invisibles Existe una pérdida de agua de difícil determinación que forma parte de las denominadas pérdidas invisibles (ya enunciadas por Sanctorius). Estamos hablando de las pérdidas evaporativas. El cálculo de las pérdidas invisibles se realiza normalmente por diferencia entre el peso de los alimentos y agua ingeridos menos las pérdidas de peso en heces y orina ± cambios de peso corporal. Las pérdidas evaporativas suponen aproximadamente el 93 % de las pérdidas pérdidas invisi invisibles, bles, y de forma usual usual se calculan calculan como: como: Pérdidas invisibles - el peso de CO2 expirado + el peso de O 2 inspirado. El cómputo de pérdidas evaporativas incluye otras de difícil estimación y pequeña cuantía, como las de lágrimas, fluidos sexuales, vómitos, diarreas, supuración por quemaduras, exudación en úlceras, hemorragias, etc.

3.4. Control orgánico del balance hídrico A) Control de entrada La sed es el principal mecanismo regulador de la entrada de agua al organismo, y uno de los más importantes en la regulación del balance hídrico.

AGUA

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Antiguamente se pensaba que la sed se producía por la sequedad de la boca boca y garganta. garganta. Hoy Hoy en día se sabe que que la sequedad sequedad de boca boca y garganta garganta es es un mecanismo para indicar al organismo la necesidad de agua, y se produce produce cuando cuando la osmo osmolar larida idadd en san sangre gre aume aumenta nta más más de de un 1 %, %, lo que que se detecta en el hipotálamo en un centro próximo al del hambre. Cuando se pierde simultáneamente agua y sodio no se promueve el mecanismo de la sed, existiendo existiendo circunstanc circunstancias ias en que se elimina elim ina mucha cantidad de agua y sodio, como es el caso de sudoraciones profusas en zonas tropicales, por actividad física intensa o por causa febril, o cuando existen vómitos y diarreas. En estos casos pueden producirse deshidrataciones graves al no funcionar el mecanismo fisiológico de la sed, por lo que se debe obligar a esas personas, no sólo al consumo de agua, sino además de sodio (incluso en forma de sal, lo que puede parecer un contrasentido). B) Control de salida

No existe existe un control control de salida salida de agua por sudor sudor o respiración respiración,, por lo que cuando cuando la sudorasudoración es profusa o el ambiente es muy seco, las pérdidas hídricas pueden ser muy elevadas (hasta 500 ml/h por sudor). Los problemas ocasionados por las pérdidas respiratorias son especialmente graves en las escaladas de montaña, donde debido a la altitud se aumenta el ritmo respiratorio, y al ser el aire muy frío, su contenido hídrico es muy bajo. Las pérdidas por heces suelen estar controladas por el colon que reabsorbe la mayor parte del agua de los alimentos y la aportada por el organismo para la digestión. Sin embargo, como indicá bamos bamos anterior anteriormen mente, te, en caso caso de diarrea diarreass o vómitos vómitos profus profusos, os, se puede puede perde perderr una gran gran cantidad cantidad de agua. El principal mecanismo regulador del balance hídrico es el riñon. La función renal regula mediante la concentración de la orina las pérdidas renales de agua. En caso de deshidrataciones graves, el riñon también elimina agua, pues pues es necesar necesario io mante mantener ner disuelta disuelta la urea urea y cloru cloruro ro sódico sódico que han de excreexcretarse a partir de la proteína y sal consumida en los alimentos. Sin embargo, la concentración de la orina en esas circunstancias es la máxima posible (unos 830 mi a partir de 100 g de proteína y 10 g de sal). No obstante, en condiciones fisiológicas, el agua consumida excede las necesidades renales, por lo que el agua excedente del balance hídrico es excretada por el riñon diluyendo la orina. La hormona ADH (antidiurética) y un control hipotalámico son los principales responsables del control renal del equilibrio hídrico.

3.5. Desarreglos del metabolismo hídrico Dos son las principales repercusiones para la salud de un deficiente control hídrico: el edema y la deshidratación.

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A) Edema

Es una acumulación de agua en el tejido subcutáneo debido a una imposibilidad de eliminar el exceso de agua que se acumula en el cuerpo. El edema generalizado suele deberse a problemas en la regulación renal. En ningún caso, por elevada que sea la ingestión de agua, se produce una acumulación orgánica de la misma si la función renal no está perturbada. B) Deshidratación Deshidratación

Como hemos indicado con anterioridad, la deshidratación es la falta de agua en el organismo debido a que, o bien los mecanismos reguladores de la misma no funcionan adecuadamente, o bien por la falta de agua disponible para su con consum sumo. o. Los motivos motivos princip principales ales de deshidra deshidrataci tación ón cuando cuando el indiindividuo tiene agua disponible pueden ser de tres tipos: fallo renal (exceso de eliminación de agua), fallo del centro regulador de la sed, o pérdida simultánea de agua y electrólitos (sodio).

4 Glúcidos

4.1. Concepto, terminología, bioquímica y clasificación Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono son macrocomponentes de la dieta al igual que las proteínas y los lípidos, y junto a estos últimos y el alcohol, constituyen las principales fuentes de energía. Los glúcidos son aldehidos o cetonas que tienen dos o más grupos hidroxilo, y su fórmula empírica es (CH2O)n. Se pueden clasificar según su complejidad en simples (monosacáridos y disacáridos) y complejos (polisacáridos), y según su digestibilidad en digeribles (azúcares y almidones) y no digeribles (fibra). Las moléculas de di, oligo o polisacáridos se forman por la unión de dos o más monómeros o monosacáridos, normalmente por enlaces del tipo ! -1,4 ó ! -1,6, estando formada la fibra principal principalmen mente te por por polisacá polisacárido ridoss en en los los que abu abunda ndann los los enla enlaces ces " -1,4. De todos los glúcidos, el más usual es la glucosa en su forma más corriente de ! -D-glucopiranosa, siendo ésta la base para una gran cantidad de polisacáridos. Bajo el concepto de glúcidos de la dieta se engloban también las pentosas, que entran a formar parte en pequeña cantidad de la dieta, y algunos ácidos orgánicos (cítrico, málico) y polialcoholes (sorbitol, xilitol), que presentan algún valor energético. El valor del contenido en glúcidos dado en las tablas composicionales se suele calcular por diferencia, es decir, el peso residual tras restar el peso de agua, proteínas, grasa y cenizas. Esto da como resultado la cantidad total de la suma de una serie de sustancias como azúcares, almidones, fibra y pequeñas cantidades de compuestos orgánicos.

4.2 Glúcidos digeribles La ingesta media de glúcidos en una sociedad desarrollada es de unos 300 g/día en varones, y 180 g/día en mujeres. De estos glúcidos consumidos el 40 % procede de cereales, cereales, y un 20 % de frutas y otros vegetales. Aproximadamente la mitad de los glúcidos digeribles son mono-

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NUTRICIÓ NUTR ICIÓN N Y DIETÉTIC DIET ÉTICA A PARA PA RA TECNÓLOG TECN ÓLOGOS OS DE D E ALIMEN AL IMENTOS TOS

Tipos de glúcidos

sacáridos y disacáridos. Estos se obtienen principalmente de fruta, leche, refrescos, golosinas, mermeladas y postres dulces, siendo principalmente sacarosa y fructosa. Los glúcidos comple jos constituyen aproximadamente aproximadamente la otra mitad y proceden principalmente de los productos de cereales (harina, pan, arroz, maíz), patatas, legumbres, y algunos otros vegetales (sobre todo almidón vegetal). Los glúcidos digeribles constituyen la principal fuente de energía de la dieta, proporcionando sobre un 45 % del total en adultos. Un 11 % de la energía y el 25 % de los carbohidratos de la dieta son proporcionadas por los endulzantes adicionados a los alimentos (principalmente sacarosa). Los alcoholes de azúcar suelen estar presentes de forma natural en las frutas. Su absorción es más lenta e incompleta que la de otros endulzantes, y tienen menor incidencia en las caries, por lo que estos alcoholes, alcoholes, como el sorbitol, son utilizados para elaborar dietas especiales especiales y en alimentos como golosinas dietéticas y chicles. En algunas personas estos alcoholes provocan un efecto laxante que se añade a su escasa y lenta absorción, por encima de 30 gramos de sor bistol. bistol.

GLÚCIDOS

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4.3. Utilidad fisiológica A) Función energética Como ya hemos indicado, los glúcidos tienen en el organismo una misión primordial como fuente de energía directamente utilizable. La glucosa es la forma habitual en que el organismo distribuye la energía por la economía orgánica, existiendo mecanismos muy precisos que regulan los niveles de glucemia, y que permiten una máxima eficacia en la utilización de la misma. El resto de monosacáridos pueden ser utilizados por el organismo como fuentes de energía de dos maneras fundamentales: • Incluyéndolos en el ciclo metabólico de la glucosa o transformándolos en ésta. • Metabolizándolos en forma de ácidos grasos a partir de acetil CoA. B) Función estructural

Los glúcidos, además de su función energética, desempeñan otras labores como la de la ribosa en los ácidos nucleicos, o la unión a lípidos y proteínas de sulfato de condroitina, ácido hialurónico, ácido glucurónico y sulfato de dermatano. Algunos de estos son fundamentales en la formación de la matriz gelificada del espacio intersticial y del cartílago del tejido conectivo. Estos compuestos se forman en circunstancias normales a partir de la glucosa de la dieta, pero ante su deficiencia se siguen formando a expensas de aminoácidos glucogénicos.

4.4. Características nutricionales Los hidratos de carbono están presentes en un amplio grupo de alimentos, sobre todo de origen vegetal. Entre las principales fuentes de estos nutrientes destacan los cereales, sobre todo en forma de pan, pasta, arroz, cereales de desayuno, y repostería. También se encuentran en cantidades abundantes en otros vegetales como leguminosas, o tubérculos como la patata, aunque estos últimos por su contenido hídrico, porcentualmente, pueden parecer peores proveedores de glúcidos. Golosinas y los dulces suelen ser una fuente de cantidades elevadas de carbohidratos, pero dado su carácter de proveedores preferentemente de azúcares sencillos, su calidad nutricional, como se discutirá más adelante, no es tan adecuada.

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Las carnes, pescados y sus derivados suelen ser pobres fuentes de carbohidratos. Comentaremos a continuación algunas de las fuentes dietéticas de carbohidratos concretos: A) Monosacáridos

No suelen presentarse de forma libre, sino como compuestos de degradación de polisacáridos o disacáridos. Se suelen obtener de forma industrial para la edulcoración de alimentos. B) Disacáridos

Mucho más habituales que los monosacáridos: • Sacarosa. Procedente de azúcar de caña y de remolacha. Se suele emplear como edulcorante alimentario de sobremesa. • Lactosa. El azúcar natural de la leche, y por tanto presente también en numerosos productos lácteos y alimentos elaborados con ellos. • Maltosa. Presente en cereales en germinación, pero sobre todo como producto intermedio de la digestión del almidón. C) Polisacáridos

• Glucógeno. Presente en hígado y músculo de los animales, aunque en cantidades pequeñas, las cuales se reducen si el animal se encuentra en un esfuerzo antes de morir (caza y pesca), así como en el proceso post mortem. • Almidón. Presente en grandes cantidades en cereales, leguminosas y tubérculos.

4.5. Digestión y metabolismo A) Digestión de polisacáridos y oligosacáridos

La digestión de los polisacáridos comienza en la boca gracias a la acción de la amilasa salival que actúa sobre los almidones de la dieta (amilosa, amilopeptina y glucógeno), descomponiéndolos en oligosacáridos e incluso en disacáridos. Hasta que los glucidos no alcanzan las primeras regiones del intestino delgado no sufren reacciones catalíticas distintas a las iniciadas en la boca. En el duodeno, la amilasa pancreática, principalmente, reduce los glucidos a disacáridos (el más frecuente es la maltosa = a-1,4 glucosa, glucosa). En la membrana del ribete en cepillo de la mucosa intestinal existen disacaridasas que descomponen los disacáridos.

GLÚCIDOS

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B) Absorción de monosacáridos

Una vez libres los monosacáridos, estos son absorbidos por un mecanismo activo dependiente de la bomba de sodio y potasio, y por tanto de energía, pero con una gran velocidad (se calcula el máximo teórico de unos 10 kg de azúcar/día). La velocidad de asimilación de los glúcidos de la dieta depende linealmente de su complejidad, ya que cuanto más complejos son, necesitan un periodo de hidrólisis más largo; sin embargo, la sacarosa se asimila prácticamente a la misma velocidad (o más) que la glucosa y fructosa. Tras la absorción de los monosacáridos, éstos son principalmente transportados vía vena, al hígado. C) Metabolismo de la glucosa

La absorción de glucosa provoca un aumento en la glucemia, debido a lo cual aumenta la secreción pancreática de insulina descendiendo la de glucagón. El efecto de este mecanismo es una retención de la glucosa en hígado y músculo, aumentando la síntesis de glucógeno en ellos gracias a la mayor acción de la enzima glucógeno sintetasa. Pero dado el enorme volumen de la molécula de glucógeno sólo puede almacenarse un máximo de 100 g en hígado y unos 500 g en

Metabolismo de los glúcidos

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músculo, por lo que cuando se va aproximando a estas cantidades es necesaria la conversión de glucosa en ácidos grasos y triglicéridos, principalmente en hígado y tejido adiposo. Cuando termina la absorción de glucosa descienden los niveles de glucemia lo que desencadenan mecanismos reguladores opuestos a los antes citados. Descienden los niveles de insulina, aumentan los de glucagón, se frena la glucogenogénesis y comienza la glucogenolisis. El glucagón favorece también en circunstancias extremas la gluconeogénesis, es decir, la formación de glucosa a partir de ciertos aminoácidos y, en menor medida, triglicéridos, siendo más eficaz en liberar estos últimos la noradrenalina y principalmente la falta de insulina. En la liberación de glucosa-6-fosfato muscular tienen una acción decisiva las catecolaminas liberadas ante un ejercicio físico o situaciones de estrés. Al no existir glucosa-6-fosfato fosfatasa en el músculo, este no puede liberar glucosa al torrente circulatorio, por lo que todo el glucógeno almacenado en el músculo ha de utilizarse in situ. Los principales trastornos relacionados con el metabolismo de la glucosa son principalmente intolerancias a la glucosa y diabetes. Para determinarlas se pueden hacer mediciones de glucosa en sangre en ayunas (no debe ser mucho más alto de 80 mg/100 mi). Si se superan los 180 mg/100 mi comienza a haber perdidas de glucosa por orina, y por tanto, esta analítica puede ser indicativa de casos severos. Para una mayor precisión se suelen realizar curvas de glucemia, también llamadas de tolerancia a la glucosa, administrando por vía oral glucosa en ayunas y observando su evolución en sangre durante dos o tres horas. D) Metabolismo de la galactosa

En el hígado se transforma mediante una transferasa en uridindifosfoglucosa (UDP-glucosa) que se puede incorporar al glucógeno. La presencia de galactosa en sangre no provoca incremento de insulina. E) Metabolismo de la fructosa

Normalmente, la fructosa absorbida se transforma en el hígado en piruvato y a-glicerofosfato. El piruvato es transformado en acetil-CoA, que principalmente va a formar ácidos grasos, por lo que la principal acción del metabolismo de la fructosa es la conversión en grasa. La ingestión de grandes cantidades de fructosa puede provocar una reducción de la actividad biosintética cor poral (incluyendo síntesis de proteínas) debido al descenso de las concentraciones de ATP utilizado principalmente en el metabolismo de la fructosa. Tampoco este azúcar provoca la secreción de insulina. F) Otros nutrientes relacionados con el metabolismo de los glúcidos

Son numerosos los nutrientes imprescindibles para el metabolismo de los glúcidos, siendo los principales las vitaminas del grupo B, lo que se comentará en su capítulo correspondiente.

GLÚCIDOS

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4.6. Requerimiento de glúcidos La glucosa absorbida por el intestino o liberada en el hígado es una excelente fuente de energía. Otras hexosas de la dieta, como la galactosa, son convertidas en glucosa en el hígado; la mayoría de aminoácidos, el glicerol y algunos ácidos orgánicos pueden ser también convertidos en glucosa. Debido a esto no deberían existir unos requerimientos absolutos de carbohidratos bajo circunstancias normales. Sin embargo, en ausencia de carbohidratos, la lipolisis de los triglicéridos y la oxidación de los ácidos grasos se incrementa y se acumulan cuerpos cetónicos. Una dieta libre de carbohidratos se asocia con un derrumbamiento brusco de las proteínas del organismo, perdidas de cationes (especialmente sodio) y deshidratación. Estos efectos de las dietas bajas en carbohidratos son paliados con la ingestión de 50 a 100 g de carbohidratos. La OMS recomienda que, sobre todo durante la infancia, al menos la mitad de la energía sea suministrada por carbohidratos. Un gramo de carbohidratos proporciona 4 kcal, por lo que para unas 2.000 kcal, seria necesario ingerir al menos 250 g de glúcidos. También se hace énfasis por parte de los organismos internacionales de que el consumo de glúcidos lo sea preferentemente de polisacáridos, en lugar de mono o disacáridos. Los azúcares sencillos, fundamentalmente la sacarosa, en los alimentos provee de un buen sustrato para la acción de microorganismos en la boca, que es responsable de las caries dentales, sobre todo infantiles. El potencial de producción de caries depende de la posibilidad de los car bohidratos de adherirse a la superficie dental y de la frecuencia de consumo, afectando ambos sucesos al tiempo que los carbohidratos se encuentra disponibles como substrato para las bacterias. La ingestión de otros alimentos puede inhibir la producción de hidrogeniones debido, a la ingestión de sacarosa y por tanto su cariogenicidad. Los chicles, caramelos y otras golosinas pueden ser más cariogénicos que el azúcar consumida con la comida. Un adecuado consumo de flúor inhibe parcialmente el deterioro dental producido por los azúcares de la dieta.

4.7. Patologías más frecuentes relacionadas A) Intolerancia a la sacarosa

Aunque el consumo medio de azúcar puede ser de 60 kg/año, esta media no es realmente ilustrativa de su consumo en determinados grupos de población, ya que es mucho más acusado el consumo de este nutriente por parte del tramo más joven de la sociedad, pudiendo llegar en ellos la media hasta los 100 kg/año en varones adolescentes. Una de las repercusiones más directa de este consumo de sacarosa lo hemos descrito ya, y es la producción de caries. Otra repercusión preocupante es la mayor incidencia en la obesidad. Sin embargo, no está claramente establecido que el consumo de altas cantidades de sacarosa predisponga a intolerancias a este nutriente o diabetes. Esta posible relación podría deberse a la provocación, por el consumo masivo de este azúcar, de la liberación masiva y rápida de insulina por parte de las células (3 pancreáticas (islotes de Langerhans), las cuales, si el proceso se hace crónico en el tiempo, podrían llegar a agotarse. Otro posible motivo relaciona el consumo de ele-

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vadas cantidades de sacarosa (denominada frecuentemente como «calorías vacías»), con deficiencias en cromo al no consumirse los alimentos que lo contienen y por tanto, producirse un déficit del factor de tolerancia a la glucosa. B) Diabetes

La diabetes se caracteriza por una glucemia elevada en estado de ayuno y por curvas de tolerancia a la glucosa anormalmente altas. Actualmente se establecen varios tipos de diabetes: Diabetes mellitus

Insulino dependiente (DMID) Tipo I. — Se caracteriza por una insuficiente secreción de insulina por el páncreas con tendencia a la cetosis y cetoacidosis, y suele darse sobre todo en personas muy jóvenes, requiriendo tratamiento con insulina. No insulino dependiente (DMNID) Tipo II. — Se produce una secreción de insulina inadecuada o ineficaz, se manifiesta sobre todo en adultos y suele tratarse bien exclusivamente con una dieta adecuada. Asociada a otras alteraciones. — Enfermedades pancreáticas, endocrinas, síndromes genéticos, inducción por drogas, anomalías de receptor, malnutrición. Diabetes gestacional

— Es una tolerancia anormal a la glucosa: la glucemia basal y los tests de sobrecarga oral son superiores a los normales pero inferiores a los valores considerados como diagnóstico de diabetes. La diabetes no sólo tiene las repercusiones propias nutritivas, sino que debido a desviaciones de las rutas metabólicas de la glucosa puede provocar hinchamiento y hasta desmielinización en los axones de las neuronas. También se produce una acumulación de sorbitol en el cristalino con la consiguiente aparición de cataratas. a) DMID (tipo I)

Los diabéticos de tipo I, ya hemos indicado que comienzan a sufrir la enfermedad fundamentalmente desde niños, presentando máxima incidencia entre los 11 y 14 años, y siendo algo más precoz en niñas. El número de afectados en España es de 113 por cada millón de habitantes. Esta media aumenta con el tiempo, así como disminuye la edad media de presentación de la enfermedad, sin que se conozcan los motivos de estos cambios.

GLÚCIDOS

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La etiología de la enfermedad se indica como un proceso autoinmune en el que el sistema inmunitario ataca sistemáticamente a las células B de los islotes de Lanherans destruyéndolas, y por tanto, desapareciendo la producción de insulina. Existe una predisposición a padecer la enfermedad evidenciada por la casuística en enfermos con antecedentes familiares. El fenómeno desencadenante del proceso autoinmune puede ser ciertas infecciones víricas o por tóxicos, por lo que el momento de iniciarse el proceso autinmune puede variar en el tiempo. Una vez producido el proceso autoinmune la instauración de la enfermedad se va produciendo de forma progresiva conforme se van destruyendo las células insulinógenas, apareciendo la crisis cuando los niveles de insulinemia son ineficaces. El tratamiento de la enfermedad, como su nombre indica, requiere la inoculación de insulina dos o tres veces al día en relación con las comidas, debiendo instaurar dicho tratamiento el personal sanitario. El segundo punto importante del tratamiento de la DMID es la dieta. En ella no se deben eliminar los glúcidos como en un principio se creía, ya que el consumo de los mismos hace aumentar la sensibilidad a la insulina y por tanto, permite reducir las dosis. Las pautas dietéticas actuales indican que las dietas de estas personas han de ser similares a las de individuos normales, equilibrada en glúcidos, lípidos y proteínas, y con un aporte adecuado de vitaminas y minerales. En lo que debe haber mayor limitación es en la ingestión de glúcidos simples (azúcares), siendo recomendable, igualmente, bajos niveles de grasas saturadas y colesterol, y un aporte elevado en fibra. Las comidas deben estar relacionadas con la administración insulínica y es preferible que se distribuyan a lo largo del día en al menos 4 ó 5 tomas. En la actualidad se recomienda que esta terapia se acompañe de la realización de un ejercicio físico moderado (de baja resistencia o aeróbico). b) DMNID (tipo II)

Este tipo de diabetes se suele dar por un agotamiento parcial de las células de los islotes pancreáticos, por lo que la eficacia insulínica no es total. No requieren la inoculación de insulina para su tratamiento. El factor fundamental del tratamiento de los diabéticos de DMNID es la dieta, en la cual se deben tener en cuenta los siguientes factores: — Distribución de comidas a lo largo del día en al menos 4 ó 5 tomas. — Reducir al mínimo la ingesta de glúcidos sencillos. — Dieta equilibrada en principios inmediatos. — Consumo de altas cantidades de fibra. — Combatir la posible obesidad. Últimamente se están popularizando las dietas para diabéticos consistentes en la sustitución de la glucosa por fructosa. Aunque es cierto que la fructosa por si misma no estimula la secreción de insulina pancreática, ni requiere de esta hormona para su metabolismo, no se conocen las repercusiones que el consumo elevado de este azúcar pueda provocar, aunque

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como hemos indicado antes, puede reducir la actividad biosintética y otros posibles efectos secundarios aún no bien esclarecidos. C) Caries dental

El diente se encuentra sometido a un proceso continuo de desmineralización y remineralización, que en la incidencia de caries se desequilibra hacia una pérdida de masa mineral del diente. En la casuística de la caries existen varios factores: Individuales. Se sabe que la incidencia de caries está influida por fenó-

menos hormonales que hacen que determinadas circunstancias individuales ocasionen una mayor incidencia de caries, como puede ser época de crecimiento, menopausia, gestación y lactación. Sustrato. La acción cariogénica se produce fermentación fundamentalmente por la de glúcidos sobre la superficie dental. Se ha comprobado que no todos los glúcidos presentan un potencial cariogénico igual, pudiendo distinguirse entre: Polisacáridos. Incidencia muy baja. Azúcares intrínsecos (lactosa, fructosa y sacarosa presentes en los alimentos). Incidencia baja. Azúcares extrínsecos (azúcares adicionados a los alimentos). Elevada incidencia. Placa dental. Para que se produzca la caries es necesario que existan gérmenes en la boca que produzcan la fermentación del sustrato. La bacteria que se cita en mayores casuísticas es el Streptococcus mutans. Tiempo. Este factor es decisivo ya que es más importante que la cantidad de azúcar ingerida. En este sentido, el tiempo se refiere al de contacto del azúcar con el diente, que varia con el grado de adherencia del alimento y con el momento en que se ingiere, ya que el consumo simultáneo de otros alimentos puede ocasionar el arrastre del azúcar adherido. Para acortar en la medida de lo posible este tiempo de acción es conveniente la limpieza de los dientes tras la ingestión de alimentos. Fluoración. El flúor atenúa los efectos cariogénicos de los demás factores, por lo que se debe realizar la fluoración de las aguas potables y la limpieza de los dientes con una pasta fluorada. D) Intolerancia a la lactosa

La ausencia de lactasa en la membrana de ribete en cepillo de la mucosa intestinal es la causa de la intolerancia de algunos individuos a este azúcar. Al no poder absorberse, la flora intestinal lo utiliza produciendo metano, CO2 e incluso H2, lo cual provoca flatulencia y otros trastornos intestinales. La lactosa presenta además una elevada higrocospicidad, lo que provoca también diarreas.

GLÚCIDOS

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Este trastorno, además del componente genético, tiene como coadyuvante el escaso o nulo consumo de productos lácteos que hace descender la capacidad de producir enzima en adultos. E) Galactosemia

Cuando se presentan defectos genéticos en la transferasa que transforma la galactosa a UDPglucosa en el hígado, se produce la galactosemia congénita del recién nacido al no poder meta bolizar la galactosa de la leche, por lo que se producen síntomas como cataratas, neuropatías, y pérdidas de galactosa por orina. Para el tratamiento dietético, tanto de la intolerancia a la lactosa como de la galactosemia, pueden tener un interés elevado determinados derivados lácteos fermentados como quesos y yogur, y los alimentos ricos en glúcidos tipo dextrosa-maltosa, que suelen ser bien tolerados.

4.8. Sustitutos de los glúcidos Debido a la incidencia fundamentalmente de obesidad, diabetes y caries en la población mundial, el estudio de sustancias alternativas a los glúcidos, y más concretamente a los azúcares sencillos, esta totalmente en boga y la panacea actual es la obtención de edulcorantes acalóricos. En este sentido se está avanzando mucho, existiendo hoy en día numerosos compuestos cuyo contenido calórico es más bajo que el de la sacarosa. Igualmente podemos destacar la sacarina, aspartame, acesufame K, xilitol, jarabe de glucosa hidrogenado, isomaltol, sorbitol o manitol. Aunque la mayoría de ellos son menos calóricos que la sacarosa, sus propiedades fisicoquímicas no siempre son todo lo adecuadas que deberían, o bien el grado de dulzura no es óptimo, o su potencial cariogénico no es el adecuado. La tendencia actual es la de utilizar la combinación de varios de estos productos simultáneamente, ya que la mayoría de ellos actúan de forma sinérgica.

5 Fibra dietética

5.1. Concepto, terminología, características y clasificación La fibra dietética, que es un componente habitual de los alimentos de origen vegetal, ha tomado un gran interés en el mundo de la nutrición desde la promulgación de la hipótesis de Burkit, en 1973; de la estrecha relación entre la carencia de fibra en la dieta y la incidencia de determinadas enfermedades y trastornos fisiológicos, sobre todo en países industrializados. Por fibra de la dieta se entiende una mezcla heterogénea de sustancias de propiedades físicas y químicas muy diferentes, que varían según el tipo de alimento. La definición de fibra dietética se refiere al total de los polisacáridos de la planta, junto con la lignina, que son resistentes a la hidrólisis por enzimas digestivas del tracto gastrointestinal, aunque por extensión se engloba bajo esta definición la lignina y todo componente polisácarido con enlaces ((31-4) no atacables por las enzimas digestivas humanas. No se deben confundir los términos fibra de la dieta y fibra bruta, este último es un término obsoleto que se refiere al residuo (principalmente celulosa y lignina) que queda después de tratar los alimentos con ácidos y álcalis. Los alimentos generalmente contienen más fibra de la dieta que fibra bruta, aunque la verdadera distinción entre ambas no estriba en sus cantidades. El nombre de fibra puede llevar a confusión, pues normalmente no presenta aspecto fibroso (largo y correoso). Y en cuanto a su digestibilidad, hay que matizar

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que los microorganismos del colon pueden digerirla entre un 10 y un 80 %, pudiéndose absorber parte de los compuestos generados. Los alimentos más ricos en fibra son el salvado, semillas completas, sobre todo de cereales (es decir alimentos integrales), frutos secos, legumbres, tubérculos y frutas.

5.2. Composición de la fibra dietética Son numerosos los componentes de la fibra dietética, destacando: lignina, celulosa, hemicelulosa, alginatos, carragenatos, pectinas, xantanos, gomas, xiloglucanos, gomas de exudación, dextranos, inulina y 1,3 ! -D-glucanos. Y se incluyen tanto los que están presentes en los alimentos como los adicionados como aditivos. Existen otros componentes de la fracción de fibra dietética que no estarían incluidas dentro de la definición y cuyo significado biológico puede ser muy importante, como es el caso de proteínas de la pared celular, polifenoles de alto peso molecular, cutinas, ácido fítico, esteres de ácido acético, minerales y almidón resistente. Detallaremos ahora los siete componentes mayoritarios de la fibra dietética: A) Celulosa

Es polisacárido estructural componente de las paredes celulares vegetales y constituye la molécula más abundante de la naturaleza. Es un polímero lineal no ramificado de D(+) glucosa que posee enlaces ! (1-4) glucosídicos. Por su hidrólisis completa con ácidos concentrados se obtiene D-glucosa, pero la hidrólisis parcial genera el disacárido celobiosa, formado por un enlace entre las unidades de glucosa tipo ! (1-4). El tracto digestivo de los mamíferos no posee enzimas capaces de degradar la celulosa, ya que no es hidrolizada ni por la " -amilasa, ni por la ! -amilasa. Presenta una elevada afinidad por el agua, aunque es insoluble en ella. Se encuentra fundamentalmente en hortalizas, frutas, y cereales. B) Hemicelulosa

No está relacionada estructuralmente con la celulosa. Esta formada por polímeros de pentosas, sobre todo D-xilanos, los cuales son derivados de la D-xilosa con enlace ! (1-4), y poseen cadenas laterales de arabinosa y otros azúcares (ácido glucurónico y galactosa), lo que le confiere distintas propiedades químicas. C) Pectinas

Es un polímero de unidades de metil D-galacturonato unidas por enlaces glicosídicos ( ! 1-4). La cadena principal posee segmentos de L-ramnosa, y en menor cantidad se encuentran también

FIBRA DIETÉTICA

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presentes D-galactanos y L-arabinanos, unidos al galacturonato. Los grupos carboxílicos de restos galacturónicos están esterificados en diferentes proporciones con metanol y los grupos OH pueden estar acetilados en pequeña cantidad. Una propiedad física de las pectinas es la de formar geles termorreversibles a pH 3, que en presencia de Ca y otros catinones divalentes los hace insolubles en agua, siendo su capacidad de formar geles directamente proporcional a su peso molecular e inverso al grado de esterificación. El contenido de pectinas es mayor en frutas y menor en hortalizas y cereales. D) Lignina

Es una sustancia cementante intracelular propia de los vegetales de estructura y naturaleza amorfa y compleja. Contiene componentes fenólicos, polisacáridos, ácidos urónicos y proteínas. Representa la parte hidrofóbica de la fibra dietética. El contenido medio de lignina en cereales, hortalizas crudas y frutas es de 7, 3 y 17% respectivamente, siendo especialmente alto en semillas de frutas y vegetales maduros. E) Carragenatos

Son galactanos extraídos de algas rojas, cuyos monómeros son D-galactosa y 3,6-anhidro-Dgalactosa. Tienen capacidad de formar geles cuando están asociados a determinados iones, y son solubles en agua. F) Alginatos

Son polisacáridos constituyentes de la pared celular de las algas pardas, cuyos monómeros son el ácido D-manurónico y L-gulurónico unidos por enlaces ( ! 1-4). Son solubles en agua en forma de sal con metales alcalinos, magnesio, amonio y aminas; la presencia de cationes polivalentes incrementa la viscosidad de las disoluciones de alginatos. G) Gomas

Son moléculas de alto peso molecular, constituidas por polímeros hidrofílicos de unidades monosacáridas y derivados, unidos por enlaces glucosídicos formando largas cadenas, pudiendo estar constituidos por un solo tipo de monosacárido o por distintos tipos. Las gomas naturales se encuentran asociadas a las paredes celulares de las plantas y microorganismos y a los exudados de las plantas. En los alimentos pueden aparecer como constituyentes naturales o como aditivos, ya que son utilizados en la industria alimentaria como gelificantes y estabilizantes.

5.3. Clasificación de la fibra dietética Se han propuesto numerosas clasificaciones de la fibra dietética, según su relación con las estructuras de la pared celular, según su naturaleza química, etc. La clasificación más interesante

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desde el punto de vista nutricional se realiza en función de su solubilidad en agua. Los efectos fisiológicos varían notablemente según su capacidad de disolverse en agua. A) Fibra dietética soluble

Incluye pectinas, gomas, mucílagos, ciertos tipos de hemicelulosa solu bles y polisacáridos de reserva de la planta. Esta fracción, aunque variable, suele ser muy abundante en frutas, vegetales foliáceos, hortalizas y legumbres (25%-40% respecto al total de fibra dietética). La fibra dietética soluble sufre un proceso de fermentación en el colon con producción de hidrogeno, metano, dióxido de carbono y ácidos grasos de cadena corta que son absorbidos y metabolizados. Son el componente de la fibra que mayor acción tienen, como veremos, sobre el colesterol plasmático, absorción de glucosa y por tanto, sobre la diabetes. B) Fibra dietética insoluble

Incluye la celulosa, lignina y algunas fracciones de la hemicelulosa. Predomina en las hortalizas, verduras, leguminosas frescas y en los granos de cereal. Este componente de la fibra apenas sufre procesos fermentativos y está más relacionada con la regulación de tránsito intestinal.

5.4. Utilidad fisiológica Metabólicamente hablando, la fibra no es necesaria para que se desarrolle la actividad orgánica del individuo. No obstante, se ha comprobado que la ingestión regular de cantidades significativas de fibra resulta beneficiosa para el organismo, y por tanto, es conveniente su ingestión. Actualmente es objeto de un considerable interés y de extensos trabajos publicados, pero debido a que el incremento del consumo de fibra de la dieta está asociado a cambios en otros constituyentes dietéticos es difícil establecer la verdadera relación de estos fenómenos con la fibra exclusivamente.

A) Efectos beneficiosos a) Regulador de la absorción de la glucosa

La fibra dietética produce un retraso de la absorción de la glucosa de la dieta en el intestino. Esta propiedad está fundamentalmente asociada a la fracción soluble, y más concretamente, a su capacidad para formar geles coloidales que disminuyen el contacto del quimo gelificado con la mucosa intestinal y por tanto, la tasa de digestión enzimatica.

FIBRA DIETÉTICA

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Este efecto resulta de gran interés, ya que los picos de glucemia se atenúan y por tanto, la incidencia insulínica no tiene por que ser tan brusca, con lo que mejora la eficacia insulínica en diabéticos. También se habla de ciertos componentes presentes en la fibra que inhiben parcialmente la hidrólisis del almidón, aunque como comentaremos posteriormente, esta hipótesis no es del todo cierta. b) Efecto hipocolesterolémico

Se citan como responsables de este efecto algunos componentes de la fibra soluble, como son las pectinas y gomas fundamentalmente y los carragenatos. Aunque parece clara la relación entre estos componentes y un descenso de la colesterolemia, no está totalmente esclarecido el mecanismo barajándose varias hipótesis: 1. Reducción de la absorción de colesterol y grasa en el intestino. En este sentido se apunta que la gelificación del quimo puede dificultar la absorción de grasa por inhibición de la formación de la micela per se o por el secuestro de ácidos biliares. También se apunta como fenómeno coincidente una menor absorción por acelerar el transito intestinal. Al parecer podría producir un cambio en la relación HDL/LDL, lo cual puede deberse a unos niveles de glucemia más bajos, con lo que la producción de insulina disminuiría y por tanto, la síntesis de colesterol plasmático que deriva de ella. 2. Cambios endocrinos.

3. Efectos de los metabolitos producidos en el colon. Los ácidos grasos de cadena corta (fundamentalmente el propionato) producidos en el colon a partir de la fibra dietética soluble, parecen tener un efecto depresor de la síntesis de colesterol hepático. 4. Incremento de las necesidades de producción biliar. La fibra produce un fenómeno de adsorción y posterior excreción de ácidos biliares que al no readsorberse han de ser de nuevo ela borados a partir del colesterol, por lo que pueden descender los niveles orgánicos. 5. Efecto de los componentes de la fibra dietética. Fundamentalmente en cereales (salvado de arroz y de soja), existen compuestos como el cicloartenol o tocotrienoles que al parecer inhiben la síntesis de colesterol. c) Efecto preventivo frente al cáncer de colon

El consumo de dietas ricas en alimentos vegetales (y por ello fibra y carbohidratos complejos) esta inversamente relacionado con cáncer de colon. En cambio, el consumo de altas cantidades de grasas y proteínas parecen favorecer la proliferación de dicho cáncer. Entre los posibles causantes de esta enfermedad se incluye algunos derivados de los ácidos biliares y concretamente el ácido litocólico.

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Los mecanismos que se especulan por los que la fibra puede tener un efecto protector frente al cáncer de colon son variados: 1. Rápido tránsito de la masa fecal. Al disminuir el tiempo de contacto de las sustancias carcinogénicas con la mucosa cólica. 2. Efecto diluyente.

El mayor volumen fecal crea un efecto de dilución de las sustancias car-

cinogénicas. 3. Acidificación del contenido cólico. La fermentación de la fibra, hemos comentado, produce ácidos grasos de cadena corta, y la acidificación producida parece inactivar la enzima micro biana 7- " -dehidrolasa que transforman los ácidos biliares de primarios a secundarios. Al mismo tiempo la acidificación dificulta la absorción de calcio, el cual parece ser otro factor protector al dificultar la absorción de ácidos biliares. 4. Mejor nutrición de las células cólicas. Los ácidos grasos de cadena corta son nutrientes especialmente adecuados para las células cólicas, y en especial el butirato que parece favorecer el desarrollo de las células cólicas en detrimento de las tumorales, teniendo un efecto protectivo en la réplica del ADN. 5. Retención de ácidos biliares. Como comentamos, la fibra produce una inmovilización de los ácidos biliares que no pueden ser utilizados por la flora intestinal para su transformación en secundarios. 6. Consumo de alimentos de origen vegetal. Algunos autores indican que realmente el efecto no lo produce la fibra sino el mero hecho de consumir mayor proporción de alimentos de origen vegetal frente a los de origen animal. d) Incremento del volumen fecal y disminución del tiempo de tránsito intestinal

La fibra dietética, sobre todo la insoluble, debido a su carácter higroscó pico, retiene gran cantidad de agua, por lo que las heces producidas son blandas, de mayor volumen y, por supuesto, mayor contenido hídrico, siendo su transito intestinal más rápido, por lo que alivia el estreñimiento. De estas propiedades la principal responsable es la celulosa, si bien las pectinas y gomas producen un paso por el intestino delgado más rápido, y aunque su capacidad de retención de agua es mayor, esta se pierde al ser fermentadas, por lo que el volumen fecal no se ve sensiblemente modificado. e) Efecto de saciedad

Las dietas ricas en fibra provocan una mayor sensación de saciedad (ideal para dietas hipocalóricas de regímenes adelgazantes). Este efecto de saciedad es debido a que los alimentos ricos en fibra presentan un contenido calórico bajo para la actividad masticatoria que requieren y el volumen que ocupan. Además las pectinas y las gomas por su acción osmótica captadora de agua y por su propiedad de forma coloi-

FIBRA DIETÉTICA

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des tipo gel, retrasan el proceso fisiológico de vaciado del estómago (retrasa la sensación de ham bre). f) Disminución del riesgo de formación de cálculos biliares

También se investiga actualmente una posible acción de disminución del riesgo de formación de cálculos biliares, al poseer el citado efecto de adsorción sobre los ácidos biliares. B) Efectos perjudiciales

Entre las principales contraindicaciones se encuentra la de producir irritación del tracto gastrointestinal en ciertas enteropatías. a) Disminución de la biodisponiblidad mineral

Esta ha sido una de las principales limitaciones que se ha esgrimido contra la fibra dietética a la cual se achacaba un grado de retención mineral muy elevado (sobre todo cationes divalentes Fe, Cu, Zn, Ca y Mg). Sin embargo, hoy en día se sabe que realmente no es así, y que dicho efecto es variable dependiendo del componente de la fibra de que se trate. La fibra soluble parece tener un mayor efecto en la retención mineral, pero al ser fermentada en el colon libera los minerales que pueden ser absorbidos. Estudios realizados in vivo demuestran que la celulosa no afecta a la absorción de Fe, Ca, Mg, Cu o Zn. La hemicelulosa sólo afecta ligeramente a la absorción de Fe, pero no a los demás. Las pectinas parecen variar su grado de quelación con el pH final del quimo, aunque al ser fermentadas el efecto total in vivo es de una modificación inapreciable de la biodisponibilidad mineral. La lignina parece ser la que más afectaría a la biodisponibilidad de Fe, Cu y Zn, aunque en presencia de Ca y/o Mg, esta acción disminuye, si bien no conocemos resultados de estudios in vivo.

Las sustancias que parecen tener un mayor efecto sobre la biodisponibilidad mineral son los fitatos y oxalatos, los cuales están habitualmente presentes (aunque no en grandes cantidades) en los alimentos de origen vegetal y se relacionan con la fibra dietética. Como conclusión, podríamos indicar que el consumo de fibra dietética en las cantidades que habitualmente se consumen en las sociedades desarrolladas no supone un factor decisivo sobre la biodisponibilidad mineral, acostumbrándose el organismo en una seis semanas.

5.5. Recomendaciones nutricionales La ingesta media de fibra varía mucho de un país a otro e incluso entre individuos, aunque en líneas generales se suele considerar baja. En Europa el consumo medio de fibra oscila entre 10 y 15 g/día, siendo en España el consumo medio ligeramente superior (18 g/día).

4 8 __________________ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS ____________________

Desde la última década, numerosas organizaciones internacionales han recomendado un incremento del consumo de fibra por encima de 20 g/día, concretamente la Sociedad Dietética Americana recomienda entre 20 y 30 g/día procedente de alimentos vegetales. El Instituto Nacional para el Cáncer (EE UU) recomienda entre 20 y 40 g/día. Obviamente estas recomendaciones son para individuos adultos sanos, pudiendo ser menores para niños y ancianos. Se recomienda que este consumo no se aumente por la adición de concentrados de fibra a la dieta, sino por un mayor consumo de frutas, vegetales, legumbres y cereales integrales, los cuales, además, aportan minerales y proteínas.

6 Aminoácidos y proteínas

6.1. Concepto, terminología y características fundamentales Los aminoácidos son sustancias orgánicas formadas por al menos una función amínica (-NH2), y al menos una función acida, que en los aminoácidos naturales es siempre una función carboxílica (-COOH). La única excepción a esta regla es la taurina, cuyo grupo ácido es -SO3H. La fórmula estructural general de los aminoácidos es: En todos los aminoácidos excepto la glicina el átomo de carbono a es asimétrico, por lo que poseen actividad óptica, siendo solamente las formas L, las que entran a formar parte de las proteínas. Debido a la presencia del grupo amino y el carboxílico, los aminoácidos tienen propiedades anfotéricas, y por ello es frecuente que se utilice la electroforesis para su análisis. Existen un total de 20 aminoácidos que en la naturaleza forman parte de los organismos vivos y de los alimentos, y que varían en cuanto a su tamaño, forma, carga y reactividad química. Puede existir algún aminoácido más en la naturaleza, aunque derivan de los anteriores, siendo modificados por los organismos. Los aminoácidos pueden unirse entre si mediante enlaces peptídicos formando cadenas de mayor o menor longitud que reciben el nombre de péptidos o polipéptidos, si el número de aminoácidos es inferior a 100 o si su peso molecular es menor de 10.000, denominándose proteínas a partir de dicho tamaño. El término prótidos se aplica tanto a proteínas, polipéptidos, como a los mismos aminoácidos. Aunque la unión de los aminoácidos se realiza de forma lineal, la morfología adoptada varía notablemente dependiendo de la secuencia de los aminoácidos que los forman. Los prótidos, en ocasiones, pueden presentar en su estructura átomos de azufre, fósforo, o iones metálicos. Dada su heterogeneidad, es difícil establecer características bioquímicas de solubilidad, esta bilidad al calor, o agentes corrosivos.

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Las características de una proteína dependen fundamentalmente de la secuencia de los aminoácidos que la constituyen que influye decisivamente en su configuración tridimensional y actividad funcional.

6.2. Características nutricionales Los compuestos nitrogenados son frecuentes en todos los alimentos, siendo concretamente las proteínas abundantes en un gran número de alimentos, y estando presente en mayor o menor cantidad formando, las estructuras tisulares de la mayoría de los alimentos.

Se consideran como abundantes en proteínas los alimentos cárnicos, lácteos, huevos y pescado, los cuales además son alimentos con una calidad proteica elevada (ver más adelante calidad de la proteína). Entre los alimentos de origen vegetal, son buenas fuentes los cereales, las legumbres y frutos secos, aunque la calidad de este tipo de proteína suele ser inferior por su biodisponibilidad y por la existencia de algún aminoácido limitante. El consumo medio de proteínas se cifra entre 80 y 120 g/día. De este consumo de proteínas, aproximadamente el 70 % son de origen animal. Concretamente en España, el consumo medio de proteínas se cifra entre 95-100 g/día, que puede suponer un 14 % del aporte calórico diario.

6.3. Utilidad fisiológica de aminoácidos y proteínas La función primordial de los aminoácidos en el organismo es la de servir de monómeros de construcción de las proteínas, para lo cual deben de aportarse en la dieta cantidades suficientes en cantidad y calidad (esenciales) para poder construir todas las proteínas que requiera el organismo. Además de esa función primordial de servir de base para la construcción de proteínas, los aminoácidos son utilizados también en otros cometidos como la síntesis de ácidos nucleicos y de neurotransmisores (acetilcolina, etc.), hormonas no polipeptídicas (melatonina, tiroxina, etc.). Además, son la forma ideal de transporte orgánico de nitrógeno. Por último, el esqueleto

AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS

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hidrocarbonado de los aminoácidos puede servir como fuente de energía al utilizarse en las rutas metabólicas para convertirse en glucosa (aminoácidos glucogénicos), y/o acetil CoA (aminoácidos cetogénicos). Los aminoácidos no esenciales pueden ser sintetizados en el organismo a partir de la glucosa y una fuente nitrogenada, como lo puede ser el citrato amónico. En cuanto a las proteínas, sus funciones son muy variadas: — Catálisis enzimatica. Casi todas las reacciones químicas en los sistemas biológicos están catalizadas por macromoléculas específicas denominadas enzimas, sin las cuales dichas reacciones se producirían de forma mucho más lenta o simplemente no se producirían. Todas las enzimas son proteínas. — Transporte y almacenamiento. Muchos iones y moléculas pequeñas son transportados por proteínas específicas. Por ejemplo, el oxígeno es transportado en la hemoglobina por la sangre y almacenado por la mioglobina en el músculo. — Movimiento coordinado. Las proteínas son el componente principal del músculo, pero no sólo estos movimientos son producidos por las proteínas, sino también el de los cromosomas en la mitosis o el flagelo de los espermatozoides. — Soporte mecánico. La fuerza de tensión de la piel o el hueso se deben al colágeno, que es una proteína fibrosa. — Protección inmune. Los anticuerpos son proteínas muy especificas que reconocen y se combinan con sustancias extrañas al organismo. — Generación y transmisión de impulsos nerviosos. Aunque los mediadores químicos de transmisión nerviosa son moléculas más simples, los receptores de dichos mediadores son proteínas. — Control de crecimiento y diferenciación. La réplica del material genético está mediada tam bién por proteínas.

6.4. Metabolismo proteico Se calcula en unos 11 kg la cantidad de proteína presente en el organismo humano, de los cuales el 40 % está presente en el tejido muscular. Aproximadamente el 2 % (240 g) se hidroliza y resintetiza diariamente, por lo que son necesarios al menos 260 g de aminoácidos diarios, ya que hay una perdida de un 10 % en forma de agua a partir del enlace peptídico. De esta cantidad, sólo un 1/6 es necesario que se aporte por la dieta, ya que el resto puede ser reutilizado. Entre las proteínas que presentan un mayor grado de reutilización se encuentran las enzimas digestivas, ya que son degradados en la luz intestinal y sus aminoácidos son de nuevo absorbidos. Por el mismo motivo, las células descamadas en el tubo digestivo tienen también un alto grado de reutilización. El grado de reutilización depende de su origen, siendo aproximadamente entre un 70 y un 95 % de las proteínas de origen vegetal, y de entre un 85 y un 100 % de las de origen animal.

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Aproximadamente un 6 % del contenido nitrogenado de los alimentos es eliminado con las heces en forma de proteínas no digeridas, cuerpos bacterianos y material excretado por el organismo. La digestión de las proteínas de la dieta comienza en el estómago, gracias a la acción conjunta del ácido clorhídrico (que desnaturaliza las proteínas) y la pepsina (con verdadera acción proteolítica). En el duodeno sigue el proceso digestivo proteolítico a expensas de la acción de las endopeptidasas intestinales, y sobre todo, de las exopepsinas pancreáticas (tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidasa, etc.), que reducen las proteínas a aminoácidos y péptidos pequeños. Existen en la membrana de ribete en cepillo de la mucosa intestinal, peptidasas que liberan los aminoácidos a partir de péptidos de cadena corta, y en el citoplasma del enterocito otras peptidasas, por lo que los péptidos que llegan al torrente circulatorio son muy escasos, siendo finalmente hidrolizados en hígado y tejidos periféricos. Es difícil que pasen oligopéptidos al torrente circulatorio, sin embargo, se puede dar el caso de absorciones de proteínas integras que pasan al torrente sanguíneo, las cuales pueden ocasionar alergias, e incluso se estipula en que puedan ser motivo de enfermedades autoinmunes, excepto, como es natural, en recién nacidos donde la absorción de proteínas completas con el calostro resulta muy beneficioso. La absorción de aminoácidos en el intestino delgado se realiza por un mecanismo de trans porte activo y especifico según el tipo de aminoácido. Incluso los dipéptidos tienen un transportador especifico. La velocidad de absorción difiere de un tipo de aminoácido a otro, siendo los más rápidamente absorbidos los ramificados, y los menos, los no esenciales.


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Los aminoácidos son transportados por sangre hasta el hígado, donde se produce la metabolización del exceso proteico consumido. Simultáneamente se produce la síntesis proteica, la cual se ve muy incrementada durante el periodo en que la concentración de aminoácidos en sangre es elevada. Entre las proteínas sintetizadas en el hígado la más abundante es la albúmina, la cual podría ser una especie de almacén y transportador de aminoácidos. Se cifra en 1/3 de la síntesis proteica la producción de proteínas plasmáticas por parte del hígado, aunque por supuesto el músculo también realiza su propia síntesis proteica coincidiendo con los periodos de máxima concentración de aminoácidos en sangre. Al aumentar la concentración de aminoácidos en sangre se provoca la excreción de insulina, la cual favorece la penetración de los aminoácidos en el cito plasma de las células, aumentando también la síntesis proteica. No todos los aminoácidos provocan con igual intensidad la excreción de insulina, presentando mayor actividad los de cadena ramificada. Otros aminoácidos estimulan la secreción de glucagón, que favorece el transporte de aminoácidos al hígado, la formación de glucosa a partir de aminoácidos y posiblemente también la formación de urea a partir de los aminoácidos. Aproximadamente 75 g de proteína muscular son resintetizados diariamente. Este hecho se puede determinar a partir de la cantidad de 3 metil-histidina presente en orina, ya que la histidina mediada no puede ser reutilizada al resintetizar las proteínas miofibrilares, y por tanto, se pierde por orina. Sin embargo, el tejido muscular es uno de los que tienen un periodo de resíntesis más lento, siendo de los más rápidos los eritrocitos y leucocitos, epitelios y procesos pancreáticos. El metabolismo de todos los aminoácidos no es idéntico, y su difusión sanguínea depende en gran medida del tipo de aminoácido de que se trate. En la aminoacidemia juega un papel decisi-

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vo el hígado que retira por la circulación portal gran cantidad de aminoácidos del torrente circulatorio, a excepción de los de cadena ramificada, que no son metabolizados en el hígado, sino en corazón, músculo esquelético y cerebro. Principalmente en el músculo, el exceso de aminoácidos de cadena ramificada no necesarios para la construcción de proteínas se emplean como fuente nitrogenada para la síntesis de aminoácidos no esenciales. La principal vía de excreción de las proteínas es la urinaria, en forma de urea, aunque también existen pérdidas significativas en forma de amoniaco y creatinina por piel y cabello, y pequeñas cantidades de aminoácidos libres en orina. Existe un ciclo de glucosa-alanina para la eliminación de nitrógeno del cuerpo humano. En este ciclo la mayoría de aminoácidos del músculo (u otros órganos) son transformados en alanina o glutamina, siendo esta última transformada en alanina en el riñón y el tejido intestinal. En el hígado, la alanina y otros aminoácidos son catabolizados rindiendo glucosa y amoniaco, el cual entra en el ciclo de la urea. La glucosa formada pasa al torrente circulatorio y es captada en el músculo donde se degrada a piruvato, que posteriormente es transformado en alanina, la cual de nuevo abandona el músculo. Como resumen del metabolismo podemos indicar que ante la absorción de proteínas aumenta la aminoacidemia, y con ella, la síntesis proteica en hígado y músculo, aumentando la albuminemia, y el exceso de aminoácidos se metaboliza produciendo moléculas de glucosa y acetil CoA, las cuales se utilizan como energía directa o como almacén lipídico. La albúmina circula por todo el organismo aportando una reserva de aminoácidos móvil. En periodos de ayuno prolongado, y en condiciones normales de reciclaje, las proteínas son degradadas hasta sus metabolitos más básicos, urea, amoniaco y creatinina, que son excretados del organismo.


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A) Metabolismo en ayuno

En casos de ayunos prolongados, o ingreso de escasas cantidades de hidratos de carbono (por ejemplo, en dietas severas para obesos), existe una primera reacción del organismo consistente en el catabolismo proteico muscular como fuente primaria de glucosa, unido a la gluconeogénesis producida a partir del glicerol de los triglicéridos. Esto ocasiona una emaciación rápida que puede dar síntomas de debilidad. El catabolismo de las reservas grasas es más lento, dando como resultado la liberación de cuerpos cetónicos al torrente sanguíneo (muy necesarios en estas circunstancias para el sistema nervioso), por lo que aumenta la acidez sanguínea, que para ser compensada necesita una desviación del metabolito de las proteínas hacia la formación de amoniaco (en riñon) en lugar de la urea. En caso de que no se pudiera corregir la cetosis, se produce cetoacidosis y con ella grandes perdidas de cationes (sodio y potasio) y por consiguiente, deshidratación.

6.5. Calidad de la proteína A) Aminoácidos esenciales

El factor fundamental que determina las necesidades proteicas de un organismo es la provisión de los aminoácidos que ese organismo es incapaz de producir por si mismo. En la Figura de abajo podemos ver cuales de los aminoácidos son esenciales para el hombre, que en total son ocho.

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Dentro de este grupo, conviene señalar que debido a la existencia de sistemas enzimaticos y rutas metabólicas específicas, gran parte de los requerimientos de metionina pueden sustituirse por cisteina, y los de fenilalanina por tirosina, y viceversa. La histidina es esencial en la infancia, pero no parece que lo sea en la edad adulta, aunque es posible, que al ser los estudios nutricionales relativamente escasos en el tiempo (7-10 días), pudieran existir reservas de este aminoácido, o bien procedentes de la degradación de la hemoglobina y otras proteínas endógenas. En cualquier caso, parece haber una confirmación experimental de la producción de este aminoácido por parte del hígado. La arginina se ha comprobado que se biosintetiza en hígado y también parcialmente en riñón, en el sistema enzimático implicado en el ciclo de la urea. Sin embargo, pudiera ser necesario un aporte dietético extra para facilitar una velocidad de crecimiento máxima (estudiado en ratas). TABLA 6.1. Alimento

Proteína ideal Huevo Leche Carne de ternera Pollo Lentejas Harina de maíz

Lisina

Contenido en aminácidos esenciales de algunos alimentos Azufrados

Treonina

Triptófano

Leucina

5,5

3,5

4,0

1,0

7,0

6,4

5,5

5,0

1,6

8,8

7,8

3,3

4,6

1,4

9,8

8,7

3,8

4,4

1,2

8,2

8,8

4,0

4,3

1,2

7,2

6,1

1,5

3,6

0,9

7,0

2,9

3,2

4,0

0,6

13,0

Hay muchos trabajos publicados sobre la cantidad de aminoácidos esenciales que se deben proporcionar con la dieta, e incluso se ha hablado una «proteína ideal» que supliera las necesidades en aminoácidos esenciales. De la observación de la tabla podemos deducir que los porcentajes de la proteína ideal están muy próximos a los de la proteína del huevo y de la leche de vaca (cerca del 20% del nitrógeno de la leche es de origen no proteico). En líneas generales podemos indicar que las proteínas procedentes de los animales proporcionan perfiles adecuados de aminoácidos esenciales. Sin embargo, la proteína vegetal (con excepción de la de soja), no cubre, las demandas proteicas del ser humano, ya que suelen ser deficientes en uno o varios aminoácidos esenciales. Las proteínas de raíces vegetales tienen un 50% de su contenido nitrogenado en forma de péptidos de cadena corta y aminoácidos libres, especialmente glutamina y asparragina. Los cereales y nueces suelen ser deficientes en lisina, y algunas veces, también en triptófano; las leguminosas son deficientes en aminoácidos azufrados. Debido a esto, al mezclar alimentos vegetales de distinta procedencia (cada uno con su carencia particular), se puede conseguir un preparado proteico vegetal que reúna todos los aminoácidos esenciales en cantidades adecuadas. Un ejemplo de este tipo de preparados es el constituido por el maíz (deficiente en lisina), y las alubias pardas (deficientes en metionina), aunque la tradición culinaria ha aportado otras como las lentejas con


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arroz, el arroz con guisantes o con habas, o la simple costumbre de consumir pan con los platos de legumbres... En el caso de personas vegetarianas se ha de cuidar mucho (sobre todo si no ingieren huevos, ni derivados lácteos) el seleccionar bien y mezclar los alimentos vegetales que se consumen. Un índice eficaz para determinar la calidad de la proteína es «el índice de Aminoácido Esencial». Se basa en la determinación del aminoácido esencial menos abundante en la proteína de estudio «aminoácido limitante». El cálculo de este índice se realiza de la siguiente forma:

B) Digestibilidad

Además del criterio del contenido en aminoácidos esenciales, la calidad de una proteína tam bién se mide por su digestibilidad, y en general, por su capacidad de impulsar el crecimiento cor poral. Los alimentos de origen animal contienen mayor cantidad de proteína digerible que los de origen vegetal. Para comparar el grado de digestibilidad se utiliza el coeficiente de digestibilidad del nitrógeno proteico. Se define como «Coeficiente de Digestibilidad» (CD) la relación entre el nutriente absorbido en el tracto gastrointestinal y el nutriente total contenido en la dieta, expresándose en %. Se calcula como:

Para un calculo más exacto del CD ha de restársele al nutriente fecal total la parte excretada endógenamente. C) Valor biológico

El valor biológico (VB), de una proteína se determina midiendo el nitrógeno ingerido y e nitrógeno eliminado por heces y orina. Para ello, previamente los sujetos (normalmente animales TABLA 6.2.

Digestibilidad de algunos alimentos

5 8 __________________ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS_____________________

de experimentación) a estudiar han de someterse a una dieta aproteica durante un tiempo. Se determinará el nitrógeno fecal y urinario endógeno, es decir, no relacionado con la dieta (durante el periodo de dieta aproteica). Posteriormente, se alimenta con un porcentaje determinado de la proteína objeto de estudio. Este porcentaje ha de ser ligeramente inferior al adecuado para cubrir las demandas de crecimiento. Por último, el valor biológico se calcula de la siguiente forma:

D) Utilización proteica neta

Es un concepto relacionado con el valor biológico y el coeficiente de digestibilidad. La utilización proteica neta (UPN) se calcula como

Por supuesto, el cálculo del N absorbido y retenido es idéntico al realizado en el valor biológico. Por tanto, se puede calcular la utilización proteica neta de la siguiente manera:

E) Coeficiente de eficacia proteica

El coeficiente de eficacia proteica (CEP) se basa en el cálculo de la relación entre ganancia de peso corporal y los gramos de proteína ingerida.

6.6. Recomendaciones proteicas La Organización Mundial de la Salud indica como cantidad mínima de proteína a ingerir 0,8 g/kg peso vivo y día, y parece que esta forma de expresarse es mejor que otras utilizadas, como por superficie corporal o por gasto energético. Sin embargo, estos requerimientos varían con la edad y con la situación fisiológica.


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A) Evaluación de las necesidades proteicas

Para determinar las necesidades de proteínas de un individuo se puede hacer el cálculo del balance de nitrógeno, que se basa en que un individuo adulto que ha alcanzado la plenitud de crecimiento, alimentado con una dieta deficiente en proteínas, presentará balances nitrogenados negativos (ingesta < pérdidas); y si después se alimenta con una dieta rica en proteínas presentará balances nitrogenados positivos. El punto óptimo de consumo de proteínas se establece en la cantidad en la que la incorporación de nitrógeno iguale a las pérdidas. Sin embargo, este cálculo es muy variable, ya que depende de factores como la cantidad de energía que se toma, siendo menores las necesidades proteicas cuando el balance calórico es correcto, al poder sintetizar algunos aminoácidos el organismo. También se pueden estimar las necesidades proteicas sim plemente determinando las pérdidas nitrogenadas, partiendo de que la ingesta debe igualarlas. De los cálculos de necesidades proteicas realizados en distintas poblaciones se comprueba que dichas necesidades varían ostensiblemente de un individuo a otro. Las principales pérdidas de nitrógeno se producen por vía urinaria y fecal, existiendo también pérdidas por descamación epitelial, sudor y por el cabello. No ha podido ser demostrada la pérdida de N2 a través de la respiración. Normalmente se dan balances nitrogenados positivos en el crecimiento, la regeneración tisular de algún órgano dañado por quemaduras, en la evolución de un cáncer o cuando se ha estado sometido a dietas hipoproteicas. Los balances nitrogenados negativos pueden presentarse por baja ingestión de proteínas, atrofias musculares (por ejemplo, escayolas), y cuando hay una producción excesiva de glucocorticoides que tienen un efecto catabólico sobre el tejido muscular. Por último, se pueden presentar balances nitrogenados negativos cuando hay déficit de uno o varios aminoácidos esenciales. Por tanto, las necesidades de proteínas de un individuo han de evaluarse en función de un amplio numero de incidencias. B) Recomendaciones proteicas globales a) Adultos

El National Research Council, en su última edición de ingestas dietéticas recomendadas (NRC, 1989), recomienda para ambos sexos una ingesta proteica mínima de 0,75 g/kg de peso vivo al día. La Organización Mundial de la Salud recomienda que la proporción de proteínas sea del 12-15 % del aporte total de calorías de la dieta. b) Gestación

Durante la gestación se recomienda aumentar en 10 g diarios el consumo de proteínas. c) Lactación

Durante los 6 primeros meses de lactación se recomienda aumentar en 15 g/día la cantidad de proteína ingerida, y durante el segundo semestre, en 12 g/día.

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TABLA 6.3.

Recomendaciones de ingesta de aminoácidos

d) Lactantes y niños

Se recomienda un consumo proteico en niños de hasta los 6 meses de 13 g/día, hasta el año de 14 g/día; de 1 a 3 años de 16 g/día; de 4 a 6 años de 24 g/día; de 7 a 11 años 28 g/día; y a partir de ahí las recomendaciones de adultos. C) Recomendaciones de aminoácidos

Para la asignación de recomendaciones de aminoácidos esenciales hay que tener en cuenta que algunos de ellos pueden ser sintetizados en parte a partir de otros, como es el caso de la cisteina, que puede ser remplazada en un 30 % por la metionina, y la tirosina en un 50 % por la fenilalanina. En base a esto, las recomendaciones según los grupos de edad son las siguientes, expresados en mg/kg de peso vivo. D) Requerimiento de otros nutrientes para el metabolismo proteico

El principal nutriente requerido para el metabolismo proteico es la vitamina B6, la cual interviene en el paso del grupo amino de un cetoácido a un aminoácido o viceversa, por lo que es fundamental, tanto la síntesis de aminoácidos no esenciales, como en el catabolismo proteico.

6.7. Enfermedades nutricionales relacionadas con las proteínas A) Homocistinuria

Se produce normalmente por un defecto congénito del metabolismo, por el cual la enzima cistationina sintetasa está en concentraciones muy bajas o totalmente ausente, lo cual lleva a la acu-


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mulación de un metabolito de la metionina llamado homocisteina, que se excreta por orina como un dímero llamado homocistina. Este exceso de homocisteina provoca aterosclerosis muy rápidamente por lo que los individuos suelen morir en la infancia o comienzo de la adolescencia. La misma sintomatología se puede producir si se consumen grandes cantidades de proteína y escasas de vitamina B6, ya que la piridoxina actúa como cofactor de la enzima implicada. La enfermedad congénita se suele tratar reduciendo el consumo proteico, y más concretamente en metionina, y con la administración de dosis elevadas de vitamina B6. B) Fenilcetonuria

Se produce por la deficiencia o carencia total (hereditaria) de fenilalanina hidrolasa hepática, que transforma la fenilalanina en tirosina que la primera reacción del catabolismo de la fenilalanina. La acumulación de este aminoácido en sangre provoca graves trastornos en el sistema nervioso central, sobre todo durante la infancia. El exceso del aminoácido se transforma en fenil pirúvico, que es excretado por orina. Se suelen corregir los efectos de la enfermedad con una reducción de la cantidad de fenilalanina en la dieta, sin eliminarla totalmente, pues una pequeña cantidad es necesaria para la normal síntesis proteica. C) Malnutrición proteica

Esta enfermedad es propia del tercer mundo, donde se conoce por Kwashiorkor (espíritu del mal que se lleva al primer hijo al nacer), donde normalmente va asociada a una malnutrición calórica, recibiendo entonces la enfermedad conjunta el nombre de marasmo. La malnutrición proteica ocasiona una baja síntesis de proteínas plasmáticas, entre ellas, por supuesto, la albúmina, lo que ocasiona un descenso de la presión osmótica sanguínea, que provoca extravasación de líquidos que se acumulan principalmente en los espacios intersticiales (muy aparente en el vientre). Cuando a la malnutrición proteica se le suma la calórica, se produce una rápida emaciación muscular para mantener la glucemia normal, lo que ocasiona debilidad, y un elevado riesgo de complicación con cualquier otra enfermedad.

7 Lípidos

7.1. Concepto y terminología Los lípidos son un grupo heterogéneo de sustancias que tienen en común su relativa insolubilidad en agua (hidrofobia), su apreciable solubilidad en los disolventes apolares (cloroformo, éter, éter de petróleo, alcohol, sulfuro de carbono, etc.) y el hecho de ser propios de los seres vivos, o derivados de estos. La estructura de los lípidos se caracteriza por una relativa falta de oxigeno, estando com puestos casi exclusivamente de carbono e hidrógeno, lo que les da el carácter hidrofóbico. Los procesos oxidativos de las grasas producen más calorías que los hidratos de carbono y proteínas. Se calcula que un 41 % del aporte calórico de la dieta en España se corresponde a las grasas, siendo la proporción de grasas animales superior a las de origen vegetal (hasta 3/1), con un aporte de 390 mg de colesterol. La proporción de ácidos grasos es de 29 % en saturados, 45 % monoinsaturados y 16 % poliinsaturados.

7.2. Clasificación, estructura y propiedades Existen diferentes formas de clasificar los lípidos, por ejemplo, en atención a su localización podemos hablar de: a) Lípidos de depósito: En el tejido subcutáneo, perirrenal, etc., su función es nutritiva y pro tectora. Es susceptible de amplias variaciones, dependientes de las condiciones nutritivas del individuo. b) Lípidos celulares o estructurales: No extraibles directamente, se encuentra combinados, en general, con las proteínas (lipoproteínas), y forman parte de las estructuras celulares y en principio no se modifican con el estado de nutrición del individuo.

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Desde un punto de vista químico, los lípidos se pueden clasificar en: a) Simples: formados por C, H y O, con estructuras sencillas. b) Complejos: en su composición se encuentra otros átomos además de C, H y O, y/o su estructura es compleja.

A) Lípidos simples Son los llamados gliceridos, triglicéridos o grasas neutras. Son esteres de los ácidos grasos con la glicerina. Constituyen la categoría más difundida y abundante de los lípidos, suponiendo más del 95 % del contenido lipídico de los alimentos y del cuerpo humano. Los triglicéridos naturales suelen ser triglicéridos mixtos, al contener dos o tres tipos de ácidos grasos diferentes. A temperatura ambiente pueden ser sólidos (grasas) o líquidos (aceites). Su punto de fusión depende de la longitud de la cadena de los ácidos grasos constituyentes y, especialmente, de su grado de insaturación. Los triglicéridos que contienen ácidos grasos no saturados tienen puntos de fusión más bajos que los que contienen ácidos grasos saturados. Con frecuencia, los lípidos de origen vegetal son mucho más ricos en ácidos grasos no saturados (aceites) que las de origen animal (grasas). La grasa humana es más insaturada que la mayoría de las grasas animales. En la elaboración de margarinas se hidrogenan los dobles enlaces presentes en los aceites vegetales, consiguiéndose una mayor solidificación de la misma. Normalmente, los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados presentan una conformación cis, lo que ocasiona el plegamiento sobre sí mismo de la cadena del ácido graso, y dificulta su «empaquetamiento», y por tanto les confiere un estado más líquido. En las técnicas comerciales de hidrogenación se producen también cambios configuracionales, produciéndose dobles enlaces de tipo trans que son más fácilmente empaquetables, y por tanto confieren una consistencia más sólida. Aunque el tipo de grasa que se consume en la dieta condiciona el tipo de grasa que se almacena en los adipocitos, realmente no son las mismas moléculas las que se ingieren y las que se almacenan en el organismo, merced a procesos de saturación y elongación de la cadena carbonada.

B) Lípidos complejos a) Fosfolípidos Son los principales constituyentes estructurales de los lípidos celulares. Su denominación deriva del hecho de que por hidrólisis liberan, entre otros productos, fosfato inorgánico.

LÍPIDOS

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La mayor parte de los fosfolípidos son derivados del ácido fosfatídico, que es el glicerol con uno de sus grupos hidroxilo fosforilado. Podemos considerar representantes típicos de los fosfolípidos las lecitinas o fosfatidilcolinas, abundantes en el tejido cerebral, en la yema de huevo y en semilla de soja. Las cefalinas difieren de la fosfatidilcolina por tener la etanolamina o la serina en el lugar de la colina; abundan en el tejido cerebral y son un constituyente fundamental de la tromboplastina, una lipoproteína necesaria en el proceso normal de coagulación de la sangre. Son también fosfolípidos los inositolfosfátidos o fosfatidilinositoles, caracterizados por la presencia de una molécula de inositol esterificando al ácido fosfórico. Las esfingomielinas, que presentan en lugar de glicerina, esfingosina (un aminoalcohol no saturado de 18 átomos de carbono). Forman parte de la vaina de mielina de las fibras nerviosas. Los fosfolípidos se caracterizan por poseer terminales polares con cargas negativas (fosfato) o positivas (etanolamina, colina, etc.) y por tanto, tienen propiedades de detergente (reduce la tensión superficial entre las grasas y el agua, facilitando la emulsión). Los tres fosfolípidos más abundantes en alimentos y organismo son la fosfatidil colina (lecitina), fosfatidil serina y fosfatidil etanolamina (cefalinas).

b) Glucolípidos o cerebrósidos Se diferencian de los fosfolípidos por no contener ácido fosfórico, sino un glúcido (normalmente galactosa). Constituyen el 1,8 % del tejido cerebral. Por hidrólisis, liberan cantidades equimolares de esfingosina, galactosa y un ácido graso de 24 átomos de carbono (lignocérico o cerebrónico).

c) Isoprenoides Sustancias derivadas del isopreno (metilbuteno), unidad básica de 5 carbonos capaz de unirse consigo misma varias veces. Entre los isoprenoides, destacan los terpenos, que constan de 2 a 6 unidades de isopreno, moléculas habitualmente volátiles de origen fundamentalmente vegetal que forman parte de los aceites esenciales de los vegetales. Los carotenoides son unidades de 40 carbonos (8 isoprenos) de origen normalmente vegetal. Los estéridos o esferoides, contienen un anillo gonano o esterano, es decir, ciclopentano-perhidrofenantreno, con más o menos modificaciones. A este grupo pertenecen el colesterol, los ácidos biliares, saponinas, corticoesteroides, estrógenos, progestágenos, andrógenos y numerosos glucósidos vegetales. Dado que las membranas vegetales no contienen colesterol y sólo pequeñas cantidades de otras sustancias análogas (fitoesteroles), estos alimentos de origen vegetal se consideran exentos de colesterol.

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7.3. Utilidad fisiológica A) Triglicéridos La estructura de los triglicéridos es la más apropiada para almacenar eficazmente las calorías necesarias para todos los procesos corporales que requieren aporte de energía. Si comparamos el almacenamiento de energía en forma de triglicéridos con la forma de glucógeno, se comprueba que este último requiere mucho mayor espacio para almacenar una cantidad equivalente en los triglicéridos. Esto se debe a tres hechos: • Mayor potencial energético de las grasas (9 kcal/g) frente a los hidratos de carbono (4 kcal/g). • El glucógeno se empaqueta menos densamente que los triglicéridos. • El glucógeno requiere la presencia de una cierta cantidad de agua para su estabilidad, la cual ocupa lugar y peso sin suministrar energía. La mayor masa de triglicéridos se encuentra en el tejido adiposo, ocupando el 99 % del volumen del adipocito en forma de una enorme gota de triglicéridos. Estos adipocitos se encuentran, bien formando el tejido especifico o dispersos en el tejido muscular y el conectivo. También podemos encontrar triglicéridos en forma de pequeños cúmulos de grasa intracelular (de rápida utilización en el metabolismo energético) en células no adiposas (hepatocitos y fibras musculares).

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Además de su cometido energético, los triglicéridos tiene otras funciones importantes, como la de actuar de precursores de otros lípidos como fosfolípidos o colesterol, la de servir de estructura de almohadillado que protege contra agresiones físicas externas (corazón, ríñones, epidídimo y glándula mamaria), y por último, la de servir como aislante térmico ante el frío o el calor.

B) Fosfolípidos y colesterol La principal función, cuantitativamente hablando, de los fosfolípidos y el colesterol es la de constituir la estructura lipídica de todas las membranas celulares, tanto exterior como de los orgánulos del citosol. La estructura química actualmente aceptada de la membrana celular (mosaico fluido) consiste en una matriz lipídica semilíquida en cuyo seno se encuentran inmersas diferentes proteínas de membrana. La matriz lipídica consta de una doble capa interna de colesterol (sobre todo esterificado) y dos capas de fosfolípidos distribuidos de forma que los grupos polares se orientan hacia los medios acuosos extra e intracelulares, orientándose los grupos apolares hacia el interior de la membrana. Algunos de estos componentes de la membrana son precursores de otras moléculas lipídicas de interés biológico (a partir del colesterol, principalmente) como es el caso de prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos, ácidos biliares, hormonas esteroideas, estrógenos, progesterona, andrógenos y colecalciferol.

C) Ácidos grasos esenciales Para el funcionamiento normal de los sistemas corporales es preciso que en la dieta humana se encuentren presentes triglicéridos que contenga ácidos grasos esenciales, los cuales no pueden ser sintetizados por el organismo humano. Estos ácidos grasos se caracterizan por presentar un doble enlace en algún punto situado en los últimos siete carbonos de la cadena, especialmente en los carbonos 6 y 7 (p. ej., ácido linoleico [C18:2; ! -6]). En determinadas circunstancias se pueden presentar necesidades especiales en ácidos grasos poliinsaturados con doble enlace en los carbonos 3 y 4 como el ácido linolénico [C18;3; ! -3], que es particularmente abundante en los fosfolí pidos del sistema nervioso e imprescindible para la configuración de las estructuras celulares, y especialmente en el sistema nervioso, si bien se había debatido sobre su esencialidad después de comprobarse que no reduce los síntomas dérmicos causados por la deficiencia de ác. linoleico. En personas adultas, se calcula que entre un 1 y un 2 % del aporte calórico de la dieta diaria debe de estar constituido por ácidos grasos esenciales según el NRC, y hasta un 3 % según la FAO/OMS No es frecuente la carencia en ácidos grasos esenciales si se consume suficiente cantidad de aceites vegetales y derivados. Dicha carencia se manifiesta por lesiones cutáneas rojizas, sobre todo en los carrillos y zonas de abrasión epitelial. El ácido araquidónico [C20:4; ! -6] es otro ácido graso esencial, precursor de sustancias como prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos. Su esencialidad es también debatida al comprobarse que el organismo humano es capaz de sintetizarlo a partir de ácido linoleico.

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Las prostaglandinas son sustancias análogas a las hormonas, ejerciendo su acción cuando son segregadas en regiones próximas. Se producen en todo el organismo, teniendo numerosas funciones como en procesos inflamatorios, mantenimiento de la presión arterial, jaquecas, etc. La síntesis de prostaglandinas tiene lugar a nivel de membrana plasmática, y comienza con la liberación del ácido araquidónico de los fosfolípidos de la membrana. La hidrólisis del enlace éster que une el ácido al glicerol se realiza por una lipasa sensible a hormonas y neurotransmisores. El ácido araquidónico es el sustrato de la enzima prostaglandin sintetasa, primera enzima del ciclo de formación de prostaglandinas y tromboxanos. Esta es la enzima que bloquean los fármacos antijaquecosos (aspirina). Los leucotrienos y tromboxanos presentan funciones fisiológicas menos conocidas, aunque han sido asociados a procesos fisiopatológicos de algunas enfermedades.

7.4. Aspectos nutricionales Los lípidos son aportados por un gran número de alimentos, aunque podemos indicar como principales aportadores a los alimentos grasos, tales como los propios aceites (oliva, girasol, etc.), las grasas animales (tocino, manteca, nata, mantequilla, etc.), y margarinas y salsas (sobre todo mayonesa).

Existen aportadores de lípidos no tan obvios, como son los embutidos y los fritos (muy abundantes, por ejemplo, en patatas, huevos o precocinados). Recordamos que los alimentos aportadores de colesterol son siempre de origen animal, destacando huevos y marisco.

7.5. Digestión y metabolismo de los lípidos A) Digestión La hidrólisis de las grasas en el aparato digestivo tiene lugar casi exclusivamente en duodeno y yeyuno. En estas localizaciones existe un pH ligeramente alcalino (debido al bicarbonato pan-

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creático), estando presentes las sales biliares, y siendo donde actúan principalmente las lipasas pancreáticas. En el duodeno las sales biliares emulsionan las grasas, lo cual, unido a los movimientos peristálticos, ocasiona la disgregación de las grandes gotas de grasa del quimo, aumentando unas 10.000 veces la superficie de exposición de dicha grasa, favoreciendo la acción de las lipasas. Las micelas de grasa parcialmente digeridas difunden por la superficie de las células de la mucosa intestinal. Las sustancias más polares (ácidos grasos de cadena corta, fosfato, colina, etc.) difunden a través del medio acuoso. En el ser humano la mayor parte de los triglicéridos se hidrolizan a monoglicéridos y ácidos grasos, formándose también algo de glicerol libre. Los fosfolípidos son total o parcialmente hidrolizados, y el colesterol se desesterifica.

B) Absorción La absorción intestinal (en duodeno y yeyuno) de las grasas (degradadas en sus componentes constitutivos), se realiza por difusión simple, siendo los ácidos biliares reabsorbidos en las regiones más distales del intestino. Una vez en el citoplasma de los enterocitos, los triglicéridos, fosfolípidos y esteres de colesterol son de nuevo resintetizados y se unen con pequeñas cantidades de proteína (polipéptidos apo A, B y C) formando unos conglomerados lipídico-proteicos que reciben el nombre de quilomicrones, y que son vertidos al espacio extracelular para pasar a continuación al sistema linfático. Los quilomicrones (<0,940 g/cc) son una de las formas en que los lípidos pueden ser transportados; todas

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ellas tienen una estructura común que es un núcleo formado por triglicéridos y colesterol, y una porción exterior formada por fosfolípidos y proteínas. Los ácidos grasos de cadena corta (<12) pasan directamente de los enterocitos a la circulación portal, siendo transportados por sangre por la albúmina, pudiendo ser utilizados directamente en los tejidos como material energético. Además de quilomicrones, pueden existir otros tipos de lipoproteínas. Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL 0,940-1,006 g/cc), compuestas principalmente por triglicéridos, con pequeñas cantidades de fosfolípidos y colesterol, unidos a diferentes tipos de proteínas (apo B, C y E). Las VLDL sintetizadas en el enterocito contienen menos colesterol que las producidas en el hígado, siendo estas últimas las más abundantes. Lipoproteínas de baja densidad (LDL 1,006-1,063 g/cc), se forman en sangre a partir de las VLDL, al perder triglicéridos principalmente y parte de las proteínas, lo que hace aumentar su densidad. Los polipétidos relacionados son fundamentalmente apo B. Lipoproteínas de alta densidad (HDL 1,063-1,210 g/cc), ostenta una relación proteínaslípidos muy alta, presentando mayor cantidad de fosfolípidos que de colesterol y triglicéridos. El principal polipéptido relacionado con éstas es la apo A.

C) Distribución y metabolismo La mayor parte de la grasa de la dieta penetra en la sangre como quilomicrones a través del sistema linfático (conducto torácico), lo cual evita que se produzcan cambios bruscos en la concentración de lípidos en sangre. Después de consumir dietas ricas en grasa se puede observar la incorporación de los quilomicrones a la sangre a partir del sistema linfático durante horas. Los quilomicrones y las VLDL son utilizados principalmente por los tejidos adiposo y muscular, en los cuales la lipoprotein lipasa (LPL) de los capilares se activa, liberándose de forma local los ácidos grasos utilizados como sustrato energético, o almacenados como triglicéridos. Si en las paredes de los vasos sanguíneos se produce una cantidad excesiva de fosfolípidos, colesterol y proteínas, son transferidos a HDL. Los triglicéridos y esteres de colesterol que quedan en los quilomicrones pasan al hígado y se unen a receptores específicos, por lo que la vida media de los quilomicrones es de 4-5 minutos. En el hígado, el colesterol es de nuevo desesterificado y forma un pool, formando otro los ácidos grasos. El colesterol puede ser eliminado vía biliar o esterificarse de nuevo e incorporado a VLDL hepáticas, junto a fosfolípidos y los triglicéridos formados a partir de acetil CoA, para su transporte sanguíneo. La mayor parte de los ácidos grasos penetran en el tejido adiposo y/o muscular para ser almacenados como triglicéridos. Las lipoproteínas resultantes que serían de densidad intermedia (IDL) se convierten en LDL gracias a la acción de las HDL y la enzima lecitíncolesterol acil transferasa (LCAT), que esterifica el colesterol con un ácido graso insaturado procedente de la lecitina. Las LDL son captadas en las células mediante un receptor de membrana, por lo que su mal funcionamiento o ausencia es causa de hipercolesterolemia. El transporte de colesterol desde los tejidos periféricos al hígado se realiza principalmente vía HDL. La vida

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media de las VLDL es más alta que la de los quilomicrones (1-3 h), y la de las LDL mucho más (casi 24 h).

a) Ayuno prolongado En periodos de ayuno prolongado, a medida que las reservas de glucógeno se van gastando, comienza, sobre todo a nivel de tejido adiposo, la hidrólisis de triglicéridos, siendo las propias hormonas responsables de la glucogenolisis (ACTH y glucagón) las que activan la lipasa. También situaciones de estrés desencadenan la secreción de ACTH, glucocorticoides, catecolaminas y estimulación del sistema nervioso vegetativo adrenérgico, provocando glucogenolisis, proteolisis y por supuesto lipolisis. Los ácidos grasos liberados en el tejido adiposo son transportados por sangre unidos a la albúmina a todos los tejidos orgánicos, en tanto que el glicerol se dirige principalmente al hígado, y en menor medida, al riñon, que son los únicos tejidos que lo pueden utilizar. Si el ayuno se mantiene durante mucho tiempo, aumenta progresivamente la concentración de ácidos grasos en plasma y comienzan a aparecer cantidades cada vez más elevadas de los llamados cuerpos cetónicos, fruto de la conversión en el hígado del exceso de ácidos grasos en acetona y acetoacetato. Estos compuestos son mucho más solubles que los ácidos grasos, pudiendo ser utilizados en tejido muscular y otros tejidos como material energético (fundamentalmente en el sistema nervioso central, donde no se pueden utilizar los ácidos grasos como sustrato energético).

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Si la concentración de los cuerpos cetónicos en sangre es alta, comienzan a aparecer en orina, pudiendo haber pérdidas también por vías respiratorias, produciéndose el típico olor a acetona del aliento. Una consecuencia de la presencia de cuerpos cetónicos en sangre es el descenso del pH (principalmente por los ácidos oc-cetobutírico y acetoacético por lo que se requiere un aumento del amoniaco circulante, procedente de las proteínas.

7.6. Aspectos particulares del colesterol (colesterolemia) El colesterol dietético se relaciona estrechamente con la formación de placas ateromatosas en Jas vías sanguíneas, por lo que aumentan las probabilidades de producirse una isquemia en determinadas zonas orgánicas por obstrucción de dichas vías. En la circulación arterial coronaria, pueden derivar en cardiopatías isquémicas, que son la principal causa de muerte en las sociedades desarrolladas. La importancia del colesterol en estos procesos se debe al efecto que presenta sobre los receptores de las LDL circulantes disminuyéndolos, por lo que el tiempo de circulación es más prolongado. Además, estas LDL ricas en colesterol son más fácilmente captadas por macrófagos, por lo que su incidencia sobre la formación de ateromas es mayor. El consumo de colesterol en una sociedad desarrollada se sitúa entre 400 y 600 mg/día, y concretamente en nuestro país en torno a 390 mg/día (Instituto Nacional de Estadística), siendo los alimentos más ricos en colesterol las carnes, huevos, productos lácteos y marisco, estando exentos de colesterol los alimentos de origen vegetal. La instauración de hipercolesterolemia puede estar influida por varios factores de tipo hereditario, hormonal (tiroxina, insulina, factor de crecimiento plaquetario y ACTH), farmacológicos (resinas que quelan los ácidos biliares) y nutricionales. En cuanto al factor hereditario, parece haber una predisposición hereditaria a padecer este tipo de trastornos, sin la cual, la incidencia de los restantes factores parece ser muy baja.

A) Influencia del colesterol dietético Las necesidades de colesterol de una persona adulta media son de 1.100 mg/día, para aportar el sustrato estructural de membrana y como precursor de importantes biomoléculas. De esa cantidad, el 25 % (200-300 mg) ha de provenir de la dieta, ya que el resto es biosintetizado en el organismo, principalmente en el hígado, y secundariamente, en el intestino delgado. La producción de colesterol del intestino no tiene ningún mecanismo de retroalimentación, el cual sí existe en el hígado. El colesterol de la dieta inhibe la síntesis de colesterol hepático (retroalimentación). Una disminución drástica del consumo de colesterol no produce un descenso proporcional de la colesterolemia. En tejidos periféricos puede existir una síntesis muy escasa de colesterol, que presenta mecanismos de retroalimentación, y a la vez, el colesterol producido inhibe la síntesis hepática del mismo.

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Como ya hemos indicado anteriormente, para la incorporación del colesterol al interior de las células es necesario un receptor de membrana que si está ausente o es ineficaz, provoca la llamada hipercolesterolemia familiar, enfermedad hereditaria. También se puede producir hipercolesterolemia por un fallo del sistema de retroalimentación negativa del hígado de la hidroximetilglutaril-CoA reductasa. Sin embargo, las causas dietéticas unidas a una predisposición genética son las responsables de un 95 % de las hipercolesterolemias diagnosticadas. La degradación y eliminación de colesterol tiene lugar principalmente a través de la secreción biliar, aunque gran parte del colesterol y ácidos biliares son de nuevo reabsorbidos, existiendo existiendo siempre pérdidas netas, por lo que es necesaria la reposición dietética. Los gastos diarios obligatorios mínimos de colesterol serían unos 50 mg en formación de ácidos biliares, 20 mg en formación de vitamina D, 6-29 mg en la producción de glucocortides y, por supuesto, por la descamación de las mucosas dérmica e intestinal, lo que supone un total de unos 100 mg/día. Del colesterol presente en la dieta sólo se absorbe un 40 %, incrementándose los niveles de colesterolemia cuando se ingieren más de 100 mg/día, aumentado progresivamente dichos niveles al hacerlo la cantidad de colesterol en la dieta hasta un máximo de saturación que se sitúa en torno a los 500 mg/día, a partir de los cuales ya no se produce aumento sensible en los niveles de colesterol plasmático, aunque los límites pueden variar ostensiblemente de unos individuos a otros. Esto quiere decir que los niveles de colesterolemia serán similares comiendo un tocino de cielo hecho con ocho yemas de huevo (2.000 mg de colesterol), que con sólo dos huevos fritos (500 mg de colesterol)

B) Otros factores dietéticos que influyen sobre la aterogénesis A la hora de evaluar la situación fisiológica de una persona respecto al colesterol plasmático hemos de tener muy en cuenta, no sólo la ingestión del propio colesterol, sino además otros com ponente ponentess de la dieta que que pueden pueden afecta afectarr a los niveles niveles de colest colestero eroll plasmátic plasmáticoo y/o ser per ser per se, factores aterogénicos.

a) Grasa total La formación de quilomicrones y su tiempo de permanencia en el torrente circulatorio es pro porcio porcional nal a la grasa grasa tota totall que que se ingi ingiere ere.. Aunqu Aunquee este este tiemp tiempoo de perm permane anenci nciaa es norm normalm almen ente te muy muy corto (desde que un quilomicrón sale del conducto torácico hasta que es metabolizado), se ha comprobado que presentan un elevado potencial aterogénico, por lo que ha de limitarse la ingestión total de grasa, ya que cuanta más grasa se ingiere más tiempo se están liberando quilomicrones al torrente sanguíneo. b) Ácidos grasos saturados El estudio de los siete países demostró la incidencia de la grasa saturada en las cardiopatías, cuando esta constituye más del 10 % de la dieta.

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La acción de las grasas saturadas parece ser similar a la que produce el colesterol sobre los receptores de las LDL, por lo que los niveles de estas lipoproteínas permanecen elevados en sangre al reducir los receptores específicos disponibles. Se recomienda que no se ingiera más de un 10 % del aporte calórico en forma de grasas saturadas. I) Ácidos I) Ácidos graso graso de cadena cadena media Estos ácidos grasos, fundamentalmente el caprílico (C8:0) y cáprico (C10:0) no tienen efecto manifiesto sobre las concentraciones de colesterol plasmático. II) Ácidos II) Ácidos mirístico mirístico (C14:0) (C14:0) y palmítico palmítico (CJ6:0) (CJ6:0) Son los que poseen mayor capacidad hipercolesterolemiante, y de los más frecuentes en las grasas usadas para consumo humano. esteárico (C18:0) (C18:0) III) Ácido III) Ácido esteárico Su efecto sobre los niveles de colesterol suele ser neutro, ya que es rápidamente metabolizado, transformándose en ácido oleico. Por desgracia, no es muy frecuente en las grasas saturadas.

c) Ácidos grasos monoinsaturados monoinsaturados 1) Ácido 1) Ácido oleico oleic o (C18:1) (C18 :1) Suele ser el ácido graso monoinsaturado más frecuente en la nutrición humana. Su efecto sobre la colesterolemia es neutro. Esto quiere decir que si se consume en lugar de un ácido graso saturado, conseguiremos un descenso de las tasas de LDL circulante, produciéndose una reducción de la relación LDL/HDL, por lo que da como resultado un efecto beneficioso. Se puede recomendar sobre un 15-20 % del contenido calórico de las dietas en forma de ácido oleico, para proporcionar una palatabilidad adecuada a los alimentos y el efecto de saciedad. elaí dico (C18:l trans) II) Ácido II) Ácido elaídico Es el resultado de la hidrogenación de grasas ricas en ácidos grasos monoinsaturados (oleico) para aumen aumentar tar su punto punto de fusión. fusión. Parece Parece tener tener un potencial potencial aterog aterogéni énico co tan manifi manifiesto esto como como las grasas saturadas, aunque los estudios aún no son concluyentes.

d) Ácidos Ác idos grasos poliinsaturados poliinsa turados I

) Ácido linoleíco (C18:2)

Es un ácido graso esencial que se encuentra en los aceites vegetales fundamentalmente. Presenta un doble enlace entre los carbonos 6-7 terminales, por lo que se denomina como ! -6 (omega 6).

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Fue de los primeros ácidos grasos que se comprobó que tenía un efecto beneficioso sobre las tasas de colesterol plasmático. Realmente, el efecto de este ácido graso (como ocurría con el oleico) es neutro sobre los niveles de LDL circulantes, aunque en elevadas cantidades pueden disminuir también las tasas de HDL circulantes. Se han señalado algunos efectos beneficiosos colaterales del consumo de este ácido graso, como son, descender la tensión arterial o como preventivo de arritmias. Sin embargo, el consumo de elevadas cantidades de linoleíco tiene también efectos desfavorables como el aumento del riesgo de litiasis biliar o comprometer la respuesta inmune, sobre todo en ancianos, e incluso se habla de posible favorecimiento de ciertos tipos de cáncer, aunque lo cierto es que no se dispone de datos de la repercusión de consumos superiores a 7,5 % de ácidos grasos ! -6 a largo plazo. Dado que el consumo a largo plazo de cantidades altas de linoléico en la dieta puede tener estos y otros efectos aún desconocidos, se recomienda que la ingesta de ácidos grasos poliinsaturados no supere el 10 % de la ingesta calórica. Ácidos II) Ácidos

grasos grasos omega omega 3 ( ! -3) Son, fundamentalmente, el ácido eicosapentanóico (EPA) (C20:5) y ácido docosahexanóico (C22:6). Este tipo de ácidos grasos se encuentran sobre todo en las grasas de pescado. Se comprobó que poblac poblacione ioness que ingería ingeríann elevada elevadass cantidad cantidades es de pescad pescado, o, como como son los esqu esquima imales les o los los japonejaponeses presentaban riesgos muy bajos de enfermedades cardiovasculares. Su acción principal es la de reducir la síntesis de VLDL, por lo que su efecto es esencialmente sobre el nivel de triglicéridos plasmáticos, sin que se haya comprobado efecto beneficioso alguno sobre los niveles de colesterol plasmático. Parecen aumentar ligeramente el efecto de retorno (al hígado) de colesterol merced a la HDL. Los efectos beneficiosos encontrados en este tipo de ácidos grasos se han estudiado con ingestiones elevadas de los mismos (más de 3 g/día), que si se suministran en forma de pescado, sería necesario consumir 1.500 gramos de pescado blanco o entre 200 y 600 gramos de pescado azul. Estas cantidades de pescado proporcionan al mismo tiempo unas cantidades de colesterol elevadas. No obstante, con el consumo de al menos dos raciones normales de pescado a la semana se ha comprobado un descenso significativo en las tasas de mortalidad por enfermedades coronarias. En cualquier caso, el uso de este tipo de ácidos grasos en forma de preparados farmacéuticos, o bien por una ingestión elevada de pescado puede tener también algunas repercusiones negativas, como disminución de la capacidad agregante de las plaquetas (mayor tiempo de sangrado), disminución de la respuesta inflamatoria y posible aumento de la peroxidación grasa.

e) Glúcidos Aunque su efecto general es neutro, la sustitución de parte de las grasas por glúcidos proporciona un efecto beneficioso, si bien en exceso pueden ocasionar un aumento de la producción de las VLDL hepáticas. f) Fibra La reabsorción en el tracto gastrointestinal de sales biliares y colesterol, depende en parte del tipo y cantidad de fibra de la dieta. Ya indicamos en su momento que la fibra soluble se une a los

7 6 ____ ________ ________ ________ ______ __ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS_______ ALIMENTOS____________ _________ ________ _____ _

ácidos biliares y a los esteroides, por lo que facilita su excreción fecal. En cualquier, caso la fibra dietética insoluble también aumenta la excreción fecal de esteroides al reducir la duración del tiempo de tránsito del quimo a través del intestino delgado. El aumento de la excreción fecal de esteroides puede suponer un descenso de la colesterolemia entre un 10 y un 25 %.

g) Proteínas La influencia de las proteínas sobre las lipemias parece depender del origen de dichas proteínas, siendo beneficiosas las de origen vegetal, y en cambio las de origen animal, y particularmente las de la leche, parecen tener un efecto hipercolesterolemiante (no esta claro si estos estudios han eliminado totalmente el aporte graso de dichos alimentos).

h) Alcohol El consumo de elevadas cantidades de alcohol produce un aumento de la síntesis de las VLDL hepáticas, por lo que aumentan los niveles de triglicéridos plasmáticos, aunque simultáneamente podría podría prod produci ucirr un aum aumen ento to de las HDL HDL (inc (inclus lusoo consu consumo moss moder moderado adoss de alcoho alcohol). l). De Debid bidoo a esto estoss efectos contradictorios, y a otras contraindicaciones de variada índole de esta sustancia, no se suele recomendar su consumo (sobre todo en personas obesas o con niveles altos de triglicéridos plasmá plasmático ticos). s). No obst obstante ante,, se pueden pueden inger ingerir ir pequeñ pequeñas as cantida cantidades des sin sin que afect afectee notablem notablement entee los niveles de triglicéridos.

i) Trazas metálicas La deficiencia en cobre causa hipercolesterolemia, sin que el mecanismo esté bien definido. Por otra parte, y estando aún en fase de investigación, parece ser que el vanadio y posiblemente el cromo pueden reducir la síntesis de colesterol endógeno. j) Vitamin Vi taminas as Se ha comprobado que la ingestión de dosis elevadas de niacina (3-9 g/día) puede reducir el nivel sérico de colesterol, aunque no ha sido corroborado hasta el momento.

k) Calorías El exceso de consumo calórico y el sobrepeso incrementan la incidencia de elevadas tasas de colesterol y triglicéridos plasmáticos, con bajos niveles de HDL. Además, la obesidad constituye un factor de riesgo por sí misma en la cardiopatía isquémica.

7.7. Ácidos grasos de conformación trans Este tipo de ácidos suelen ser fruto de la transformación (por parte del hombre) de ácidos grasos insaturados tipo cis, para cis, para obtener obtener puntos puntos de fusión fusión más altos.

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El consumo de este tipo de grasa en EE UU corresponde al 15 % del consumo graso, ya que la margarina empleada en este país para cocinar contiene aproximadamente un 35 % de ácidos grasos tipo trans. Hoy en día se especulan posibles repercusiones sobre la salud. Uno de los efectos que se indica como desfavorable es que producen un aumento de los niveles de colesterol plasmático, lo cual parece parece compro comprobarse barse en conejo conejos, s, siendo siendo en monos monos al contrari contrario. o. Entre otros efectos desfavorables se citan posibles bloqueos de la utilización de sus homólogos cis de ácidos grasos esenciales como ocurre en la transformación de linoléico en araquidónico, y el hecho de que aunque pueden ser degradados metabólicamente, suelen acumularse en membranas celulares, y muy particularmente, en la grasa cardiaca y hepática, aunque a este res pecto también también hay hay opinion opiniones es contra contradicto dictorias. rias.

7.8. Recomendaciones internacionales En España, el 41 % de las calorías de la dieta se consumen en forma de grasa, correspondiendo un 15 % a saturadas, 20 % a monoinsaturadas y menos del 7 % a poliinsaturada. El Comité sobre Dieta y Salud, de la Junta de Alimentación y Nutrición recomienda que la ingesta de grasa no suponga más del 30 % de las calorías consumidas diariamente, y que sólo hasta un 10 % de dichas calorías se suministre en forma de ácidos grasos saturados. También se indica un consumo superior al 1-2 % de las calorías en forma de ácidos grasos esenciales sin que se supere el 10 % de las calorías de la dieta en forma de ácido linoleíco y araquidónico (pues no se tiene conocimiento de sus efectos a largo plazo). Por último, se indica que el consumo de colesterol sea inferior a 300 mg/día. En lactantes se recomienda que las fórmulas lácteas contengan al menos 2,7 % de energía en forma de ácido linoléico. En las guías para la población española elaborada por SENC (Sociedad Española de Nutrición Comunitaria) las recomendaciones son similares a las indicadas anteriormente, matizándose que el consumo de grasa puede oscilar entre 30-35 % de las calorías diarias, permitiéndose el límite superior si la principal grasa consumida es el aceite de oliva. Se propone no superar el 10% de saturadas, ni de poliinsaturadas y que la relación insaturadas/saturadas sea superior a 2. En cuanto al colesterol, se recomienda no superar los 100 mg/1.000 kcal (aproximadamente 300 mg/día).

8 Alcohol

8.1. Concepto y terminología El etanol es un componente energético que procede de la glucosa fermentada anaeróbicamente por determina determinados dos microorga microorganism nismos. os. El metabolism metabolismoo del alcohol alcohol en el hombre es muy similar similar al de las grasas y cetonas. Tiene un contenido energético intermedio (7 kcal/g) entre las grasas y los hidratos de carbono. El consumo de bebidas alcohólicas suele ser bastante elevado en sociedades desarrolladas. El consumo medio en España, en el año 1980, fue de 14,1 L/año (equivale a unos 40 ml/día = 1 litro de cerveza), y ha sufrido un gran aumento desde los años sesenta en el que el consumo se situa ba en 8.5 8.5 L/año. L/año. Este increme incremento nto en consum consumoo ha supuesto supuesto el el que en un estudio estudio de 24 países países nos nos situemos en segundo puesto (sólo superado por Francia), por delante de países tan emblemáticos en el consumo de alcohol como Inglaterra, al que doblamos en consumo de alcohol. El 13 % de los varones españoles consumen más de 100 mi de etanol al día, lo que equivale a más de dos litros de cerveza o más de medio litro de vino. La evolución del consumo de diferentes bebidas alcohólicas en España entre los años 87 y 92 fue de una reducción de un 30 % en el consumo de vino, un aumento del 12 % en el consumo de cerveza y un aumento del 32 % del consumo de otras bebidas alcohólicas

8.2. Metabolismo Dada su fácil disolución en agua y lípidos, el etanol se absorbe muy bien en el tracto gastrointestinal (parte en el estómago), la absorción se demora si se consume intercaladamente intercaladamente durante la comida. Se distribuye por todos los líquidos corporales (puede ser utilizado como indicador del volumen hídrico corporal), por lo que también aparece rápidamente en orina, y en el aire espirado, excretado de una forma pasiva. La principal vía de eliminación del alcohol (aproximadamente (aproximadamente el 90 %) es su metabolización en el hígado. La velocidad de eliminación del etanol es aproximadamente de 100 mg/kg peso vivo y hora.

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La enzima más importante implicada en el metabolismo del alcohol es la alcohol deshidrogenasa citosólica (enzima que requiere zinc), que cataliza la conversión de etanol en acetaldehido, reacción de oxidación que implica la reducción de NAD + a NADH, transformándose posteriormente en acetato. Este acetato en parte pasa al torrente circulatorio y es utilizado por los tejidos orgánicos, transformándolo en acetil-CoA y usado como material energético. El acetato que permanece en el hígado (que es la mayor parte) se utiliza en el hepatocito para formar ácidos grasos.

8.3. Repercusiones sobre la salud A) Repercusiones directas

Los efectos del etanol sobre el hígado, en alcohólicos crónicos, en forma de cirrosis hepática u otros trastornos como gastritis, parecen ser debidos en parte al efecto tóxico del alcohol y a la malnutrición coexistente. En cualquier caso, el principal efecto se debe a la hepatotoxicidad del alcohol, como se ha demostrado experimentalmente en ratas, mandriles y seres humanos, alimentados con dietas adecuadas. Además, hay que tener en cuenta que si parte del alcohol que se consume es metanol, las repercusiones sobre la salud pueden ser mucho más negativas, ya que el formaldehído formado en su metabolismo es muy perjudicial para la retina, pudiéndose producir cegueras permanentes. Por supuesto, el alcohol metílico está prohibido para consumo humano, pero no se descarta su uso fraudulento para aumentar, de forma económica, la graduación de vinos de baja calidad.

ALCOHOL

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B) Repercusiones indirectas (metabólicas)

No es momento éste de hacer un recuento de los desmanes individuales y colectivos que producen, indirectamente indirectamen te el alcohol (accidentes de tráfico, marginación social, desempleo, etc.). Nos referiremos a otro tipo de repercusiones de mayor interés dietético, como son las metabólicas. En primer lugar, el individuo alcohólico obtiene del alcohol (etanol) gran parte de sus requerimientos energéticos, lo que conduce a la aparición de diferentes tipos de malnutrición, pues estos alcohólicos suelen reducir la ingestión de alimentos no alcohólicos, necesarios para su normal desarrollo. Entre las deficiencias más comunes en alcohólicos están las de ácido fólico, tiamina, piridoxina, detectándose también bajos niveles sanguíneos de manganeso, calcio y zinc. Sin embargo, se observa un mayor cúmulo de hierro en individuos alcohólicos, pensándose que puede ser debido a que con el alcohol se produce una mayor secreción de ácido clorhídrico en el estómago, que solubiliza el hierro y facilita su absorción. El consumo de alcohol produce un aumento de la concentración de triglicéridos en el plasma y en el hígado, así como un aumento de la concentración sanguínea de ácido láctico, que hace que disminuya la excreción de ácido úrico, con lo que aumenta la concentración de este ácido en, sangre (gota). Al parecer, puede existir una relación entre la glutamina y la dependencia del alcohol, de tal manera que individuos alcohólicos tratados con dosis elevadas del aminoácido glutamina, presentan una reducción muy significativa del consumo de alcohol, aunque estos estudios no son definitivos.

8.4. Aporte calórico del alcohol a la dieta Para el cálculo del aporte calórico del etanol, se puede utilizar la siguiente fórmula: Volumen x Grados x Densidad x Energía/100 = Aporte calórico Volumen = volumen de bebida alcohólica bebido (mi). Grados = graduación alcohólica en %. Densidad = densidad del alcohol = 0,794 g/ml. Energía = 7,1 kcal/g. 100 = para pasar de tanto por ciento a tanto por uno. Ejemplo Ejemplo.. Un vaso de whisky (unos 100 mi) con una graduación del 40% propor-

cionaría: 100 mi x 40 x 0,794 g/ml x 7,1 kcal/g /100 = 225,5 kcal Es decir, casi 1/8 de la ingesta calórica recomendada o el equivalente al consumo de tres huevos, o 350 mi de leche.

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8.5. Implicaciones nutricionales del consumo de alcohol En una dieta equilibrada, si parte de las calorías son aportadas por el alcohol, la acumulación grasa es superior a si ese mismo aporte calórico se produce por parte de hidratos de carbono. Se ha comprobado que el alcohol provoca un aumento de peso mayor, a igualdad de calorías aportadas, que las proteínas, hidratos de carbono e incluso que los lípidos. Se piensa que este fenómeno puede ser debido al mayor consumo de oxígeno que requiere el alcohol para su metabolismo. Además de estas consideraciones, a las calorías suministradas por el alcohol, como a las que suministran las golosinas, se les suele denominar con el término de calorías vacías, debido a que no proporcionan cantidades sensibles de ningún nutriente esencial, y es lo que causa los princi pales problemas problemas de malnut malnutrició riciónn en alcohólicos alcohólicos..

8.6. Recomendaciones Recomendaciones Los organismos internacionales no suelen valorar los posibles efectos beneficiosos de un consumo moderado de alcohol, por lo que sus recomendaciones suelen ser las de la abstinencia total en su consumo. No obstante la SENC (Sociedad Española de Nutrición Comunitaria) recomienda un consumo máximo de 1 ó 2 vasos de vino o cerveza al día. En cualquier caso y desde un punto de vista psicológico, es preferible en numerosas circunstancias (obesidad, hipercolesterolemia, alcoholismo, etc.), recomendar la total abstinencia del consumo de alcohol.

9 Electrolitos

9.1. Concepto y clasificación de los elementos inorgánicos Es muy difícil hacer una clasificación de los elementos inorgánicos que pueden entrar a formar parte de la composición de los alimentos. Desde un punto de vista sanitario y nutricional, los podemos clasificar en tres grupos: a) elementos tóxicos para el organismo humano, incluso en bajas concentraciones (plomo, cadmio, mercurio, arsénico, etc.); b) los que son «inocuos» a las concentraciones en que habitualmente se encuentran en los alimentos y además son beneficiosos para el hombre (calcio, magnesio, hierro, cobalto, cromo, etc.); c) elementos que si bien en bajas concentraciones son beneficiosos (e incluso indispensables) para el hombre, en elevadas concentraciones o en determinadas patologías, pueden ser perjudiciales (boro, flúor, manganeso, molibdeno, níquel, selenio, sodio, cobre, zinc, etc.). De las especies atómicas conocidas se reconocen veintiséis como elementos indispensables para la vida del hombre. De ellos, cinco (C, H, N, O y S) son constituyentes habituales de la materia orgánica, y por tanto, es impensable que se produzca su carencia. Los restantes veintiún elementos se consideran como constituyentes inorgánicos y según su concentración en animales y hombre se clasifican, por una parte, en electrólitos (sodio, potasio y cloro) y minerales mayoritarios (calcio, fósforo y magnesio), cuyas concentraciones son relativamente altas; y por otra parte, en elementos traza u oligoelementos (hierro, cobre, manganeso, zinc, cobalto, selenio, cromo, molibdeno, estaño, vanadio, yodo, flúor, silicio, níquel y arsénico) cuyas concentraciones en animales y hombre suelen ser muy bajas siendo también habitualmente bajo el aporte periódico que se requiere de los mismos. Heydorn y Damsgaard clasifican los minerales, según la cantidad presente en la muestra a analizar, en mayoritarios-minoritarios (100-0,01 %), traza (1000,01 mg/kg) y ultratraza (<0,01 mg/kg). Cada mineral es requerido en una concentración específica por los organismos, pudiendo ser más o menos amplios los márgenes de tolerancia para cada uno de ellos. Habitualmente, concentraciones inferiores a esos márgenes de tolerancia ocasionan la sintomatología típica de carencia de dicho elemento, en tanto que una concentración elevada puede dar lugar a disfunciones más o menos graves que podrían ocasionar cuadros sintomáticos específicos.

84 __________________ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGAS DE ALIMENTOS_________________

La incorporación habitual de minerales al organismo humano se realiza a partir de la ingestión de los alimentos. La concentración de cada uno de estos elementos es muy variable dependiendo del alimento concreto, y de los factores que se relacionan con el mismo, como las fluctuaciones de dicho elemento en la materia prima, forma de elaboración del alimento, preparación culinaria, e incluso otros alimentos que se ingieran a la vez. A) Concepto de electrólitos

Los electrólitos son sustancias que en disolución o fundidas se disocian en iones, los cuales pueden desplazarse en el seno de un campo eléctrico conduciendo la electricidad. A esta definición podrían ajustarse la mayoría de los elementos atómicos conocidos, sin embargo en nutrición, cuando hablamos de electrólitos nos referimos a aquellos iones que entran en mayor proporción en la composición de los fluidos orgánicos, estando disueltos en ellos. En concreto el término electrólitos lo empleamos para referirnos fundamentalmente a sodio, potasio y cloro. La sal ha supuesto un bien preciado para el hombre desde antes de que incluso fuese hombre, y se describe la explotación de yacimientos salinos ya en la Edad del Bronce, siendo desde entonces este mineral de suma importancia, llegando incluso a constituir la base de la economía en tiempo de los romanos (la palabra salario procede del pago que se hacia a los soldados romanos con sal), y posteriormente como impuesto. Sin embargo, hoy en día la sal es un elemento corriente de bajo precio, y que en las sociedades civilizadas se utiliza sólo como un condimento alimentario más.

9.2. Sodio A) Utilidad fisiológica

El sodio es el principal catión de los fluidos extracelulares y el principal regulador del volumen del fluido extracelular. Del sodio presente en el organismo (unos 4 moles), la mitad se encuentra en el fluido extracelular, unos 1,5 moles en los huesos y unos 0,5 moles en el interior de las células. El sodio en los huesos no presenta equilibrio rápido con el resto de sodio orgánico, ya que forma parte de los cristales minerales del hueso y no está disponible como reserva inmediata. El contenido de sodio en el cuerpo y en sus fluidos es controlado por mecanismos homeostáticos. El volumen de fluido extracelular es normalmente determinado por su contenido en sodio. El sodio es importante en la regulación de la osmolaridad, el balance ácido-base y el potencial de membrana de las células. Está relacionado también con el transporte activo a través de la membrana celular y puede ser expulsado en intercambio con el potasio para mantener un adecuado potencial de membrana.

ELECTROLITOS

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B) Control orgánico del sodio

La homeóstasis del sodio se realiza a partir de una amplia gama de circunstancias ambientales y dietéticas, principalmente mediante la acción de la hormona aldosterona en los túbulos renales. Cuando la ingestión de sodio es alta, los niveles de aldosterona decrecen y el sodio en orina aumenta, pudiendo ser los niveles de sodio en orina prácticamente cero si la ingestión de sodio es escasa. Aunque la retención renal de sodio puede ser excepcional, existen pérdidas obligadas de sodio por las heces y el sudor. C) Características nutricionales

Los cálculos de los requerimientos de sodio se basan en las estimaciones de las necesidades para el crecimiento y la reposición de pérdidas obligatorias. a) Sodio en la dieta

Los alimentos y bebidas que contienen cloruro sódico (39 % de sodio en peso) son la fuente primaria de sodio. Otras sales como el bicarbonato sódico o el glutamato monosódico sólo contribuyen en menos de un 10 % de la ingesta total de sodio. El agua suele contener por debajo de 20 mg/L de sodio, contribuyendo en menos de un 10 % a la ingesta total del mismo. Se ha com probado que sólo un 10 % de la sal procede de la contenida naturalmente en los alimentos, un 15 % procede de la sal añadida al cocinarlos y en la mesa, y el restante 75 %, del procesado y manufacturado. En vista de esto es lógico pensar que las dietas con alto contenido en sodio suelen estar formadas por productos manufacturados, y que por el contrario, dietas bajas en sodio se basan principalmente en frutas frescas, vegetales y legumbres. Se indica que el 32 % del sodio procede de alimentos cocinados y cereales, el 21 % de carnes, y un 14 % de productos lácteos. El uso discrecional del sodio en forma de cloruro sódico ocasiona aportes muy variables. Los niveles de sodio consumidos por la dieta oscilan entre 1.8 y 18 g/día según autores. El consumo medio de sal en España a principio de los ochenta era de unos 7,5 g/día, lo que supone unos 3 g/día de sodio, oscilando notablemente entre las distintas Comunidades Autónomas, provincias y, por supuesto, dependiendo del gusto individual de cada uno.

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D) Recomendaciones nutricionales a) Adultos

En climas moderados, los adultos sanos mantienen su estatus de sodio con ingestas discretas del mismo. Las pérdidas obligatorias por orina y heces son de unos 23 mg/día, y las pérdidas por sudor 575 mg/L. Considerando la alta variabilidad en los tipos de actividad física realizada y la adaptabilidad al clima, se considera que 500 mg/día es la ingesta mínima segura. Pero dado que un mayor consumo de sodio no implica ventajas para el organismo y en cambio puede ser cau sante de graves desarreglos orgánicos como hipertensión, el NRC indica la necesidad de que la concentración de sodio en la dieta no exceda los 2,4 g/día (6 g de sal). b) Gestación y lactación

Durante la gestación existe un aumento en las necesidades de sodio debido a que existe un aumento del fluido extracelular en la madre, los requerimientos del feto y los niveles de sodio en el liquido amniótico. Estas necesidades están normalmente cubiertas en parte por la respuesta fisiológica del sistema renina-angiotensina-aldosterona. Dado que una gestante gana en peso unos 11 kg, de los cuales el 70 % es agua extracelular, conteniendo 150 mEq/L (3,45 g/L), el incremento medio de sodio requerido durante la gestación es de 69 mg/día sobre las recomendaciones generales (la ingesta habitual suele sobrepasar este nivel, por lo que no sería necesaria una suplementación). Durante la lactación los requerimientos de sodio aumentan considerablemente, al contener la leche humana unos 180 mg/L de sodio, que para 750 mi de producción normal suponen 135 mg/día de aumento sobre la ingesta habitual (que también se cubre normalmente con el margen de sobreingestión usual de sodio). c) Lactantes y niños

Los requerimientos de sodio son obviamente mayores en lactantes y niños pequeños cuyo volumen extracelular está en rápida expansión. Unos 23 mg/kg se considera aceptable para lactantes y niños pequeños. Dados unos 135 mg/día de sodio a partir de la leche materna, supone una media de unos 27 mg/kg en lactantes desde el nacimiento a los 2 meses, y 18 mg/kg de los 3 a los 5 meses. Salvo en niños prematuros (que pueden tener hiponatemia), se considera que la leche humana proporciona unos niveles satisfactorios de sodio para el crecimiento del lactante, recomendándose concentraciones de sodio entre 20 y 60 mg/100 kcal para leches maternizadas (CON/AAP; FAO/WHO), siendo 60 mg/100 kcal el máximo legal permitido por la legislación española, aunque la Sociedad Europea sobre Gastroenterología Pediátrica y Nutrición (ESPGAN), indica como nivel máximo 40 mg/100 kcal. E) Repercusiones en la salud a) Por deficiencia

Las deficiencias en sodio a partir de bajas ingestiones del mismo no suelen ser frecuentes, a menos que se siga una dieta rigurosamente baja en sodio. Tampoco una elevada sudoración es

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motivo suficiente para suplementar la dieta en sodio. El cuerpo puede presentar una fuerte deplección de sodio sólo bajo condiciones extremas de sudoración profusa y persistente, o por traumatismos, diarreas crónicas, o afecciones renales debidas a imposibilidad de retención de sodio, lo cual suele requerir atención médica. b) Por exceso

Una ingesta excesiva de cloruro sódico puede ocasionar un incremento del espacio extracelular por agua procedente de las células para mantener la concentración de sodio. Esto ocasiona edema e hipertensión. En caso de una ingestión masiva de cloruro sódico no hay excesivo problema si se tiene agua a disposición del individuo y la función renal no está afectada. En cualquier caso, esta ingestión masiva de cloruro sódico no es usual a partir de los alimentos, aunque si lo es una moderada ingestión elevada y cotidiana de esta sal que puede ocasionar problemas hipertensivos. Sin embargo, en una de las últimas reuniones de INTERSALT, un organismo que estudia la relación entre el consumo de sal y la hipertensión arterial, se indicó que no suponía un beneficio notable el descenso del consumo medio de sal en las sociedades desarrolladas (8 g/día) hasta los niveles recomendados (6 g/día), dada la mínima incidencia sobre los valores de tensión arterial (descensos inferiores a un 2 % en la sistólica y a un 0,2 % en la diastólica), recomendándose solamente un descenso significativo en personas con tratamiento farmacológico contra la hipertensión.

9.3. Potasio A) Utilidad fisiológica

El potasio es el principal catión intracelular que se encuentra en los fluidos celulares en una concentración de 5,6 g/L, unas 30 veces más concentrado que en el plasma o en el líquido instersticial (0,15 a 0,2 g/L). Este pequeño porcentaje de potasio extracelular es, de todas formas, de una gran importancia fisiológica, contribuyendo a la transmisión del impulso nervioso, al control de la contractilidad de la musculatura ósea y al mantenimiento de la presión sanguínea. B) Control orgánico del potasio

Más del 90 % del potasio ingerido es absorbido por el tracto gastrointestinal, independientemente de la cantidad de ingesta, pero esta variable absorción de potasio no se refleja en la concentración en plasma debido al control que sobre él realiza el riñón. El potasio se excreta del organismo mediante la orina y por secreciones gastrointestinales, y sólo una pequeña cantidad se excreta por el sudor. C) Características nutricionales a) Potasio en la dieta

El potasio está ampliamente distribuido en los alimentos, dado que es un constituyente esencial de todas las células vivientes. La concentración de potasio en los tejidos animales es más o menos

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constante, pero varía inversamente a la cantidad de grasa. Algo de potasio se adiciona además en el procesado, pero el efecto total del procesado resulta en un incremento de sodio y un descenso de potasio. La fuente más importante de este elemento son los alimentos sin procesar, especialmente frutas, algunos vegetales y la carne fresca. La contribución del agua de bebida a la ingesta de potasio es insignificante. La ingestión de potasio varía considerablemente dependiendo de la selección de alimentos. Las personas que comen gran cantidad de fruta y vegetales presentan una alta ingestión de potasio, del orden de 8 a 11 g/día.

D) Recomendaciones a) Adultos

Los requerimientos de potasio han sido evaluados en muy pocos estudios. Las pérdidas de potasio en una dieta baja en el mismo suelen ser bajas, aunque su conservación no es tan eficaz como la de sodio. Las pérdidas fecales son inferiores a 400 mg por día, y las pérdidas renales se estiman entre 200 a 400 mg/día. Otras pérdidas (por ejemplo sudor) son despreciables. Sobre una ingesta baja, de unos 800 mg/día, el balance metabólico se mantiene a expensas de una reducción del potasio almacenado (más de 10 g) y en algunos casos con una reducción de los niveles plasmáticos (160 mg/L). Para mantener los niveles normales de reservas del cuerpo y una concentración normal en plasma y en los fluidos intersticiales, se necesita una ingesta de 1,6 g/día. Por lo tanto, los requerimientos mínimos son de 1,6 a 2 g/día. Es conocido que un aumento del contenido en potasio tiene un efecto beneficioso sobre la hipertensión, y la recomendación de consumir frutas y verduras (NRC) puede incrementar la ingestión de potasio en adultos a unos 3,5 g/día. b) Gestación y lactación

No existen evidencias de que los requerimientos de potasio se incrementen apreciablemente durante la gestación, excepto por el incremento necesario en la construcción de nuevos tejidos, los cuales son fácilmente satisfechos por la ingesta usual de potasio. Dado que la leche materna contiene aproximadamente 500 mg/L, habría que considerar este incremento en las pérdidas, pero puede ser cubierto por la ingesta habitual.

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c) Lactantes y niños

Dado que el potasio es un constituyente necesario de todas las células, un incremento en la masa corporal es uno de los mayores determinantes de las necesidades de potasio. Se necesita ingerir de 2,4 a 3,2 g para ganar un kilo de peso vivo. Usando los ratios de crecimiento de lactantes y niños, y suponiendo 2,8 g de potasio por kg de peso vivo, los requerimientos estimados de potasio para el crecimiento son de 65 mg/día para lactantes, 15 a 20 mg/día desde 1 a 10 años, y 35 mg/día para adolescentes. Para mantener las pérdidas obligatorias por orina, piel y heces, las necesidades son mayores que las meras de mantenimiento tisular. Se indica que el consumo de 78 mg por cada 100 kcal es suficiente para mantener el balance de potasio en niños de cualquier edad, si no existen, un déficit previo de potasio o una pérdida excesiva. Los datos de ingesta de potasio por niños y lactantes, a partir de leche y alimentos sólidos, indican rangos de 780 mg/día a los 2 meses, y de 1.600 mg/día al año de edad. La concentración óptima recomendada de potasio en leches maternizadas se encuentra entre 80 y 200 mg/100 kcal. (CON/AAP; FAO/WHO). E) Repercusiones sobre la salud a) Por deficiencias

En condiciones normales, no existen deficiencias en potasio. La causa más importante de deficiencia de potasio es por pérdidas excesivas por el tracto intestinal o el riñón. Pueden ocurrir graves pérdidas de potasio en caso de vómitos, diarrea crónica, o abuso de laxantes. La causa más frecuente de pérdida renal es el uso de agentes diuréticos, especialmente en el tratamiento de la hipertensión, algunas formas de disfunciones renales crónicas y disturbios metabólicos (por ejem plo acidosis diabética). Los síntomas de la deficiencia son debilidad, anorexia, náuseas, apatía, aprensión, amodorramiento y temperamento irritable. Una severa hipokalemia puede conducir a una arritmia cardíaca que puede ser fatal. b) Por exceso

La intoxicación aguda por potasio puede producirse por una ingestión masiva del mismo, más de 18 g, o si la función renal está perturbada, y puede ocasionar incluso un paro cardiaco.

9.4. Cloro A) Utilidad fisiológica

El cloro es el principal anión inorgánico en los fluidos extracelulares. Es fundamental para mantener del fluido y el balance electrolítico y como un componente necesario del jugo gástrico.

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La concentración de cloro en el plasma es de entre 96 y 106 mEq/L, estando más concentrado en el fluido cerebroespinal y en las secreciones gastrointestinales, siendo baja su concentración en el interior de las células. B) Características nutricionales a) Cloro en la dieta

La ingestión habitual de cloro se produce en forma de cloruro sódico, y en mucho menores cantidades como cloruro potásico. Debido a esto, las fuentes ricas en cloro son las mismas que se citaron para el sodio, siendo los alimentos procesados la principal, aunque también contribuye, aunque de manera más insignificante, el cloro contenido en el agua de bebida. C) Recomendaciones de cloro

Debido a que el ingreso y la pérdida de cloro en el organismo son paralelas a la de sodio, las recomendaciones que se hacen de este electrólito para todas las edades y circunstancias son idénticas a las de este. D) Repercusiones sobre la salud a) Por deficiencias

No suelen ocurrir deficiencias nutricionales de cloro. Las pérdidas de cloro se presentan paralelas a las de sodio, en sudoraciones profusas, diarreas y/o vómitos crónicos, traumatismos o enfermedades renales. Cuando hay una pérdida profusa de cloro se produce hipocloremia y alcalosis metabólica. b) Por exceso

Normalmente los procesos patológicos debidos al elevado consumo de cloro no se deben a éste, sino al catión asociado a él. Sólo se ha encontrado un hecho que pueda provocar un cierto trastorno orgánico y es en deshidrataciones fuertes por falta de agua, en las que se consumen sales para contrarrestarlas, produciendo una fuerte hipertensión en individuos sensibles.

10 Minerales

10.1. Concepto de minerales Ya se indicó en el capítulo anterior la dificultad de clasificar los elementos inorgánicos y la tendencia a denominar como minerales a todos ellos. No obstante, denominaremos minerales a aquellos componentes inorgánicos de los alimentos y de nuestro propio cuerpo que se encuentran en elevadas cantidades en ambos sistemas, pero que mayoritariamente no se encuentran disueltos en fluidos corporales. Concretamente hablaremos de calcio, magnesio y fósforo.

10.2. Calcio A) Utilidad fisiológica

El cuerpo de un adulto contiene unos 1.200 g de calcio, aproximadamente el 99 % del cual se encuentra en el esqueleto. El 50 % de los huesos está formado por minerales, esta parte mineral del hueso está compuesta por dos depósitos distintos de fosfato calcico: la fase amorfa y la cristalina. El compuesto principal de estos es la hidroxiapatita (Caio(P04)6(OH)2. El hueso está constantemente reconvirtiéndose en un proceso de formación (osteoblastos) y destrucción (osteoclastos). En los niños y adolescentes, la relación de formación predomina sobre la de destrucción; después se cam bian estas proporciones, y en un envejecimiento normal existe una pérdida de peso en los huesos. El restante 1 % del calcio del cuerpo que no está en los huesos se encuentra en fluidos extracelulares, en estructuras intracelulares, y en la membrana celular. Este calcio no esquelético juega un papel fundamental en la conducción nerviosa, contracción muscular, coagulación sanguínea y permeabilidad de membrana. B) Metabolismo

La absorción intestinal de calcio está variablemente influenciada por algunos factores nutricionales y fisiológicos, siendo máxima en el íleon. La eficiencia de la absorción se incrementa

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durante periodos de requerimientos fisiológicos elevados. Así, los niños pueden absorber hasta un 75 % de la ingesta de calcio, en tanto que los adultos sólo un 20-40 %, es decir, la absorción de calcio varía con la edad, haciéndolo también con la cantidad de calcio presente en los alimentos, siendo más eficaz la absorción cuando los niveles de calcio en los alimentos son bajos. Aproximadamente en una ingesta de 800 mg/día, en adultos normales, la absorción es de un 15 % de la cantidad ingerida. La concentración de calcio sanguíneo se mantiene en unos límites muy estrechos por la interacción de varias hormonas (1,25-dihidroxicolecalciferol, hormona paratiroidea, calcitonina, estrógeno, testosterona, y posiblemente por otras), las cuales controlan la absorción y excreción de calcio, así como el metabolismo de los huesos. Los niveles de calcio en tejidos blandos son mantenidos a expensas de los huesos en caso de una inadecuada ingesta o absorción de calcio. En estas circunstancias se puede dar, o mala mineralización de los huesos en individuos joven, o bien una retirada de calcio de los huesos, con lo cual estos pierden su robustez. El calcio se pierde del organismo por las heces, orina y sudor. El calcio fecal corresponde al no absorbido de los alimentos que varía con la ingesta diaria y otros factores, y a una pequeña cantidad endógenamente excretada (100-150 mg/día) que escapa a la reabsorción. La excreción de calcio urinario en los adultos es de 100 a 250 mg/día, pero varía ampliamente entre personas que consumen dietas seleccionadas por ellos mismos. La excreción urinaria está influenciada por factores hormonales y dietéticos. Entre los últimos se encuentran proteínas, sodio, algunos carbohidratos, y el fósforo. Excepto en circunstancias de extrema sudoración, las pérdidas a través de la piel son escasas (unos 15 mg/día). HOMEOSTASIS DEL CALCIO

MINERALES

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El desarrollo del esqueleto requiere un balance positivo de calcio hasta alcanzar el máximo de crecimiento de los huesos. La mineralización de los huesos continua durante por algunos años después de que el crecimiento de los huesos ha terminado. La mayor parte de la acumulación de minerales en los huesos ocurre en el ser humano aproximadamente hasta los 20 años de edad, aunque los minerales continúan depositándose en la tercera década de vida. Durante la quinta década la masa de los huesos comienza a declinar lentamente por una disminución de la densidad de los huesos. Las pérdidas se aceleran fuertemente durante la menopausia en las mujeres, y permanece así por algunos años. En el hombre las pérdidas se aceleran muchos más tarde (al menos 10 años después). Todo esto ocasiona pérdidas en la fortaleza de los huesos y un mayor riesgo de

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fracturas. Ese riesgo de fracturas a cualquier edad es inferior en personas que alcanzaron unos niveles de masa ósea mayores en el punto de máxima mineralización. El máximo de mineralización parece estar estrechamente relacionado con la ingesta de calcio durante los años de mineralización de los huesos, que está íntimamente relacionado con el consumo de leche y derivados, sobre todo en edad de crecimiento. Sin embargo, no está tan clara la relación consumo de calcio/densidad ósea en mujeres postmenopáusicas, las cuales suelen padecer osteoporosis, al parecer, por un fuerte efecto hormonal. C) Características nutricionales

Algunos componentes de la dieta pueden ser esenciales o complementarios para la utilización del calcio, como la vitamina D, cobre, zinc, manganeso, flúor, silicio y el boro. a) Calcio en la dieta

La ingesta de calcio varía ampliamente entre individuos, pero es generalmente mayor en hom bres que en mujeres; en España se sitúa la ingesta media diaria en 850 mg por persona. Los productos lácteos contribuyen con más de un 66 % del calcio ingerido por la población española. Otra contribución importante a la ingesta diaria se realiza por parte de cereales, vegetales verdes, alimentos fortificados con calcio, huesos blandos ingeridos con los alimentos (como los de los pescados) que son una fuente importante y a veces no reconocida de calcio. El agua tam bién puede influir en la ingesta. Algunos compuestos antiácido, en individuos que los consumen habitualmente, son una fuente de calcio que no se suele considerar. b) Biodisponibilidad

Aún no está muy claro si existen diferencias biológicas importantes en la absorción de calcio procedente de diferentes alimentos o dietas. Se ha indicado un mayor crecimiento y deposición ósea de calcio a partir de productos lácteos que de carbonato calcico. En modelos animales, la presencia de lactosa tiende a incrementar la absorción paracelular de calcio. Los fitatos y oxalatos convierten el calcio en insoluble, y ciertas fracciones de fibra pueden interferir con la absorción de calcio. Sin embargo, estas sustancias se consideran de escasa importancia en ingesta de dietas normales. La vitamina D está reconocida como una promotora de la absorción de calcio. La ingestión de proteína favorece la absorción de calcio en un rango entre los niveles recomendados de proteína, pero el efecto es menor por encima de los niveles recomendados de proteína. El efecto del fósforo depende de la fuente de éste, pero excluyendo el fitato de fósforo. Este elemento parece ocasionar una pequeña depresión en la absorción de calcio. Dado este efecto contrapuesto de fósforo y proteínas, el incremento de ambos en la dieta, como ocurre en la leche, los huevos o la carne, tiene un pequeño efecto en el balance de calcio, si los niveles de este último son moderados.

MINERALES

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D) Recomendaciones a) Adultos

Son muchos los factores que pueden afectar el metabolismo del calcio, como ya hemos visto, y los factores sexo y edad, y su interrelación pueden ser decisivos a la hora de apreciar los requerimientos de calcio por una persona. En cualquier caso, se recomienda una ingestión de 800 mg/día (NRC). b) Gestación y lactación

Los recién nacidos contienen aproximadamente unos 30 g de calcio que se depositan sobre todo en el 3.er trimestre del embarazo. La retención de calcio durante este periodo es de 200 a 250 mg/día. La leche humana contiene unos 320 mg/litro, lo que supone 240 mg para 750 mi, que es la secreción media diaria; por tanto se requieren unos 300 mg para el límite superior de un intervalo de confianza del 95 %. Dadas estas premisas se recomienda una ingesta de 1.200 mg/día durante el embarazo y lactación (NRC). c) Lactantes y niños

Los lactantes ingieren unos 300 mg de calcio al día a partir de la leche materna. Como ya hemos indicado, de esta cantidad se retienen aproximadamente 2/3 (200 mg). La retención a partir de leche de vaca es menos de 1/2 del calcio ingerido. En base a esto, ESPGAN, recomienda una concentración mínima en fórmulas para lactantes de 50 mg/100 kcal, y el Codex Alimentarias (FAO/OMS) y CON/AAP de 45 mg/100 kcal. Se necesitan unos 400 mg/día durante los 6 primeros meses de vida, unos 600 mg/día son suficientes para los 6 meses siguientes, y 800 mg/día de 1 a 10 años. Se recomienda 1.200 mg/día para ambos sexos, entre 11 y 24 años, en individuos sanos (NRC). E) Repercusiones sobre la salud a) Por deficiencias

La deficiencia de calcio tiene graves repercusiones durante el crecimiento, ya que se paraliza el crecimiento de los huesos. Las consecuencias generales de una deficiencia crónica en calcio son osteomalacia (desmineralización de huesos), osteoporosis, repercusiones en la calcificación de dientes, etc. Una deficiencia aguda de calcio puede provocar hipocalcemia y como consecuencia convulsiones, tetania e incluso parada cardiaca. b) Por exceso

Una alta ingestión de calcio se ha asociado con bajas presiones sanguíneas en algunos estudios. Estudios en animales muestran que elevados niveles de calcio en la dieta protegen contra la proliferación celular (tumores) en el colon inducido por la grasa y ácidos biliares, lo cual no está suficientemente demostrado en el hombre.

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La ingesta excesiva de calcio puede ocasionar hipercalciuria y aumentar el riesgo de formación de piedra en riñón en el hombre. También puede ocasionar un descenso de la absorción de hierro, zinc y otros elementos minerales esenciales, por lo que no es aconsejable sobrepasar la ingesta recomendada.

10.3. Magnesio A) Utilidad fisiológica

Numerosos procesos bioquímicos y fisiológicos requieren o son modulados por el magnesio, en forma de complejo Mg-ATP2+ (el magnesio estabiliza el ATP). El magnesio es esencial para todos los procesos biosintéticos, glucólisis, formación de AMP cíclico, transporte energía-dependiente de membrana y transmisión del código genético. Se conocen más de 300 enzimas activadas por magnesio, bien por interacción con el sustrato en su sitio activo, bien por inducción de cambios conformacionales. La concentración intracelular media de magnesio se estima en 0,3-1.0 mMolar, y se cree que controla el metabolismo celular mediante la modulación de la actividad de ciertas enzimas. El magnesio extracelular es decisivo para el mantenimiento del potencial electrolítico de las membranas de nervios y músculos y para la transmisión neuromuscular (se produce tetania por falta de Mg), proceso que también depende del calcio. B) Metabolismo

Un defecto genético de escasa incidencia en la absorción de magnesio en los niños sugiere que existe un mecanismo especifico para la absorción de éste, pero dicho mecanismo aún no ha sido identificado. El magnesio segregado en el aparato digestivo es eficientemente reabsorbido. Sólo 25-50 mg del magnesio endógeno es normalmente excretado con las heces. Aproximadamente el 40 % de los 20-28 g de magnesio contenidos en el cuerpo humano de un adulto reside en el músculo y tejidos blandos; sobre un 1 % se encuentra en fluidos extracelulares, y el resto en el esqueleto. La concentración media de magnesio en plasma es de 0,85 mMolar (0,65-1,0 mMolar). Este nivel es mantenido constante en individuos sanos por mecanismos aún no demasiado bien conocidos. No parece estar regulada la homeostasis del magnesio por mecanismos hormonales, creyéndose que los niveles plasmáticos de magnesio están regulados primariamente por el riñon y secundariamente por la absorción intestinal. Aproximadamente el 70 % del magnesio en plasma no está ligado a proteínas y por tanto, es filtrable. El magnesio filtrado es reabsorbido principalmente en el Asa de Henle, el lugar en el que al parecer se realizan los mayores ajuste de la concentración plasmática. Una porción del magnesio del hueso se encuentra en equilibrio pasivo con el del plasma y actúa como tampón contra las fluctuaciones de la concentración extracelular del magnesio, pero de forma lenta, no siendo eficaz en hipomagnesemias agudas. La media de magnesio absorbido es de un 50 % (40 %-60 %) de la ingesta. La presencia de fitatos o fibra puede reducir la absorción de magnesio.

MINERALES

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C) Características nutricionales a) Magnesio en la dieta y biodisponibilidad

Todos los alimentos sin procesar contienen magnesio en diferentes concentraciones. Las mayores concentraciones de magnesio se encuentran en semillas enteras, como nueces, legumbres y granos no molidos. Más del 80% del magnesio se pierde por eliminación del germen y cascarilla de granos de cereal. Los vegetales verdes son otra buena fuente de este mineral en muchos casos en forma de complejos porfirín-magnesio de la clorofila. El pescado, la carne y la leche son relativamente pobres fuentes de magnesio. Lo mismo ocurre con la mayoría de las frutas comestibles (excepto la banana). La ingesta media de magnesio en hombres adultos es de unos 300 mg, mientras que la ingesta media de mujeres adultas es de unos 200 mg. En España la ingesta media es de 310 mg/día, siendo por grupos de alimentos la contribución a esta ingesta de 25 % cereales, 20 % verduras, 15 % lácteos, 10 % leguminosas, 10 % frutas, 10 % carne y 5 % pescado. En cuanto a su biodisponibilidad, existen estudios que apuntan hacia la afectación de la absorción de magnesio por presencia de calcio y fósforo en la dieta. D) Recomendaciones a) Adultos

Se indica que entre 3,0 y 4,5 mg/kg al día pueden ser suficientes para un hombre sano (210 a 320 mg/día). Las recomendaciones del NRC son de 4,5 mg/kg al día (315 mg/día). b) Gestación y lactación

Un feto sano contiene aproximadamente 1 g de magnesio. La mayor parte de éste es adquirido en los dos últimos trimestres de la gestación en una proporción de 6 mg/día. Un incremento de 20 mg de magnesio en las dietas de las gestantes puede suplir los requerimientos del feto y el crecimiento tisular de la madre, teniendo en cuenta las variaciones individuales y considerando una absorción media del 50 %. La leche humana contiene entre 28 y 40 mg/L de magnesio, es decir, unos 30 mg en un volumen medio de 750 ml/día. En los primeros 6 meses de lactación unos 60 mg/día del magnesio de la dieta se pierde en la producción de leche (asumiendo una absorción del 50 %). Si estimamos un intervalo de confianza del 95 %, se necesitaría un suplemento de 75 mg/día a la mujer lactante. Por el mismo razonamiento, la recomendación para el segundo semestre de lactación ha de ser de 60 mg/día de magnesio. c) Lactantes y niños

No existen datos de las necesidades de magnesio por parte de los niños pequeños. En los 6 primeros meses de vida la ingesta usual de magnesio es de 30 mg/día. Con un intervalo de confianza

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NUTRICIÓN Y D IETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS

del 95 % la recomendación sería de 40 mg/día, siendo para el segundo semestre 60 mg/día. La concentración mínima recomendada para leches materializadas es de 6mg/100kcal. (ESPGAN; CON/AAP; FAO/WHO). La recomendación para niños entre 1 y 15 años (ambos sexos) es de 6,0 mg/Kg al día, siendo de 400 mg para varones y 300 mg para hembras entre 15 y 18 años (NRC). E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La hipomagnesemia parece ser el único indicador claro de la deficiencia de magnesio. Niveles bajos de magnesio, con o sin síntomas, han sido indicados asociados a numerosas enfermedades. La mayoría de ellas corresponden a una de las siguientes cuatro categorías: • Anormalidades en tracto gastrointestinal, con malabsorción o pérdidas excesivas de fluidos y electrólitos. • Disfunciones renales con defectos en la reabsorción de cationes. • Malnutrición general y alcoholismo. • Causas iatrogénicas como succión nasogástrica, alimentación intravenosa o intragástrica con mezclas deficitarias en magnesio, o uso de drogas que interfieren la conservación del magnesio. b) Por exceso No se tienen referencias de intoxicaciones por magnesio en personas con función renal normal. En personas con ciertas disfunciones renales, se puede dar el caso de excesiva retención de magnesio y por tanto, hipermagnesemia, que cursa con náuseas, vómitos e hipotensión; en casos más graves cursa con bradicardia, vasodilatación cutánea, cambios electrocardiográficos, hiporreflexia, y depresión de las funciones del sistema nervioso central. En los casos más severos de hipermagnesemia encontramos depresión respiratoria, coma y parada cardiaca. La mayoría de los casos de hipermagnesemia se producen debido al uso terapéutico de drogas con alto contenido en magnesio. Los antiácidos y laxantes suelen contener pequeñas cantidades de magnesio.

10.4. Fósforo A) Utilidad fisiológica

El fósforo es un componente esencial de la fracción mineral del hueso, en el cual guarda una pro porción 2:1 (Ca:P). Aproximadamente el 85 % (700 g) del fósforo del cuerpo de un individuo adulto se encuentra en el hueso. El fósforo además juega un papel importante en muchas y variadas reacciones químicas en el organismo. En los tejidos blandos se encuentra como ion soluble de fosfato: en lípidos, proteínas, carbohidratos y ácidos nucleicos en forma de puentes éster o anhidro; y en enzimas como modulador de su actividad. La energía para los procesos metabólicos deriva principalmente de los puentes fosfato del adenosín trifosfato (ATP), fosfato de creatina y compuestos similares.

MINERALES

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El fósforo es eficientemente absorbido en el intestino delgado probablemente por diversos mecanismos: 1. En forma de complejo calcico dependiente de vitamina D. 2. En forma de complejos no calcicos también dependientes de vitamina D. 3. En complejos no calcicos no dependientes de vitamina D. Los lactantes absorben entre el 65 y 70 % del fósforo de la leche de vaca y del 85 al 90 % del de la leche humana. Los niños y adultos absorben entre el 50 y 70 % del fósforo presente en dietas normales y más de un 90 % cuando la ingesta es baja. El polifosfato (hexametafosfato sódico), que es usado en el procesado de los alimentos, es eficientemente hidrolizado a ortofosfato en el intestino, donde es fácilmente absorbido. La fosfatemia es controlada principalmente por el riñón, oscilando normalmente entre 0,8 y 1,4 mmol/L de sangre. B) Características nutricionales a) Fósforo en la dieta

El fósforo está presente prácticamente en todos los alimentos. La ingestión media diaria es de unos 1.500 mg/día en hombres adultos y 1.000 mg/día en mujeres adultas. La ingesta real puede ser un 15 o 20 % más alta debido a la suplementación por el fósforo presente en aditivos alimentarios empleados en el procesado de alimentos, el cual no es tenido en cuenta en las tablas de com posición de alimentos. En dietas basadas principalmente en comidas preparadas, los aditivos alimentarios pueden proporcionar del 20 al 30 % del fósforo. La mayor contribución a la ingesta de fósforo la suponen los alimentos ricos en proteínas y los cereales. Aproximadamente la mitad del fósforo de los alimentos procede de la leche, carne, embutidos y pescado. Los productos cereales contribuyen aproximadamente con un 12 %. b) Relación Ca/P

Según estudios recientes, resulta de gran interés la relación que presentan en los alimentos los contenidos de calcio y fósforo (Ca/P) en relación con el metabolismo del calcio en el organismo. Parece ser que esta relación tiene repercusiones directas sobre aspectos tan importantes como la osteoporosis, de la cual se ha indicado que el exceso de fósforo en la dieta puede repercutir negativamente favoreciendo la desmineralización ósea ya que un exceso de fósforo provoca la secreción de PTH; en caso de falta de calcio plasmático, moviliza el calcio óseo. En este sentido, el NRC se ha pronunciado indicando que la relación ideal Ca/P es de 1:1. La carne, embutidos y pescado (sin contar los huesos) contienen mucho más fósforo que calcio. Hay dos veces más fósforo que calcio en huevos, cereales, nueces, judías secas, guisantes y lentejas. Sólo los lácteos, los vegetales verdes y los huesos contienen más calcio que fósforo. La leche de vaca contiene más calcio y fósforo que la leche humana y su proporción es 1,3:1 en leche de vaca y 2,3:1 en la humana (Ca:P) La relación Ca:P pues, varía dependiendo del tipo de alimentación que se siga. La relación Ca:P es mayor en las dietas de lactantes y niños que en la de adultos. En adultos de 35-50 años la

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NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLQGOS DE ALIMENTOS

relación suele ser 1:1,8, pero puede llegar hasta 1:4 en dietas bajas en productos lácteos y vegetales. C) Recomendaciones a) Adultos

Las recomendaciones de fósforo en la dieta es un tema no muy preocupante debido a que las dietas usuales contienen suficiente fósforo. Además, si se establecen unos mínimos de calcio, estos condicionan una ingesta mínima de fósforo aceptable, como hemos visto anteriormente por la proporción de estos elementos existentes en los alimentos. Se recomiendan 800 mg/día. Asimismo, se recomienda que la relación Ca/P no se desequilibre en más de 1:1,5. b) Gestación y lactación

Se recomiendan 1.200 mg/día en ambas circunstancias. c) Lactantes y niños

Para niños de 1 a 10 años se recomiendan 800 mg/día, de 11 a 24 años 1.200 mg/día. Los 14 mg/100 g que contiene de fósforo la leche humana, con una relación Ca:P de 2,3:1, es suficiente para llevar a término la lactación. Sin embargo, hemos indicado una menor absorción tanto de calcio como de fósforo en leches no humanas, por lo que las recomendaciones han de basarse en dichas absorciones. Se considera recomendable 300 mg/día y una proporción Ca:P de 1,3:1 (igual a la de la leche de vaca) en los primeros seis meses de vida y de 500 mg/día y 1,2:1 en los seis siguientes (desciende por el consumo de otros alimentos). D) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Debido a que prácticamente todos los alimentos tienen fósforo, las deficiencias en este elemento no son usuales. Una excepción pueden ser los recién nacidos prematuros de bajo peso que son alimentados con leche humana exclusivamente, al necesitar los lactantes más fósforo del que contiene la leche humana para la mineralización ósea, por lo que sin un aporte adicional de fósforo se suele producir raquitismo hipofosfatémico. Se han observado serias deficiencias de fósforo en individuos que reciben hidróxido alumínico como antiácido durante tiempo prolongado, debido a que este compuesto secuestra el fósforo volviendo indisponible para su absorción. Las deficiencias en fósforo provocan pérdidas en los huesos, caracterizándose por debilidad, anorexia, malestar y dolor. b) Por exceso

Excesos de fósforo, sobre todo cuando se pasa la proporción de 1:2, provoca en muchas especies animales un descenso del calcio en sangre y como efecto secundario hiperparatiroidismo con

MINERALES

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reabsorciones y pérdidas del hueso. En personas sólo ha podido ser observado el efecto sobre el calcio hemático. Los sustitutos de la leche materna ricos en fósforo pueden contribuir a la aparición de tetania hipocalcémica en jóvenes lactantes si los niveles de calcio no se incrementan consecuentemente. Las cantidades de fósforo en las dietas no resultan dañinas si los niveles de vitamina D y calcio son adecuados.

11 Elementos traza

11.1. Concepto Ya comentamos en el capítulo de los electrólitos la diferencia entre elementos traza y minerales, la cual es muy sutil y ambigua. En este capítulo trataremos los aspectos relacionados con los principales elementos traza: hierro, flúor, yodo, selenio, cobre, zinc, manganeso, cobalto, cromo, níquel y molibdeno.

11.2. Hierro A) Utilidad fisiológica

El hierro es indispensable para la vida de organismos superiores al formar el núcleo de la hemoglobina y mioglobina, que son proteínas de transporte y almacenamiento del oxígeno, además de formar parte de un gran número de enzimas principalmente oxidativas. Aproximadamente el 70 % del hierro del organismo está formando parte de moléculas de hemoglobina y mioglobina, y prácticamente el restante 30 % se encuentra almacenado en forma de ferritina y hemosiderina, principalmente en el bazo, hígado y médula ósea. Sólo una pequeña cantidad de hierro se encuentra asociado a la proteína de transporte sanguíneo, transferrina y a enzimas oxidativas. B) Metabolismo

Se calcula que el cuerpo de una persona adulta contiene 4 g de hierro, que es regulado princi palmente mediante cambios en la cantidad absorbida por la mucosa intestinal. La absorción de hierro se realiza principalmente en el yeyuno y en menor medida en el estómago, y está influenciada por la cantidad del mismo que en forma de reservas exista en el organismo, por la cantidad y naturaleza química del hierro en la dieta y por otra serie de factores dietéticos que incrementan

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o disminuyen la biodisponibilidad del hierro en su absorción. Cuando el contenido de hierro absorbible en la dieta es suficiente, la mucosa intestinal regula la absorción de éste de manera que tiende a mantener su contenido constante en el organismo. En los estados deficitarios, la eficacia de su absorción se incrementa. Sin embargo, esta respuesta puede no ser suficiente para prevenir la anemia en sujetos que ingieren hierro en cantidad insuficiente. De igual manera, la regulación intestinal no es suficiente para prevenir un exceso de acumulación en el cuerpo en presencia de altos niveles de hierro de forma continuada en la dieta.

El hierro absorbido por las células de la mucosa digestiva puede ser transferido a la sangre asociado a la transferrina, o almacenarse en la misma mucosa como ferritina. A partir de que el hierro se encuentra en la sangre se produce una distribución y posterior almacenamiento del mismo en órganos en los que ejerce una cierta función como en la médula ósea, donde se utiliza para la formación de hemoglobina. Esta hemoglobina, tras un periodo de recirculación sanguínea, es degradada en el bazo a hemosiderina, y posteriormente transformada en el hígado en pigmentos biliares. C) Características nutricionales

El hierro está ampliamente distribuido en los alimentos, carne, huevos, vegetales y cereales, que son las principales fuentes de hierro de la dieta. La biodisponibilidad de hierro puede aumentar por el consumo de alimentos ricos en ácido ascórbico.

ELEMENTOS TRAZA

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Se indica un consumo medio de hierro por día a partir de los alimentos entre 9,1 y 15,1 mg, según grupos de edad. a) Biodisponibilidad

El hierro puede estar presente en los alimentos en forma inorgánica (como hidróxidos) o en forma orgánica que es degradada hasta formas más simples para su absorción, a la vez que las formas insolubles son transformadas en formas solubles. Se considera que aproximadamente el 6 % del hierro presente en los alimentos es absorbido por la mucosa digestiva en hombres y un 14 % en las mujeres. Las formas orgánica (hemo) e inorgánica (no hemo) del hierro son absorbidas por diferentes mecanismos. El grupo hemo es altamente absorbible. La proporción de hierro en forma hemo en los tejidos animales es variable, pero aproximadamente es el 40 % del total (carne, hígado, visceras y pescado). El restante 60 % del hierro en los tejidos animales, y todo el hierro en los productos vegetales, está en forma no hemo. La absorción de hierro no hemo puede estar modificada por varios factores, entre ellos, los dos mejor definidos que incrementan la absorción de hierro son: la presencia de algunos ácidos orgánicos (especialmente ácido ascórbico), y el consumo de tejidos animales en cada comida. Por otra parte, algunas dietas, y/o sustancias medicamentosas (fosfato calcico, fitatos, fibra, polifenoles del té y antiácidos), pueden hacer descender la absorción de hierro en forma no hemo. El porcentaje de hierro absorbido decrece al incrementarse el hierro presente en la dieta, sin embargo, el hierro en forma de grupo hemo se ve menos afectado por estos cambios. D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Para la recomendación de la ingesta de hierro hay que tener en cuenta las reservas que de él mismo existen en el organismo y que están en torno a 300 mg en mujeres y 1.000 mg en hombres. Las pérdidas de hierro se estiman en 1 mg/día en hombres y mujeres en época no fértil, y 0,5 mg/día más (como promedio de 1 mes) en mujeres debido a la menstruación, existiendo un 5 % de mujeres que padecen menstruaciones copiosas con pérdidas de hierro de hasta 1,4 mg/día. Debido a la alta variabilidad en las pérdidas de hierro en mujeres, el intervalo de confianza ha de aumentarse con respecto al hombre. Se considera que con 15 mg/día se suplen las necesidades de mujeres no gestantes de entre 15 y 44 años (exceptuando el 5 % de menstruaciones copiosas). Para mujeres postmenopáusicas y hombres, la ingesta recomendada es de 10 mg/día (NRC). b) Gestación y lactación

Las mujeres embarazadas requieren un aporte extra de hierro para suplir las pérdidas básales, los requerimientos del feto y la placenta, y las pérdidas de sangre en el parto. Una ingesta de 15 mg/día de hierro puede ser suficiente para complementar las nuevas necesidades de hierro, al no existir en este periodo pérdidas menstruales (NRC). La lactación no implica especiales requerimientos de hierro, por lo que se indica un aporte similar al de la mujer no lactante (NRC).

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NUTR ICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE A LIMEN TOS

c) Lactantes

Desde el nacimiento a los 3 años de edad se recomienda al menos 10 mg/día, sin exceder en ningún caso los 15 mg/día, excepto en niños con bajo peso al nacer (NRC). ESPGAN recomienda una concentración mínima de hierro en leches maternizadas de 0,1 mg/100 Kcal, en tanto que el Comité de Nutrición de la Academia Americana de Pediatría (CON/AAP) y la Comisión del Codex Alimentarius (FAO/OMS) indican un mínimo de 0,15 mg/100 kcal. d) Niños y adolescentes

Se recomienda 10 mg/día en niños, aumentándose en 2 mg/día en varones en la pubertad y 5 mg/día en hembras desde la pubertad (NRC). e) Otras recomendaciones

Se recomienda aumentar la ingesta de hierro si no se consumen carnes, visceras o pescado y si el contenido de ácido ascórbico en la dieta es escaso. E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La presencia en cantidades insuficientes de hierro disponible en la dieta, o procesos en los que se excrete en exceso este metal, pueden ocasionar un descenso en las tasas normales de hierro en el organismo, que repercute principalmente en la producción de hemoglobina, con la consecuente instauración de niveles de anemia ferropénica más o menos acusados. La definición operativa de anemia la ha establecido el Comité de Expertos de la Organización Mundial de la Salud (OMS) en términos de niveles de hemoglobina. Para varones y hembras de más de 13 años, se considera anemia por debajo de 13 g/dl y de 12 g/dl, respectivamente. En mujeres embarazadas por debajo de 11 g/dl en el primer trimestre, 10,5 en el segundo y 11 en el tercero. b) Por exceso

El hierro vehiculado en concentraciones normales por los alimentos no suele causar toxicidad en individuos que no tengan deficiencias genéticas que ocasionen una hiperabsorción del elemento. La siderosis se debe a un exceso de hierro en el organismo, por lo que se produce una aglomeración de moléculas de ferritina con el hierro en exceso, formando hemosiderina. Esta enfermedad se presenta más frecuentemente en África, en su mitad sur, considerándose una causa contribuyente a la misma el uso de utensilios de cocina en los que el hierro contacta directamente con el alimento. Sin embargo, la mayor casuística de intoxicación por hierro se presenta en el consumo por parte de niños de dosis medicamentosas para adultos de suplementación de hierro. El hierro, además de sus efectos sobre la salud, puede suponer un problema para la conservación de alimentos, ya que su presencia en los que son ricos en grasa ocasiona el enrancia-

ELEMENTOS TRAZA

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miento de los mismos, por lo que su control es imprescindible en las industrias que manipulan este tipo de alimentos. 11.3. Flúor A) Utilidad fisiológica

El flúor se encuentra en el organismo en cantidades similares a las del hierro. La mayor parte del flúor corporal se encuentra en los huesos en forma de fluorapatito. El flúor tiene gran importancia en la conservación de la dureza del esmalte dental y contribuye a mantener estable la matriz mineral ósea. Esa sal de flúor constituye puntos o núcleos de cristalización mineral. El flúor es más resistente a la acción de los ácidos metabólicos que los hidróxidos a los que sustituye en la matriz dental. B) Metabolismo

La absorción de flúor es variable entre un 40 y un 100 % de lo aportado en la dieta. En casi todos los líquidos corporales y tejidos blandos encontramos flúor orgánico o inorgánico, siendo muy variables las cantidades de ambas dependiendo el flúor inorgánico circulante del consumido en la dieta.

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La principal vía de excreción es la urinaria, contribuyendo aproximadamente en un 90 % de la excreción. C) Características nutricionales

La fuente principal de flúor parece ser el agua de bebida, aunque el pescado (sobre todo con espinas) y el té negro también son buenas fuentes de este elemento. Se calcula entre 0,9 y 1,7 mg/día la ingesta media de flúor, según las aguas estén o no estén fluoradas respectivamente. D) Recomendaciones a) Sobre el agua de bebida

El agua de bebida debe tener al menos 1 ppm de flúor (se deben fluorar las aguas con contenidos inferiores a 0,7 ppm). b) Adultos

Se recomienda un consumo entre 1,5 y 4,0 mg/día. c) Lactantes y niños

Se recomienda una suplementación de flúor a niños en crecimiento (desde el nacimiento hasta los 14-16 años), pero no deben rebasarse los 2,5 mg/día para evitar moteaduras en los dientes. Para el primer año de vida se recomienda entre 0,1 y 1 mg/día; 0,5-1,5 durante los dos años siguientes. Si el agua no está fluorada o el lactante sólo toma leche humana, o las leches maternizadas no están fluoradas, se debe suplementar con 0,25 mg/día en niños entre 2 semanas y 2 años. E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La alimentación de ratas y ratones con dietas deficientes en flúor, provoca retraso en el crecimiento, infertilidad y anemia. La restauración de flúor a la dieta restablece parcialmente el retraso en el crecimiento y totalmente la infertilidad y anemia. No obstante, en el ser humano no se ha demostrado que sea esencial, aunque sí muy beneficioso. Se ha encontrado una elevada correlación inversa entre el consumo de flúor y las caries dentales, apreciándose así mismo, que cuanto mayor es el consumo de flúor mayor es la densidad ósea. La utilización de dosis elevadas de flúor favorecen la recuperación de pacientes con osteoporosis, pero su seguimiento es imprescindible por los efectos tóxicos de dichas dosis.

ELEMENTOS TRAZA

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b) Por exceso

Es uno de los elementos en los que están más próximas la dosis terapéutica de la tóxica, por lo que es recomendable ingerirlo en un rango estrecho de concentraciones. La ingestión excesiva de flúor provoca fluorosis, la cual, en los casos más leves, cursa con gastroenteritis y moteadura de los dientes. El consumo crónico de altas dosis de flúor ocasiona una sobresaturación de este elemento produciendo efectos tóxicos. La fluorosis se manifiesta con efectos renales, óseos y neuromusculares, pudiendo llegar hasta la muerte en ingestiones masivas e incluso se describen relaciones con ciertos tipos de cáncer. Por todo ello se describe como rango óptimo de ingestión entre 1,5 y 4 mg/día.

11.4. Yodo A) Utilidad fisiológica

Desde el siglo pasado se conocen los beneficios que reporta la ingestión de yodo al organismo humano, si bien desde antiguo es sabida la acción terapéutica de algas marinas o esponjas quemadas sobre el bocio. La única función conocida en la actualidad de este elemento es la de servir de sustrato en la biosíntesis de hormonas tiroideas, triiodotironina y tetraiodotironina (tiroxina). Estas hormonas incrementan el consumo de oxigeno y el metabolismo basal. Al parecer, su mecanismo de acción favorece una mayor pérdida de calor y una menor síntesis de ATP en las reacciones metabólicas, aunque puede que en realidad sea un mecanismo indirecto aumentando la actividad de membrana que consume ATP, y de esta manera se acelera el metabolismo y desciende la cantidad de ATP. B) Metabolismo

El yodo de la dieta (I2) se oxida en el tracto gastrointestinal a yoduro (L), que se absorbe prácticamente en su totalidad. La mayor parte del yodo se almacena en la glándula tiroidea. En esta glándula pasa de nuevo a I2, el cual se une a residuos de tirosina de la molécula de tiroglobulina, pasando a formarse las moléculas T3 y T 4 que pasan al torrente circulatorio. La concentración de estas sustancias en sangre está regulada por el hipotálamo que actúa sobre la hipófisis, la cual regula la acción tiroidea mediante la hormona TSH. Las T 3 y T4 en sangre pasan a los órganos diana donde tras realizar su acción se libera I-, que puede ser de nuevo reutilizado. La principal vía de excreción es la urinaria. C) Características nutricionales

El consumo de yodo es muy variable en diferentes regiones del mundo, siendo aproximadamente de 500 µ g/día en zonas no bociógenas.

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Los alimentos más ricos en yodo son los de origen marino (0,66 ppm), seguidos de verduras, carnes y huesos (0,3 ppm), los lácteos y cereales (0,1 ppm) y por último las frutas (0,04 ppm). Además de la concentración natural, es frecuente la adición de yodo a los alimentos, sobre todo a la sal.

D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Aunque se considera que 50-75 µ g/día es suficiente para que no aparezca bocio, se recomiendan 150 µ g/día como cantidad mínima segura. b) Lactantes y niños

No se estima necesaria la suplementacion en niños y lactantes con respecto a lo indicado para adultos. c) Gestantes y lactantes

Se recomienda un incremento de 25 µ g/día en gestantes y de 50 µ g/día en lactantes.

ELEMENTOS TRAZA

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E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La deficiencia de I- ocasiona una reducción de la biosíntesis de hormonas tiroideas, lo cual repercute bajando el metabolismo basal. Debido a la deficiencia de T3 y T 4 en sangre se produce en la hipófisis una gran secreción de TSH, que activa enormemente la función tiroidea para facilitar la captación de yodo circulante y la síntesis de T 3 y T4. Todo esto produce hipertrofia o hiper plasia de los tejidos tiroideos (bocio hipotiroideo), que suele remitir en casos suaves con la ingestión de yoduro en la dieta, y en casos persistentes requiere el consumo de tiroxina. Existen alimentos bociógenos (como el nabo y la coliflor) que contienen sustancias que bloquean la síntesis de hormonas tiroideas. b) Por exceso

Se desconocen los efectos negativos del consumo de cantidades elevadas de yodo.

11.5. Setenio A) Utilidad fisiológica

La enzima glutatión peroxidasa requiere selenio para su acción, teniendo dicha enzima un papel decisivo en la prevención del cáncer. Además de la enzima citada se ha encontrado selenio en la estructura de otras proteínas y en aminoácidos como la selenocisteína, por lo que se estipulan otras posibles funciones. Normalmente se relaciona la acción de este elemento con la de la vitamina E, debido a que tanto la glutatión peroxidasa como la vitamina E tienen una eficaz acción detoxificante contra peróxidos y radicales libres. El selenio ingerido pasa a sangre, donde es transportado por las VLDL y LDL, concentrándose especialmente en eritrocitos, hígado, bazo, corazón y uñas. La principal vía de excreción es la urinaria, aunque también se excreta por sudor y por descamación epidérmica. B) Características nutricionales

En el rumen de los poligástricos, las bacterias incorporan el selenio a algunas proteínas que son absorbidas por la mucosa digestiva y posteriormente entra a formar parte de la carne y visceras de los animales, forma en que el hombre las consume, siendo estos alimentos una de las principales fuentes de este elemento. Por orden de importancia, los alimentos que proporcionan una mayor cantidad de selenio son, carnes, pescados, cereales, champiñón, ajo, espárragos y por último, frutas y verduras (si bien los vegetales en general dependen en gran medida del contenido de selenio del suelo).

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a) Biodisponibilidad

La biodisponibilidad de selenio parece ser muy similar en todas las formas orgánicas e inorgánicas que pueden formar parte de los alimentos, por lo que se supone un equilibrio entre los distintos compuestos de selenio en la dieta. No obstante se han descrito ciertas especies de pescado como causantes de una menor biodisponibilidad de selenio, sin que se hayan esclarecido las causas. C) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Es muy difícil estimar las necesidades de selenio del cuerpo humano, indicándose como recomendaciones orientativas unos 55 g/día para mujeres y 70 g/día para hombres. b) Lactantes y niños

Se recomienda 10 g/día, del nacimiento a los 6 meses, 15 g/día en el segundo semestre. A partir de esta edad, se extrapolarán las necesidades en función de las recomendaciones para adultos según el peso corporal. c) Gestantes y lactantes

Se estima en 10 g/día el suplemento necesario durante la gestación y 20 g/día durante la lactación. D) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La deficiencia de selenio en animales causa retraso en el crecimiento, formación de cataratas, falta de espermatogénesis, retención de placenta, así como síntomas necróticos y distróficos. Todos estos síntomas son más patentes si van acompañados de deficiencia en vitamina E. También se ha citado la deficiencia en selenio como causa de la cardiopatía de Keshan, que se produce fundamentalmente en niños. b) Por exceso

Aunque la dosis tóxica de este elemento está muy próxima a la esencial, debido a la baja ingestión del mismo son raros los casos de intoxicación, siendo las repercusiones principales sobre hígado y tejido muscular (esquelético y cardiaco). Los principales síntomas son nauseas, dolor abdominal, diarreas, cambios en uñas y pelo, neuropatías e irritabilidad.

ELEMENTOS TRAZA

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11.6. Cobre A) Utilidad fisiológica

El cobre es un nutriente esencial para todos los vertebrados y algunas especies inferiores. Suele actuar en el metabolismo orgánico como componente estructural de proteínas como la ceruloplasmina sanguínea, producida en el hígado y que ocasiona el paso de Fe(II) a Fe(III) en la formación de hemoglobina. Posee además una función fundamental en la acción de enzimas relacionadas con reacciones de oxidación y catálisis, como lo son la citocromo oxidasa, tiroxinasa (metabolismo del aminoácido tirosina y de la melanina), aminooxidasas, uricasa, etc. B) Metabolismo

El cobre se incorpora habitualmente al organismo por vía digestiva. Se considera que aproximadamente el 30-50 % del cobre que contienen los alimentos es absorbido en el tracto digestivo, dependiendo de la concentración existente en los alimentos y de las necesidades del organismo en este elemento. Existe también una relación del grado de absorción con la concentración de otros minerales en los alimentos, como es el caso del molibdeno, el zinc o el hierro. El cobre incorporado al organismo se localiza principalmente en hígado, corazón, cerebro, riñón y músculo. La principal vía de excreción del cobre es la biliar, aunque también es importante la urinaria, ambas relacionadas estrechamente con la presencia de molibdeno o zinc que pueden hacer aumentar o disminuir estas excreciones. C) Características nutricionales

La fuente más importante de cobre en la dieta es el hígado, le siguen los alimentos marinos, las nueces y las semillas. La concentración de cobre en agua de bebida es muy variable, estando fuertemente influenciada por la interacción de la acidez del agua con el sistema de cañerías. Recientes estudios realizados sobre dietas de Gran Bretaña y Estados Unidos indican una ingesta media de 1,2 y 0,9 mg/día para hombres y mujeres respectivamente. a) Biodisponibilidad

Son varios los factores que pueden afectar la biodisponibilidad del cobre de la dieta, por ejemplo, se ha observado que la ingestión de elevadas cantidades de vitamina C (600 mg/día) hacen descender la ceruloplasmina sérica, pero no tienen efecto sobre el estatus de cobre en el organismo. Ingestas de zinc superiores a las recomendadas reducen aparentemente la retención de cobre en hombres jóvenes y en mujeres adolescentes. El grado de la deficiencia en cobre puede estar influenciado por el tipo de hidratos de carbono consumidos; en ratas con fructosa en sus dietas se desarrollan signos más severos de la deficiencia que en aquellas en las que se usa glucosa

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o almidón. Se asume que la interacción entre el cobre y el ácido ascórbico implica la reducción del metal en el intestino y otros mecanismos que afectan al estatus de cobre orgánico, no estando aún bien definida la interacción del cobre con el zinc o con los hidratos de carbono. D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Dada la capacidad de aumentar o disminuir la eficacia de absorción de cobre a partir de los alimentos dependiendo de que su concentración en los mismos sea baja o alta respectivamente, el estudio del balance de este nutrimento no es suficiente para establecer una ingesta recomendable. Un elevado porcentaje de las dietas consumidas no proporcionan los niveles recomendados y sin embargo no existen evidencias de anemias producidas por carencia de cobre, lo que implica que, o bien el organismo se adapta a estos niveles y regula su estatus con ellos, o existen fuentes importantes no registradas de cobre. Por ello se recomienda de 1,5 a 3,0 mg/día de cobre para adultos (NRC). b) Lactantes y niños

La Organización Mundial de la Salud (OMS) indica como mínima una ingesta de 80 µ g/kg al día para lactantes menores de 4 meses, y sin embargo la norma es que se ingiera aproximadamente la mitad, comprobándose balances positivos de cobre con 35 µ g/kg al día. La alta biodisponibilidad a partir de la leche humana y las reservas hepáticas parecen ser decisivas en la utilización de cobre durante los tres primeros meses de vida. Es fundamental la introducción de alimentos sólidos entre el 4.° y 6.° mes, dado que los niveles de cobre en la leche pasan de 0,6 a 0,2 mg/L durante los primeros seis meses de lactación. Por supuesto, hay que tener en cuenta los nacidos prematuros, que normalmente tienen menores reservas hepáticas de cobre. La Academia Americana de Pediatría (AAP) y la Comisión del Codex Alimentarius (FAO/OMS), recomiendan 60 µ g de cobre por 100 kcal, lo que en una dieta típica de 700 kcal supone 0,4 mg/día. La Sociedad Europea para Gastroenterología Pediátrica y Nutrición (ESPGAN) indica un consumo mínimo de cobre de 30 µ g/100 kcal. La recomendación para niños entre 7 y 10 años (NRC) es de 1 a 2 mg/día, o más exactamente, 40 µ g/kg peso vivo al día. E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Son varias las anormalidades observadas en animales deficientes en cobre: anemia, defectos óseos, desmielinización y degeneración del sistema nervioso, defectos en pigmentación y estructura del pelo, fallos reproductivos, degeneración miocárdica y descenso de la elasticidad arterial.

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b) Por exceso

No se reconocen efectos desfavorables irreversibles en el consumo de hasta 0,5 mg/kg de peso vivo, reconociéndose como razonablemente segura la ingestión de hasta 10 mg/día, concentración realmente alta para las ingestas habituales. Los efectos de dosis elevadas de cobre por vía digestiva suelen ser eméticos, variando la dosis que los provocan según la edad del individuo. Sin embargo, una prolongada exposición a dosis altas, pero inferiores al límite emético, pueden ocasionar graves trastornos como la anemia hemolítica. Aunque la vía habitual de ingreso del cobre al organismo es la digestiva, sin embargo, en profesiones relacionadas con la fabricación o empleo de derivados de este metal y fundamentalmente si estos derivados se encuentran en forma de spray o polvo, como en la aplicación de pesticidas en agricultura, puede darse una ingestión masiva de cobre por vía inhalatoria, que puede ocasionar ciertos trastornos orgánicos. Por último, el cobre también presenta un efecto desfavorable de enranciamiento al encontrarse presente en aceites y grasas, ya que actúa como catalizador en el enranciamiento oxidativo de éstas, lo que ocasiona un problema a las industrias alimentarias, pudiendo producir también una disminución de la vida media de la vitamina C en la leche y otros alimentos.

11.7. Zinc A) Utilidad fisiológica

El zinc forma parte de unas 80 enzimas, interviniendo en el metabolismo de ácidos nucleicos y proteínas; es esencial para plantas, animales y el hombre. B) Metabolismo

Se estima en unos 2 a 3 g el contenido total de zinc en el organismo. El porcentaje de zinc que atraviesa la barrera gastrointestinal es variable entre un 10 y un 90 % (con medias en torno a un 20-30 %). Esta variabilidad está influida por varios factores. Se estipula el favorecimiento de la penetración del zinc por la mucosa digestiva debido a un ligando de bajo peso molecular secretado por el páncreas. El estatus del zinc está sujeto a una fuerte regulación homeostática, contribuyendo a él una eficiente regulación de la absorción. Pequeñas cantidades de zinc son más eficientemente absorbidas que cantidades elevadas, y personas con estatus de zinc bajo en el organismo absorben más eficientemente que aquellas con un estatus normal. La cantidad excretada, predominantemente a través del intestino, es proporcional a la ingesta diaria de zinc y al estatus en el organismo. Una vez en el organismo, el zinc, se acumula rápidamente en hígado, páncreas, bazo y riñones, y especialmente en la glándula prostática del hombre y en el ojo. El contenido de zinc en hueso y músculo es relativamente elevado, pero no se encuentra en equilibrio rápido con el resto

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del organismo, sin embargo, los fluidos orgánicos son una buena indicación del zinc disponible, encontrándose éste en ellos en pequeñas cantidades, por lo que se pueden dar rápidos desajustes como se ha comprobado en animales de laboratorio. No se ha encontrado una causa enzimática que explique los rápidos desajustes que se ocasionan con la carencia del zinc, pero su intervención en enzimas involucradas en la expresión genética podrían explicar los efectos inmediatos de las deficiencias sobre el crecimiento celular. La principal vía de excreción es la fecal, siendo las cantidades excretadas por orina realmente exiguas. Las cantidades eliminadas con el sudor tampoco suelen ser muy elevadas, sin embargo, pueden llegar a producir una pérdida elevada de este metal en zonas cálidas donde la diaforesis es profusa. C) Características nutricionales

Aproximadamente el 70 % del zinc consumido por la mayoría de las personas procede de productos animales, especialmente carne, siendo una buena fuente de zinc los productos marinos. La mayor parte del zinc consumido a partir de elementos vegetales proviene de los cereales. En América del Norte, al ingesta media de zinc se sitúa entre 10 y 15 mg/día, indicándose una media de 13 mg de zinc en una dieta de 2.850 kcal. En Gran Bretaña existe un consumo diario de zinc a partir de los alimentos de entre 6,7 y 12,5 según edad. En dietas infantiles de 880 y 1.300 kcal, se encuentran 5,5 y 8,5 mg zinc respectivamente. Los ancianos generalmente consumen de 7 a 10 mg de zinc diario. a) Biodisponibilidad

La biodisponibilidad del zinc en diferentes alimentos varía ampliamente. Carne, hígado, huevos y alimentos marinos (especialmente ostras) son excelentes fuentes de zinc biodisponible, mientras que los productos elaborados a partir de granos de cereal completo suponen una fuente de zinc menos biodisponible al presentar los cereales y algunas hortalizas hexafosfato de inositol (fitato), que puede combinarse con el zinc reduciendo la biodisponibilidad del mismo. Se han descrito interacciones con componentes de la dieta como proteínas, fibra, fitatos y otros minerales. Aunque la fibra y los fitatos son algunos de los causantes principales de la disminución de la biodisponibilidad del zinc y otros cationes en los alimentos, se ha comprobado que estos factores son de escaso interés en las dietas ya que entran a formar parte en muy escasa pro porción. En dietas normales, las proteínas, hierro y fósforo pueden tener una importancia práctica mayor en la biodisponibilidad del zinc. Se observa que el aumento de la ingesta de fósforo incrementa en gran medida los requerimientos del organismo en zinc, indicándose como la ingestión de fósforo adicional en forma de polifosfatos, pero no generalmente en los ortofosfatos, donde tiende a descender la absorción de zinc. Algunos investigadores han observado que la alteración en los niveles normales de proteína en la dieta y la composición de ésta afectan a la utilización del zinc. Se incrementan los requerimientos de zinc cuando lo hace la ingesta de proteína, existiendo además mejoras en la utilización del zinc cuando se incrementan los niveles de proteína en la dieta.

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La ingestión simultánea de similares cantidades de hierro (sulfato ferroso) y zinc (sulfato de zinc) hace descender la absorción de éste último pero esto no ocurre si el zinc proviene de los alimentos o si el hierro está en forma hemo. D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Es muy difícil estimar cual es la ingesta idónea de zinc para un adulto, dados los numerosos factores que pueden afectar la biodisponibilidad del mismo, incluidos, composición de la dieta y estatus del propio individuo. Además, se han de tener en cuenta las pérdidas usuales de este elemento, incluidos la piel y el líquido seminal. En total se calcula una pérdida media de 2,2 mg/día, de los cuales 0,8 mg son a partir de la piel. Si tenemos en cuenta que se indican cantidades de 0,6 mg de zinc por eyaculación, las pérdidas medias podrían situarse en 2,8 mg/día en varones. Teniendo en cuenta lo inciertas que pueden ser las pérdidas por la piel y semen, se fija en 2,5 mg/día los requerimientos medios de zinc de un adulto. Igualmente se cifra en un 20 % la absorción media de este elemento, lo que supone unos requerimientos de al menos 12,5 mg/día de zinc en la dieta. Dada la variabilidad de factores que pueden afectar a estos cálculos, la ingesta finalmente recomendada de zinc es de 15 mg/día para hombres y 12 mg/día para las mujeres (NRC). b) Gestación y lactación

Se recomienda 15 mg/día durante la gestación (NRC). Los cálculos de los requerimientos de zinc durante la lactación se basan en las pérdidas de este elemento por la leche. La concentración media de zinc en la leche humana es de 1,5 mg/L los primeros 6 meses y 1,0 mg/L en los 6 siguientes, la mayor concentración se produce en el primer mes de lactación. Con una media de 750 mi para los seis primeros meses, y de 600 mi para los seis siguientes, las pérdidas por la lactación serían de 1,2 y 0,6 mg/día respectivamente, con una eficiencia en la absorción del 20 % y un coeficiente de variación en la producción de leche del 12,5 %. Se recomienda un incremento 7 y 4 mg/día de zinc para cada uno de los respectivos periodos (l.er y 2.° semestre). c) Lactantes y niños

El zinc que necesita el lactante proviene de la leche que toma y de sus reservas en el hígado. La ingesta de leche le proporciona 2 mg/día de zinc durante el primer mes, suficiente para su desarrollo, pero a partir del 6.° mes la cantidad recibida mediante la leche es sólo de 0,6 mg/día, por lo que ha de ser suplementado con alimentos sólidos. Está demostrada la inferior biodisponibilidad de las fórmulas lácteas con respecto a la leche materna, lo que hace necesario que estas fórmulas estén suplementadas en zinc para un óptimo desarrollo. La Comisión del Codex Alimentarius (FAO/OMS), y la Academia Americana de Pediatría (CON/AAP) sugieren una concentración mínima de zinc en estos alimentos de 0,5 mg/100 kcal, en tanto que la Sociedad Europea de Gastroenterología Pediátrica y Nutrición (ESPGAN), indican que la concentración

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mínima ha de ser de 0,3 mg/100 kcal. El NRC recomienda 5 mg/día de zinc para niños alimentados con fórmulas lácteas. Para los niños no lactantes se indica una ingesta de 10 mg/día de zinc como nivel óptimo (NRC). E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La carencia de zinc en los alimentos puede sobrevenir debido a dietas pobres en zinc biodis ponible, las parasitosis que provocan pérdidas crónicas de sangre y las pérdidas por sudoración profusa de este elemento. Además de los factores anteriores, pueden provocar carencias de este elemento los síndromes de malabsorción crónica, situaciones de estrés por intervenciones quirúrgicas o de quemaduras, enfermedades febriles crónicas, cirrosis hepática, alcoholismo, etc. Los signos y síntomas de la deficiencia en zinc incluyen pérdida de apetito, retrasos en el crecimiento, cambios en la piel y anormalidades inmunológicas; también puede producir trastornos gustativos y olfativos, así como retraso en cicatrización de heridas. Estudios en animales de laboratorio y domésticos muestran que la deficiencia de zinc durante la gestación puede ocasionar desórdenes en el neonato. Deficiencias prolongadas en zinc en el hombre ocasionan hipogonadismo y enanismo. Se han encontrado deficiencias marginales en niños que presentaban bajos niveles de zinc en el pelo, crecimiento inferior al normal, escaso apetito y poca agudeza en el paladar. b) Por exceso

La intoxicación aguda por zinc (ingestión de 2 g o más en forma de sulfato) ocasiona irritación gastrointestinal, vómitos, diarreas, dolores abdominales a partir de las 3-10 horas de consumido el alimento. Cuando la ingestión, aunque elevada, no es tan excesiva, se han observado desarreglos en el estatus de cobre en el organismo. La ingestión durante meses de 150 a 500 mg/día de zinc ocasionan hipocupremia, microcitosis y neutropenia, siendo también habituales problemas de cicatrización en pacientes sometidos a ingestión de altas dosis terapéuticas de este metal. Estos y otros estudios recomienda el que no se superen los 15 mg de zinc al día, salvo prescripción facultativa.

11.8. Manganeso A) Utilidad fisiológica

El manganeso se ha descrito como esencial para numerosas especies animales jugando un importante papel en el metabolismo celular. Varias enzimas como decarboxilasas, hidroxilasas, quinasas y transferasas son activados de forma no específica por el manganeso in vitro. Otros

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requieren específicamente manganeso para su funcionamiento, entre estos se encuentran las enzimas sintetizadoras de mucopolisacáridos, los cuales pueden producir síntomas de su deficiencia relacionados con defectos en cartílago. Existe además una enzima relacionada con el metabolismo energético, la piruvato carboxilasa que presenta cuatro átomos de manganeso ligados por cada molécula de biotina presente. El superóxido dismutasa manganeso dependiente desempeña una función importante en la protección del organismo contra los efectos nocivos de radicales superóxido, produciendo protección contra ciertos tipos de cáncer. Otras enzimas como la arginasa, fosfotranferasas y, probablemente ciertas nucleasas y ADN polimerasas, requieren también la presencia de manganeso. La absorción de manganeso tiene lugar fundamentalmente en el intestino delgado. El cuerpo humano contiene unos 8-20 mg de manganeso en total, encontrándose en mayor proporción en músculo e hígado, aunque existen concentraciones altas también en glándula pineal, pituitaria y en tejido óseo. En el pulmón se pueden encontrar también concentraciones relativamente altas si existe exposición ambiental en forma de polvo metálico. El mantenimiento de niveles constantes de manganeso en los tejidos se realiza gracias a una regulación homeostática que se realiza a través de la excreción, el manganeso absorbido se elimina casi totalmente por vía intestinal siguiendo distintas vías independientes que se combinan de forma adecuada para constituir un eficaz sistema homeostático. En condiciones normales, la bilis es la principal vía de excreción pero, cuando está bloqueada o el aporte de manganeso es muy elevado, se utilizan vías alternativas como la pancreática, el duodeno, el yeyuno y, en menor grado, el íleon terminal, ocurriendo la eliminación por orina sólo cuando se administran agentes quelantes. B) Características nutricionales

Los granos completos y los productos a base de cereales son la fuente principal de manganeso en la dieta, seguido de las frutas y otros vegetales. Los proceso de refinado de cereales y otros vegetales reducen significativamente la concentración del manganeso presente en ellos. Los productos lácteos, carne, pescado y visceras son deficitarios en este elemento. Entre las bebidas, el té es una fuente importante de manganeso, pudiendo llegar a suponer, en personas que lo consumen habitualmente, la fuente principal de su alimentación. El café presenta también elevadas concentraciones, aunque inferiores a las del té. El agua de bebida contribuye tan sólo con un 2 ó 3 % de la cantidad de manganeso ingerida en la dieta (NRC). En Canadá, las ingestas medias diarias de manganeso se encuentran entre 2,9 y 3,6 mg. El consumo de manganeso en EE UU, es de unos 2,7 y 2,2 mg/día para hombres y mujeres respectivamente. a) Biodisponibilidad

Aunque los datos de aporte de manganeso por parte de los alimentos son bien conocidos, no ocurre lo mismo con la forma química en que el manganeso está biodisponible en los alimentos. El manganeso compite para su absorción con los puntos usuales de fijación con hierro y calcio.

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Los mecanismos de absorción de hierro y manganeso son muy similares, por lo que la adición de hierro a una ración disminuye la retención de manganeso, y su supresión la favorece. El calcio puede reducir tanto la absorción como la retención de manganeso. Por último, el ácido fítico ejerce un efecto depresor sobre la acumulación y retención de manganeso. C) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Son muchas las técnicas utilizadas para intentar determinar las necesidades del cuerpo en manganeso (balance metabólico, métodos factoriales, etc.). Pero dado que los niveles que usualmente se ingieren de este elemento son suficientes, se ha indicado que entre 2,0 y 5,0 mg/día se considera una ingesta suficiente (NRC). b) Lactantes y niños

El contenido de manganeso en la leche humana es de unos 15 µ g /L (12 a 20 µ g/L). Algunos estudios indican que en los primeros meses de vida el consumo diario de manganeso es de sólo 2 µ g. Esto ocasiona un balance negativo que se evidencia con un descenso del manganeso en los tejidos en las primeras semanas de vida. Sin embargo, no se han registrados casos de deficiencias en manganeso en lactantes, lo que sugiere una eficaz utilización de las reservas que almacenó el feto durante la gestación, aunque el lugar de almacenamiento no ha sido aún determinado. Dada esta ausencia de casos de deficiencias en lactantes no se recomienda el suplemento en la lactación natural (NRC), indicando ESPGAN, CON/AAP, y el Codex Alimentarias (FAO/OMS) un contenido mínimo de 5 µ g manganeso por cada 100 kcal en fórmulas para lactantes. c) Gestación y lactación

No hay estudios de contenido de manganeso en fetos humanos, por lo que no se conoce en qué medida aumentan los requerimientos de este elemento por parte de las gestantes. En cualquier caso, dado que la eficacia en la absorción parece aumentar en este periodo, este hecho parece ser suficiente para suplir los posibles requerimientos extras. Dado el bajo contenido de manganeso en la leche, tampoco parece indicado el suplemento durante la lactación (NRC). D) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La deficiencia en manganeso no ha sido observada en circunstancias normales dada la elevada concentración en plantas comestibles y los escasos requerimientos que de este metal tienen los mamíferos. El análisis de una gran variedad de tejidos humanos de varias edades indica que no hay indicios de variaciones en el contenido de manganeso a lo largo de la vida. Esta constancia

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en la concentración de manganeso en los tejidos sugiere una ingesta adecuada del mismo, com pletada con un fuerte control homeostático. Los signos de su deficiencia son una baja fertilidad, retraso en el crecimiento, malformaciones congénitas en los recién nacidos, formaciones anormales en huesos y cartílagos y disminución de la tolerancia a la glucosa. b) Por exceso

En los animales, la toxicidad de manganeso por ingestión es baja, y sólo se aprecian signos de la misma a partir de 1 g/g de concentración en la dieta, aunque este límite puede descender si las dietas son bajas en hierro. En cambio, cuando el elemento es inyectado o inhalado como polvo se observan efectos adversos en el sistema nervioso central, produciendo la locura mangánica (similar a la esquizofrenia) y parálisis (similares al Parkinson). El mecanismo bioquímico del efecto neurotóxico del manganeso aún no está totalmente discernido, aunque al parecer tiene relación con la autoxidación de las catecolaminas. En el hombre sólo se han observado efectos tóxicos en trabajadores expuestos a altas concentraciones del mismo en forma de polvo o humo en el aire (fiebre de humo) afectando al sistema nervioso central, pero esto no ocurre como consecuencia de la ingestión del mismo, incluso consumiendo de 8 a 9 mg/día. En realidad, el manganeso aparece como uno de los metales menos tóxicos.

11.9. Cobalto A) Utilidad fisiológica

El cobalto es un constituyente de la vitamina B]2, nutriente esencial para el hombre y otros muchos animales. En los rumiantes, las bacterias presentes en su estómago, son capaces de convertir el cobalto metálico en vitamina B12. La esencialidad de la vitamina B12, se verá en su tema correspondiente, pero hemos de tener en cuenta que sólo de 1/2 a 1/10 del cobalto está en forma de vitamina B12 en el organismo y tiene en éste otras funciones metabólicas, probablemente relacionadas con la acción de la enzima glicina dipeptidasa. También se ha comprobado un favorable efecto eritropoyético a parte del propio de la vitamina B12 en relación al metabolismo del folato. Se utiliza terapéuticamente en anemias refractarias al tratamiento con hierro. Al parecer, su utilidad es en el riñón, donde estimula la producción de eritropoyetina, produciendo también vasodilatación al liberarse al torrente circulatorio bradicinina. Se piensa que debido a la alta solubilidad de las sales de cobalto, éste debe absorberse con facilidad en intestino, y probablemente utilizando el mismo sistema transportador que el hierro. El cobalto plasmático se transporta y distribuye por el organismo unido a la albúmina. El 14 % del cobalto se encuentra en tejido óseo, el 43 % en músculo, y en cantidades menores en riñón. La principal vía de eliminación del cobalto es la urinaria, que al parecer es donde se regula la homeostasis de este elemento.

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B) Características nutricionales

El consumo normal de cobalto está entre 5-10 g/día, proporcionado principalmente por verduras y cereales integrales. a) Biodisponibilidad

Se ha observado que la deficiencia de hierro favorece la absorción de cobalto (probablemente por una competencia activa por los transportadores de membrana). C) Recomendaciones dietéticas

No han sido establecidas, a excepción de las propias de la vitamina B12. D) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

No se han observado deficiencias en este elemento en personas, y sólo se describe el caso de un niño con deficiencia en cobalto que padecía geofagia (se comía la tierra) y que reaccionó favorablemente al tratamiento con cobalto. b) Por exceso El uso medicamentoso del cobalto en anemias refractarias al tratamiento con hierro, ocasiona, como efectos secundarios, la acción sobre el tiroides, páncreas y miocardio. Además, se ha comprobado la producción de células cancerosas en el punto de inoculación de cobalto (lo cual no ocurre por vía oral). Los niños son mucho más sensibles a la acción de este elemento que los adultos. La acción del cobalto se ve potenciada por el consumo de alcohol, por lo que se piensa que muchas de las cardiopatías observadas en bebedores de cerveza se deba al efecto del cobalto adicionado a la misma como agente espumante.

11.10. Cromo A) Utilidad fisiológica

El cromo trivalente es requerido para mantener normal el metabolismo de la glucosa en animales de laboratorio, actuando como cofactor de la insulina. Deficiencias experimentales en cromo han sido inducidas en algunas especies animales, dando como resultado una disminución de la tolerancia a la glucosa en presencia de concentraciones normales de insulina circulante, y en casos severos, un síndrome similar al diabético. Se ha descrito una forma orgánica de cromo deno-

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minada: factor de tolerancia a la glucosa, que es mucho más activa que el cromo inorgánico en su función. Las concentraciones de cromo en los tejidos humanos descienden con la edad, excepto en el pulmón, donde este metal se acumula. La absorción intestinal de concentraciones de cromo en la dieta de 40 g o mayores es de aproximadamente un 0,5 % de la cantidad total presente. Por debajo de los 40 g/día, la eficacia absortiva se eleva hasta un 2 %. Prácticamente la totalidad del cromo absorbido es eliminado por orina. B) Características nutricionales

La ingestión de cromo a partir de una típica dieta occidental varia ampliamente entre unos 25 µ g/día en ancianos de Gran Bretaña y los 200 µ g/día consumidos en dietas belgas y suizas, aunque lo usual, según las encuestas, es que esté por debajo de los 100 µ g/día. a) Biodisponibilidad

Poco se conoce sobre la biodisponibilidad del cromo, ni de las formas usuales de absorberse por el intestino, aunque se ha descrito una alta biodisponibilidad del complejo cromo-acido dinicotinico-glutation (relacionada con el factor de tolerancia a la glucosa). También se ha descrito una mayor biodisponibilidad del cromo en el hígado de ternera, queso americano y germen de trigo. Las principales fuentes de la forma orgánica del «factor de tolerancia a la glucosa» son: la levadura cervecera, la pimienta negra, el hígado, el pan integral y, en menor medida, la cerveza.

C) Recomendaciones dietéticas

Las recomendaciones de este metal no son claras, aunque se indica entre 50 y 200 µ g/día como ingesta segura.

D) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Se han descrito casos de deficiencia en cromo debidos a una larga alimentación exclusivamente parenteral, que dieron como resultado intolerancia a la glucosa resistente a la insulina y neuropatías centrales o periféricas. Algunos de los casos de diabetes suaves en individuos de mediana edad malnutridos se deben a intolerancia a la glucosa debida a una deficiencia de cromo. Se han descrito casos de diabetes juveniles asociadas a problemas coronarios en individuos con bajas tasas de cromo en pelos y suero.

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b) Por exceso

La toxicidad por cromo trivalente (forma usual en los alimentos) es muy baja. No se han observado efectos desfavorables en ratas alimentadas con dietas de hasta 100 mg/kg de cromo. Los únicos efectos desfavorables del cromo se han descubierto en individuos con ocupaciones permanentes en las que existe un elevado nivel de cromo en el polvo en forma hexavalente, encontrándose un mayor índice de cáncer bronquial. El cuerpo humano no es capaz de oxidar la forma trivalente de los alimentos a hexavalente, por lo que en principio no es factible el riesgo tóxico por los alimentos.

11.11. Níquel A) Utilidad fisiológica

Se conoce la esencialidad del níquel en ratas, gallinas y cerdos, pero debido a la usual presencia de níquel en prácticamente todos los alimentos, es difícil determinar si es esencial para el hombre. La cantidad total de níquel en un individuo medio se sitúa en torno a 10 mg, la mayor pro porción del cual se encuentra en la piel (18 %) y hueso (en médula y en matriz mineral). Las cantidades de níquel en la dieta parecen influir decisivamente en el contenido de este metal en el hígado y músculo. Aunque la funcionalidad del níquel en el organismo no está muy bien definida, al parecer interviene en la acción de seis dehidrogenasas hepáticas distintas. Al contrario de lo que ocurre con otros elementos traza, la cantidad de níquel en la leche aumenta con el tiempo de lactación. La absorción intestinal de níquel se cifra en un 3 %, aumentando durante el embarazo. Se supone que los mecanismos de absorción de níquel son los mismos o similares receptores que para el hierro o el cobalto. El 60 % del níquel absorbido es eliminado por orina. B) Características nutricionales

Se consumen de 0,3-0,6 mg/día de níquel, que proceden principalmente de los alimentos de origen vegetal. a) Biodisponibilidad

Se sabe que existe una cierta curiosa interacción entre el níquel y el hierro, de tal forma que en deficiencias de níquel se reduce la absorción de hierro, en tanto que en deficiencias de hierro se produce una mayor absorción de níquel.

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C) Recomendaciones dietéticas

No hay pronunciamientos oficiales en cuanto a recomendaciones mínimas de este mineral, aunque Nielsen indica que deben ser superiores a 50 µ g/kg de peso corporal. D) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Aunque no están completamente demostrados los efectos de la deficiencia de níquel, parece que pudiera dar lugar a degeneraciones hepáticas y problemas metabólicos. b) Por exceso

El uso habitual del níquel en la industria ocasiona frecuentemente contaminaciones por este metal en los alimentos, aunque no se han descrito intoxicaciones por este motivo. La dosis que provoca toxicidad en animales suele ser mucho más alta de lo que lo es normalmente en los alimentos. Aunque el níquel alimentario no parece ser tóxico, si lo es en forma de aerosol, pudiendo producir su exposición prolongada una mayor incidencia en cáncer de pulmón. En animales de experimentación expuestos a atmósferas ricas en níquel, éste produce degeneración del miocardio, cerebro, pulmones, hígado y riñón.

11.12. Molibdeno A) Utilidad fisiológica

El molibdeno forma parte de la constitución de algunas enzimas en mamíferos, como la aldehido oxidasa, xantino oxidasa, y sulfito oxidasa; a pesar de esto, los efectos de una deficiencia de este metal son raros. La absorción en intestino suele ser muy eficaz, posiblemente mediante los mismos transportadores activos del hierro y cobre. Una vez absorbido, se distribuye en sangre asociado a una proteína circulante. Se acumula principalmente en hígado, riñón, huesos y piel. La excreción princi pal es urinaria, y, en una pequeña proporción, con la bilis. B) Características nutricionales

El consumo habitual de molibdeno es de unos 300 µ g/día. Es especialmente abundante en el germen de cereales.

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a) Biodisponibilidad

Las sales de molibdeno pueden inhibir la absorción intestinal de hierro y cobre, posiblemente por competición por los receptores activos de membrana. Además, en el caso concreto del cobre, pueden formarse complejos Cu-Mo u Cu-tioMo que no pueden ser absorbidos. C) Recomendaciones dietéticas

El consumo de entre 2,5 y 5 mg/día de este elemento parecen ser suficientes para suplir las necesidades metabólicas de una persona adulta. D) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Se ha observado experimentalmente en cabras, alimentadas con dietas purificadas con menos de 0,07 mg/kg de este elemento, que se produce un retraso en las ganancias de peso, un descenso en el consumo de alimentos, trastornos reproductivos y descenso de la esperanza de vida. Son pocas las experiencias en humanos, normalmente en individuos con alimentación parenteral durante mucho tiempo, en los cuales parece generarse una intolerancia a los aminoácidos, irritabilidad, hipermetioninemia, aumento en la excreción de sulfitos y xantina, y descenso de la excreción urinaria de sulfatos y ácido úrico, y por último, coma. La administración de molibdeno hace desaparecer los síntomas. b) Por exceso

El exceso nutricional de este elemento es muy raro, y como efecto negativo se podría dar el secuestro de cobre y, por tanto, la sintomatología sería la propia de la deficiencia de este elemento.

12 Vitaminas liposolubles

12.1. Concepto y clasificación de las vitaminas Las enfermedades producidas por carencia de vitaminas son conocidas desde la antigüedad, aunque no así su agente causal. En 1757 Lind indica que el consumo de frutas y verduras frescas mejoran los síntomas del escorbuto. En 1893 Eijman indica que el escorbuto, la pelagra, el raquitismo y el beriberi, estaban producidas por la ausencia en la alimentación de ciertas aminas vitales (vitaminas). Sin embargo, hasta principios de nuestro siglo no comienza la era de las vitaminas, descubriéndose cuales lo son realmente, su estructura química y su modo de acción. La vitamina es una sustancia orgánica compleja que debe estar presente en la dieta en muy pequeñas cantidades en relación a otros nutrientes, siendo esenciales al no poder sintetizarlas el organismo en cuestión, o al ser la cantidad producida insuficiente para sus necesidades. La clasificación habitual de las vitaminas establece dos grupos: hidrosolubles y liposolu bles. Esta clasificación no implica características comunes dentro de cada grupo, a excepción hecha, por supuesto, de la solubilidad y el hecho de que salvo la vitamina B12 las vitaminas hidrosolubles no se almacenan en el cuerpo humano, en tanto que las liposolubles sí lo hacen. La mayoría de las vitaminas son producidas por los vegetales excepto la D y la B 12. En líneas generales, son muy ricas en vitaminas las semillas, y más concretamente el germen de ellas, siendo también buenas fuentes vitamínicas los huevos, el hígado y las levaduras. Las frutas y verduras son buenas fuentes de vitaminas también, y particularmente en vitaminas A y C.

12.2. Vitamina A A) Utilidad fisiológica

Bajo esta denominación se engloban una serie de compuestos esenciales para la visión, crecimiento, diferenciación y proliferación celular, reproducción e integridad del sistema inmune.

128


En la visión, la vitamina A forma la parte prostética de la rodopsina responsable de la visión escotópica (scoto = tiniebla) de los bastones y fotópica (foto = luz) de los conos. Los compuestos naturales con actividad de vitamina A son el retinol, retinaldehído y ácido retinóico, existiendo además un gran número de compuestos sintéticos, que junto a los naturales, se denominan retinoides. Estos retinoides varían cualitativamente y cuantitativamente en cuanto a su actividad como vitamina A. Así, por ejemplo, el ácido retinóico no protege contra la ceguera nocturna ni contra los trastornos reproductivos.

Las fuentes usuales de vitamina A son los retinoides y los carotenoides o precursores de la vitamina A, aunque sólo un 10 % de los distintos carotenoides son realmente precursores. Las principales fuentes de retinoides son los tejidos animales, en tanto que de carotenoides lo son los vegetales. B) Metabolismo

En alimentos de origen animal suele estar presente el retinol esterificado, el cual es hidrolizado en el intestino delgado. Los retinoides y carotenoides de los alimentos en el aparato digestivo, en principio están asociados a los glóbulos grasos, y tras la acción de las sales biliares se incluyen en micelas que facilitan su absorción. El retinol absorbido es esterificado en la mucosa intestinal e incorporado a los quilomicrones. La mayoría de los ! -carotenos absorbidos son convertidos en retinol en la mucosa intestinal. La distribución de retinol se realiza en unión a la RBP plasmática (proteína de unión al retinol), existiendo en las células diana otra proteína, la CRBP o proteína de unión al retinol citoplasmática. El retinol absorbido es almacenado principalmente en el hígado (más del 90 % de la vitamina A en el organismo), en tanto que los carotenoides lo hacen en tejido adiposo y adrenales. El retinol puede ser degradado en el hígado por conjugación con el ácido glucurónico o la taurina y eliminado con la bilis, constituyendo esta excreción el 70 % de la total, correspondiendo el 30 % restante a las vías urinarias. C) Cuantificación

La cuantificación de la vitamina A se solía realizar en unidades internacionales (IU). Una unidad internacional de vitamina A se define como 0,30 µ g de todo-trans-retinol o 0,60 µ g de todotrans- ! -caroteno.

VITAMINAS LIPOSOLUBLES

129

Sin embargo, no se tenía en cuenta la distinta capacidad absortiva para uno y otro compuesto, como veremos en la biodisponibilidad, ni la capacidad de transformación, por lo que se ha creado una nueva medida que es la de equivalente de retinol (RE). El equivalente retinol se define como 1 µ g de todo-trans retinol, 6 µ g de todo-trans-Pcarote-no o 12 µ g de otra pro vitamina A. D) Características nutricionales

Las principales fuentes de retinol son el hígado y los aceites de hígado de pescado, existiendo también cantidades considerables en leche entera o fortificada y huevos. Los carotenóides se encuentran principalmente en vegetales como la zanahoria o espinaca, aunque las últimas técnicas analíticas parecen indicar cantidades inferiores a las que en principio se consideraban. Existía antes la creencia de que las frutas y vegetales con colores más intensos eran más ricos en precursores de vitamina A, lo cual se sabe hoy en día que no es cierto. La ingesta media en un varón adulto es de 1.400 RE, y en mujeres adultas 1.170 RE. a) Biodisponibilidad

La absorción intestinal difiere en gran manera entre el retinol (70-90 %) y los carotenos (2050 %). El aumento de retinol en la dieta hace disminuir muy poco su grado absortivo (60-80 %), en tanto que un aumento de carotenóides hace descender su absorción de manera notoria (10 %). La biodisponibilidad de la vitamina A aumenta en presencia de grasas, proteínas y vitamina E en la dieta, disminuyendo en presencia de agentes oxidantes. Dietas bajas en grasas y deficiencias proteicas, de a-tocoferol, hierro y zinc pueden ser adversas para la absorción, transporte, almacenamiento y utilización de vitamina A. E) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Se recomienda para varones adultos 1.000 RE, y para mujeres 800 RE. b) Gestación y lactación

No se recomienda suplementación del aporte diario de vitamina A durante la gestación, pero si en la lactación en 500 RE durante el primer semestre y en 400 RE en el segundo. c) Lactantes y niños

Se recomienda una ingestión de 375 RE al día desde el nacimiento al año de edad, 400 RE de 1 a 3 años, 500 RE de 4 a 6 años y 700 RE de 7 a 10 años.

130


F) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Suele ser más frecuente en niños menores de 5 años, o en síndromes de malabsorción lipídica crónica. Los síntomas principales son oculares, con ceguera nocturna, xerosis conjuntival a corneal, ulceraciones y, a veces, licuefacciones. Este conjunto de síntomas reciben el nombre de xeroftalmía. Las lesiones irreversibles en córnea asociadas a ceguera total o parcial suelen denominarse queratomalacia. Otros signos menos específicos son: pérdida de apetito, hiperqueratosis, incremento de la susceptibilidad a las infecciones y metaplasia, y queratinización de las células epiteliales del tracto respiratorio y otros órganos. b) Por exceso El consumo de elevadas cantidades, no ya sólo de vitamina A o ! -carotenoides, sino de otros carotenoides, puede tener un efecto protector contra los radicales libres que ocasionan ciertos tipos de neoplasias. Sin embargo, el consumo de dosis excesivamente elevadas de vitamina A (> 15.000 RE) puede tener efectos tóxicos como cefaleas, vómitos, diplopía, alopecia, desecación de mucosas, descamación, anormalidades óseas y daños hepáticos. También se han observado abortos y deformaciones óseas en fetos a cuyas madres se les adiministran dosis elevadas de retinóides en el primer trimestre de gestación. Normalmente no se describen efectos desfavorables de la ingestión masiva de carotenoides, al disminuir su absorción notablemente.

12.3. Vitamina D A) Utilidad fisiológica

El calciferol es esencial para la adecuada formación del esqueleto y la homeostasis mineral. La exposición de la piel a la luz ultravioleta y el calor catalizan la síntesis de vitamina D3 (colecalciferol) a partir de 7-dehidrocolesterol. La vitamina D2 (ergocalciferol) se produce por inducción por la luz ultravioleta a partir del ergosterol presente en los alimentos. La síntesis de vitamina D depende de la superficie de piel expuesta a los rayos ultravioleta, del tiempo de exposición, la longitud de onda de la luz, la época del año, la latitud, así como el color de la piel y edad (los ancianos sintetizan menos vitamina D). Las personas enclaustradas (enfermos y personas mayores) sintetizan menores cantidades de vitamina D, aunque también un exceso de sol puede interrumpir la síntesis de esta vitamina. Los principales compuestos relacionados con la vitamina D son: el 25-hidroxivitamina D o calcidiol formado en el hígado y posteriormente hidroxilado en el riñon a 1,25-dihidroxivitamina D o calcitriol y 24,25-dihidroxivitamina D.


131

La 1,25-dihidroxivitamina D tiene una función primordial relacionada con el metabolismo del calcio, tendente a aumentar los niveles plasmáticos de este elemento (sinérgicamente a la hormona paratiroidea) mediante tres mecanismos complementarios: a) Aumentar la absorción de calcio y fósforo a nivel intestinal. b) Facilitar la cesión de calcio óseo al plasma. c) Provocar una mayor retención urinaria de calcio.

La vitamina D de la dieta es absorbida en el intestino delgado (duodeno y yeyuno), y trans portada con quilomicrones y lipoproteínas al hígado, donde es liberada gracias a la DBP (proteína de unión a la vitamina D), y se transforma en 25(OH) vitamina D. Esta vitamina D del hígado y la sintetizada en la piel son transportadas en el plasma unidas a la DBP, acumulándose fundamentalmente en el tejido adiposo. La activación de la vitamina D a 1,25-dihidroxivitamina D se produce en riñon, pudiendo haber, por esta vía, una excreción mínima, ya que es en el hígado donde se lleva a cabo la mayor desactivación de la vitamina D, excretándose por la bilis y pudiendo ser de nuevo reabsorbida. El estatus de vitamina D del organismo se determina por la concentración plasmática de 25(OH)D y 1,25(OH)2D. B) Cuantificación

Una unidad internacional (IU) de vitamina D se define como la actividad de 0,025 µ g de colecalciferol en bioensayos con ratas, o lo que es lo mismo, la actividad biológica del colecalciferol

132


es de 40 IU/ µ g, la del 25(OH)D 1,5 veces más y la del 1,25(OH) 2D cinco veces más que la del colecalciferol. C) Características nutricionales

La principal fuente de esta vitamina en países desarrollados suelen ser los alimentos fortificados. En los niños la leche es la fuente principal. Los huevos, mantequilla y la margarina fortificada suelen ser los principales alimentos sólidos que aportan esta vitamina. a) Biodisponibilidad

El almacenamiento, procesado y cocinado no afectan demasiado a su actividad. D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Se recomiendan 200 IU/día de vitamina D para adultos mayores de 24 años. b) Gestación y lactación

Se recomienda suplementación de 200 IU/día durante la gestación y lactación. c) Lactantes y niños

Se recomiendan 300 IU/día, desde el nacimiento hasta los 6 meses de edad, con suplementación de 200 a 300 IU para aquellos niños que no mamen y que no reciban mucha luz solar. Para niños mayores de 6 meses se recomiendan 400 IU/día. E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

El principal síntoma es una inadecuada mineralización del hueso, pudiéndose provocar, en niños, deformaciones del esqueleto (raquitismo) por su deficiencia severa. En adultos provoca una inframineralización de la matriz osteoide del hueso. La hipocalcemia puede ocasionar pérdidas de peso en el hueso, y como consecuencia, susceptibilidad a fracturas (osteomalacia). Las principales causas de la deficiencia en vitamina D suelen ser: la no-exposición solar, síndromes de malabsorción de la vitamina y en tercer lugar el consumo de alimentos deficientes en esta vitamina y no suplementados. b) Por exceso

La ingestión excesiva de esta vitamina puede producir hipercalcemia y hipercalciuria, sobre todo en niños, provocando el depósito de calcio en tejidos blandos, y daños renales y cardiovasculares irreversibles. Se establece el nivel tóxico de vitamina D en unas cinco veces las recomendaciones.


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12.4. Vitamina E A) Utilidad fisiológica

Existen dos grupos principales con actividad vitamina E: los tocoferoles ( " , ! , # y $ ), que difieren sólo en el número y posición de los grupos metílicos en el anillo; y los tocotrienoles, que presentan posiciones insaturadas en la cadena. La forma más activa y más distribuida por la naturaleza es el " -tocoferol, que supone el 80 % del contenido natural en los alimentos.

Su actividad biológica ha sido determinada a partir de ensayos con animales y extrapolado al hombre. Si tomamos como referencia la actividad de a-tocoferol, la actividad del ! -tocoferol sería entre el 25-50 %; # -tocoferol 10-35 % y el $ -tocotrienol el 30 %. El a-tocoferol sintético está formado por ocho isómeros, de los cuales el " -tocoferol natural sólo es uno de ellos. Por esto, se da diferente nomenclatura al " -tocoferol natural y sintético: el natural d- " -tocoferol (RRR- " -tocoferol) y el sintético dl- " -tocoferol (todo-racémico- " tocoferol). Los tocoferoles son denominados químicamente como antioxidantes, siendo ésta, al parecer, la principal función de dicha vitamina en los tejidos animales. Se encuentran normalmente en las membranas celulares asociados con los ácidos grasos poliinsaturados. Su deficiencia provoca una oxidación en cadena de estos ácidos grasos, produciendo daños celulares que se evidencian principalmente a nivel neurológico, aunque también se producen degeneraciones de epitelio seminífero y lentificación del desarrollo vascular uterino. La acción antioxidante desarrollada por los tocoferoles parece ser complementada por otros dos nutrientes esenciales: el selenio como parte de la glutatión peroxidasa y el ácido ascórbico (vitamina C).


B) Metabolismo

La absorción de la vitamina E es bastante ineficaz, situándose entre 20 y 80 %, siendo necesaria una secreción biliar y pancreática normal. Esta absorción parece declinar al aumentar la dosis en los alimentos. Una vez en las células de la mucosa digestiva, pasan en forma de quilomicrones a la linfa, y de ésta, al hígado, donde se asocian a lipoproteínas de muy baja densidad, las cuales son metabolizadas, por lo que la vitamina E se asocia a lipoproteínas de baja y de alta densidad. La distribución de la vitamina E en el organismo parece estar en relación a la cantidad de grasa presente en los diferentes tejidos, siendo la cantidad de vitamina E por gramo de grasa en todos los tejidos orgánicos prácticamente constante. C) Cuantificación

En base al diferente potencial como vitamina E de los distintos compuestos que presenta dicha actividad, se han establecidos diferentes sistemas de cuantificación de esta vitamina. Se define como unidad internacional, la actividad de 1 mg de acetato de dl- " -tocoferol, siendo la actividad de éste un 74 % del natural. La Unidad Internacional de la Farmacopea Americana (USP) se cuantifíca de la siguiente forma: 1 mg de acetato de dl-a-tocoferol 1 mg dl-a-tocoferol 1 mg de acetato de d-a-tocoferol 1 mg de d-a-tocoferol

1 USP 1,1 USP 1,36 USP 1,49 USP

Normalmente, en dietética se expresa la actividad de vitamina E como equivalentes a la actividad del RRR- " -tocoferol, y se indica como " -TE, siendo la actividad de 1 mg de RRR- " tocoferol. A continuación se relacionan las actividades aproximadas de los diferentes compuestos según McKance y Widowson: d- " -tocoferol ! -tocoferol # -tocoferol $ -tocoferol d- " -tocotrienol ! -tocotrienol # -tocotrienol $ -tocotrienol

100 % 15-40% 1-20 % 1% 15-30% 1-5% 1% 1%

Según el NRC, para el cálculo de la actividad total de vitamina E de una dieta se realiza la siguiente suma: mg de d- " -tocoferol x 1 + mg de ! -tocoferol x 0,5 +


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mg de # -tocoferol x 0,1 + mg de $ -tocotrienol x 0,3 + mg de dl- " -tocoferol x 0,74 = Como podemos comprobar existen ligeras diferencias de criterio entre dos de las fuentes de referencia más importantes, en el ámbito nutricional, que sin embargo, no tienen grandes repercusiones prácticas, ya que más del 80 % de la actividad en vitamina E de los alimentos es aportado por el d- " -tocoferol. Por uniformizar, tomaremos la última forma expuesta para cuantificación de vitamina E, es decir, la promulgada por la NRC. D) Características nutricionales

El contenido de tocoferoles de los alimentos varía ampliamente, influyendo el procesado y almacenamiento, que pueden provocar graves pérdidas, como por ejemplo, la desodorización de aceites (más del 40 % de pérdidas), o por calentamientos. La fuente principal de vitamina E son los aceites vegetales y los alimentos elaborados a partir de ellos (por ejemplo, margarinas). El germen de trigo y las nueces también contienen elevadas cantidades de vitamina E. TABLA 12.1.

Contenido de tocoferores y tocotrienoles en los principales aceites

La carne, grasas animales, pescado y la mayoría de las frutas son pobres en este nutrimento. Visto esto, podemos deducir que la incorporación de vitamina E al organismo a partir de la dieta es muy variable, dependiendo de la composición de la misma y de la elaboración. Se estima una ingestión entre 7 y 11 mg " -TE, con una media de 9,8 mg para hombres y 7,1 mg para mujeres. E) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Los requerimientos de vitamina E varían en función de los ácidos grasos poliinsaturados consumidos, aunque también pueden variar en función del tipo de ácidos grasos. Aunque esta consi-

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deración ha de tenerse en cuenta, el NRC fija en 10 mg de mg de " -TE/día para hembras.

"

-TE/día para varones adultos y 8

b) Gestación y lactación

Durante la gestación se recomienda un consumo de 10 mg de " -TE/día. Para los 6 primeros meses de lactación 12 mg de " -TE/día y para los 6 siguientes 11 mg de " -TE/día. c) Lactantes y niños

Es fundamental la toma del calostro por parte de los neonatos, al existir una elevada concentración de esta vitamina en él. Se recomiendan, para los seis primeros meses de vida, una ingestión de 3 mg de " -TE/día, y a partir de esa edad, 4 mg de " -TE/día. Entre 1 y 3 años, 6 mg de " -TE/día, entre 7 y 10 años, 7 mg de " -TE/día y a partir de 11 años, dosis de adultos. TABLA 12.2. Alimento

Manzana Plátano Naranja Melocotón Trigo Espinaca Bróculi Ternera Cerdo Pollo Mantequilla

Contenido de a-tocoferol en algunos alimentos " -tocoferol ( µ g/g)

3 2 2 13 11 25 20 6 5 3 24

F) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Son raros los casos de deficiencia en esta vitamina, habitualmente por una absorción de grasas anormal o debido a nacimientos prematuros en los cuales se evidencia debilidad de la mem brana eritrocítica, para cuya prevención es necesaria la administración de 25 mg " -TE/kg los días 1, 2, 7 y 8 de vida. Los signos más frecuentes de su deficiencia son, fallos reproductivos (degeneración del epitelio seminífero y defectos de vascularización uterina), distrofia muscular y anormalidades neurológicas (formación de granulos llamados pigmentos ceroides en neuronas que provocan su envejecimiento).


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b) Por exceso

Es la menos tóxica de las vitaminas liposolubles, e incluso se indica que a elevadas dosis la vitamina E puede producir un alargamiento de la vida; evita la proliferación de cánceres de colon y palia en parte los efectos de ozono, tetracloruro de carbono y tabaco.

12.5. Vitamina K A) Utilidad fisiológica

Vitamina K es el nombre de un grupo de compuestos que contienen 2-metil-l,4-naftoquinona. En las plantas existe la filoquinona en la que hay una sustitución en el carbono 3 de un grupo fital de 20 átomos de carbono; en las bacterias existe la menaquinona y los tejidos animales contienen ambos compuestos. La menadiona es un compuesto sintético soluble en agua que puede ser alquilado en el hígado del hombre a la forma activa de menaquinona. Los compuestos con actividad de vitamina K son fundamentales para la formación de protrombina y de al menos otras cinco proteínas (factores VII, IX y X y las proteínas C y S) implicadas en la coagulación sanguínea y taponamiento de heridas. Además de esto, interviene en la biosíntesis de otras proteínas plasmáticas, óseas y renales.

B) Metabolismo

En condiciones normales, la absorción de estos compuestos es moderada (40-70 %), realizándose principalmente en yeyuno e íleon, y en menor medida, por el colon.

138 ________________ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS _______________________

La vitamina K absorbida es transportada primariamente por la linfa en quilomicrones, concentrándose en el hígado para luego distribuirse por todo el organismo. Dentro de las células la vitamina K se asocia primariamente con las membranas especialmente en retículo endoplásmico y mitocondria. Entre un 30 y un 40 % de la vitamina K absorbida es excretada vía biliar en forma de meta bolitos degradados hidrosolubles. El contenido de esta vitamina en el cuerpo humano es bastante bajo, desequilibrándose rápidamente en situaciones de deficiencia. El almacenamiento de esta vitamina en el hígado está formado en un 10 % por filoquinona y en un 90 % por menaquinona, probablemente sintetizadas en parte por la flora intestinal. Sin embargo, dicha síntesis parece no ser suficiente para suplir los requerimientos humanos, ya que si la cantidad de vitamina en los alimentos se restringe, ocurren rápidamente desarreglos provocados por su deficiencia. En el hígado, la vitamina K juega un papel esencial en la carboxilación postransicional del ácido glutámico a residuos # -carboxiglutamil en la protrombina (factor II), así como en los factores VII, IX y X y en las proteínas C, S y Z. En ausencia de vitamina K, todos ellos son sintetizados, pero son inactivos al no poseer los residuos # -carboxiglutamil. Al realizar su función, la vitamina K es oxidada a una forma epóxido intermedia, la cual es reciclada por la acción de varias enzimas de membrana. Además de su función en la coagulación sanguínea, hemos indicado la acción de la vitamina K en otros órganos como huesos y riñon, donde realiza una carboxilación idéntica de las proteínas, las cuales, al igual que las coagulantes, pueden formar puentes con el calcio, por lo que se suponen relacionadas con la cristalización de la matriz ósea, y posiblemente en la formación de fosfolípidos. C) Características nutricionales

La concentración de esta vitamina en los alimentos no suele ser bien conocida, no aportándose normalmente concentraciones de la misma en muchas de las tablas de composición de alimentos. Los vegetales foliáceos son la principal fuente de filoquinona, aunque su concentración varía ampliamente dependiendo del momento de foliación. Leche, carne, huevos, cereales, frutas y otros vegetales contienen pequeñas cantidades de vitamina K, pero coadyuvan a la ingesta total. La leche de vaca es mucho más rica en esta vitamina que la humana (de 2 a 9 veces más). La producción de menaquinona en yeyuno e íleon por parte de la flora intestinal parece ocasionar un aporte considerable de esta vitamina, aunque no se tienen datos precisos. a) Biodisponibilidad

Como ocurre con otras vitaminas liposolubles, su absorción depende de la secreción biliar y pancreática, y se incrementa con la ingestión de grasas.


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D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

La manera de estimar si es adecuada la ingestión de vitamina K por parte de una persona es a partir de la concentración de protrombina plasmática, que ha de estar entre 80 y 120 µ g/ml, aunque actualmente se suele recurrir a determinar la proporción entre protrombina activada y no activada, al ser un indicador más precoz, siendo también un indicador eficaz el contenido de ácido # -carboxiglutámico en orina de 24 h. Las recomendaciones del NRC son de 1 µ g/kg de peso vivo, es decir, unos 80 g/día para varones y unos 65 µ g/día en mujeres. Al parecer, hasta un 75 % de las personas de edad suelen padecer hipotrombinemia que res ponde a la administración de vitamina K, posiblemente debido a enfermedades crónicas, terapias medicamentosas y dietas pobres. No se han establecidos requerimientos especiales para este grupo de población. b) Gestación y lactación

No se recomienda la suplementación de esta vitamina durante estos periodos. c) Lactantes y niños

Los recién nacidos suelen presentar bajas concentraciones protrombínicas, que pueden agravarse en individuos con inmadurez hepática dada la baja concentración de vitamina K que contiene la leche humana y la escasa flora presente en el intestino. Por todo ello, la no-administración profiláctica de vitamina K al nacer puede conllevar un elevado riesgo de hemorragias intracraneales con resultados fatales. Es usual la administración intramuscular de 0,5-1 mg de vitamina K en recién nacidos, y como mínimo 1 mg si son prematuros. Se recomiendan 5 µ g/día de filoquinona o menaquinona durante los 6 primeros meses y 10 µ g/día durante los 6 siguientes, aunque; como norma general, se establece la cantidad de 1 µ g/kg peso/día. E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La deficiencia de la vitamina K no suele ser frecuente. La sintomatología más acusada de la deficiencia de esta vitamina la de trastornos en la coagulación sanguínea, que pueden llegar a ser graves si concurren fenómenos como consumo de medicamentos anticoagulantes, ingestiones masivas de vitamina E, medicación continuada con antibióticos de amplio espectro, obstrucción biliar crónica, síndromes de malaabsorción, etc. Quizá la sintomatología más acusada y que suele funcionar bien con el tratamiento de vitamina K es la intoxicación con veneno para ratas.

140 _________________ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS _______________________

b) Por exceso

No es frecuente la intoxicación por esta vitamina, pero en algunos casos de administración de menadiona a recién nacidos puede provocar anemia hemolítica, hiperbilirrubinemia producida por la interacción con grupos sulfidrilo, no ocurriendo estos fenómenos con la filoquinona.

13 Vitaminas hidrosolubles

13.1. Vitamina C A) Compuesto con actividad

Los compuestos con actividad de vitamina C son: el ácido ascórbico y el ácido dehidroascór bico (en ambos sólo la forma L).

B) Utilidad fisiológica

El ácido L-ascórbico es un antioxidante hidrosoluble que puede ser sintetizado por numerosos mamíferos, pero no por el hombre. En los alimentos suele estar presente en su forma oxidada (ácido dehidroascórbico), el cual también posee actividad como vitamina C. Su carencia suele provocar un reblandecimiento de las estructuras de colágeno, que dan como resultado frecuentes hemorragias capilares (escorbuto). Esta enfermedad en las sociedades desarrolladas suele estar circunscrita a niños alimentados exclusivamente con leche y a ancianos con dietas limitadas. Su propiedad bioquímica mejor definida es la de su poder reductor, aunque destaca también su función como cosustrato en hidroxilaciones como las de la prolina y lisina en la formación del

142 _________________ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS________________________

colágeno, y el paso de dopamina a norepinefrina y de triptófano a 5-hidroxitriptófano. También está relacionada la vitamina C con el metabolismo de otras sustancias como tirosina, histamina, ácido fólico, corticoesteroides, péptidos neuroendocrinos y ácidos biliares. Puede afectar también la función de leucocitos y macrófagos, respuesta inmune y reacciones alérgicas. C) Metabolismo

El ácido L-ascórbico se absorbe en el intestino mediante un proceso dependiente de sodio. Cuando la concentración es pequeña la absorción puede ser total, pero en los rangos que usualmente se encuentra en los alimentos es absorbido entre un 80 y un 90 %. El ácido ascórbico absor bido se encuentra como anión en el plasma sanguíneo sin unir a ningún tipo de proteína, aumentando su concentración si lo hace la ingesta. El ácido ascórbico incrementa la absorción intestinal de hierro cuando ambos se ingieren simultáneamente. El cuerpo humano puede almacenar un máximo de 3 g, con ingestas superiores a 0,2 g/día. El almacenamiento de dicha cantidad se hace principalmente en el interior de las células, en las cuales la concentración de ácido ascórbico suele ser mucho más alta que en plasma. El ácido ascórbico y sus principales metabolitos son excretados principalmente por orina, siendo el principal producto excretado el oxalato. Sin embargo, si la ingesta es alta el principal producto excretado es el propio ácido ascórbico. Sólo en caso de ingestiones elevadas de vitamina C se produce una significativa degradación del ácido ascórbico a CO2 en el intestino. D) Características nutricionales

Los vegetales y las frutas contienen elevadas cantidades de vitamina C, principalmente kiwi, pimientos, bróculi, espinacas, tomates, patatas, fresas y naranjas (y otros cítricos). La carne, pescado, embutidos, huevos y lácteos contienen bajas concentraciones, siendo la concentración en gramíneas prácticamente nula. La suplementación de esta vitamina a los alimentos se suele hacer principalmente en productos vegetales como zumos de fruta. Se considera como ingesta usual para adultos unos 110 mg/día para varones y 80 mg/día en mujeres. Sin embargo, la ingesta real de vitamina C puede ser sustancialmente más baja al existir pérdidas por oxidación y calentamiento de los productos, así como en los líquidos de cocinado. Por otra parte, existe un error de signo contrario cometido normalmente al realizar los cálculos de ingesta de vitamina C sin tener, en cuenta en las tablas de composición nada más que la cantidad de ácido L-ascórbico presente, y no la de ácido dehidroascórbico. Tampoco se suele tener en cuenta la cantidad de ácido ascórbico añadido como conservante (antioxidante). E) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Los requerimientos en adultos se han de establecer entre los límites de prevención de escor buto (10 mg/día) y la cantidad a partir de la cual el exceso de vitamina C es eliminado

VITAMINAS HIDROSOLUBLES

143

(200 mg/día), teniendo en cuenta que cuando no se ingiere de forma habitual, el grado absortivo es inferior. Se estima como suficiente la ingestión de 60 mg/día tanto en varones como en mujeres adultas, excepto los fumadores (>20 cigarrillos), que deben ingerir al menos 100 mg/día, pues la concentración de ácido ascórbico en plasma y leucocitos suele ser inferior en este tipo de colectivos. b) Gestación y lactación

Se recomienda un aumento de 10 mg/día en la ingestión de vitamina C durante el embarazo. Durante los seis primeros meses de lactación debe incrementarse la ingestión de vitamina C en 35 mg/día y en 30 mg/día en los 6 siguientes. c) Lactantes y niños

Se recomienda una ingestión de 30 mg/día de vitamina C en niños de 0 a 6 meses, incrementando paulatinamente esta cantidad hasta la recomendada para adulto en las diferentes edades. F) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

El principal efecto de la carencia de vitamina C es la instauración del escorbuto. Se considera que existe escorbuto cuando la concentración plasmática de vitamina C se sitúa por debajo de 0,2 mg/dl, en leucocitos por debajo de 2 µ g/108 células o un contenido corporal inferior a 300 mg. La sintomatología típica del escorbuto es, hiperqueratosis folicular, encías inflamadas y/o sangrantes, hemorragias petequiales y articulaciones doloridas. b) Por exceso

La ingestión de 1 g o más de vitamina C se ha demostrado que reduce la frecuencia y severidad de los síntomas del resfriado común y otras enfermedades respiratorias. Sin embargo, debido a los escasos beneficios no se recomienda la ingestión de dosis tan elevadas como pauta usual para la población. También parece tener un efecto favorable sobre la concentración sérica de colesterol. Por su eliminación renal en forma de oxalato, se ha indicado la posible incidencia de la ingestión de elevadas dosis de esta vitamina sobre litiasis renales. Numerosas personas consumen habitualmente dosis superiores a 1 g de vitamina C diaria sin que se observe sintomatología tóxica alguna, aunque dicha sintomatología puede aparecer, reprobándose dicha practica.

13.2. Vitamina B 1 A) Compuestos con actividad

La tiamina o aneurina, o vitamina antineurínica es el compuesto natural con actividad como vitamina B1.

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Tanto la tiamina como la tiamina pirofosfato (TPP) son coenzimas requeridas para decarboxilación oxidativa de ! -cetoácidos y para la actividad de la transcetolasa en la vía de las pentosas. En los niveles usuales en la dieta, la tiamina es rápidamente absorbida de forma activa en el intestino delgado (duodeno y yeyuno). Se distribuye por todo el organismo, concentrándose principalmente en hígado, cerebro, riñones y corazón, aunque no puede hablarse de almacenamiento real de la vitamina. Se excreta por orina como metabolitos pirimidínicos y tiazólicos, y en excreciones elevadas como tiamina propiamente. Sus funciones biológicas principales son coenzima en el metabolismo de los hidratos de car bono, y la forma tiamina trifosfato en la neurotransmisión. C) Características nutricionales

Las fuentes principales de tiamina son los cereales no refinados, la levadura cervecera, visceras (hígado, corazón, riñon), legumbres, semillas y nueces. También contribuyen los alimentos fortificados (sobre todo cereales). Existe una pequeña síntesis de esta vitamina por parte de las bacterias intestinales. El consumo medio de un adulto es de 1,75 mg/día para varones y 1,00 mg/día para mujeres. D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

En un principio, y dado que la tiamina estaba directamente implicada en el metabolismo de los hidratos de carbono, las recomendaciones que se realizaban se hacían en función de la energía consumida. Sin embargo, hoy en día se indican como más efectivas las recomendaciones por día. Para adultos se recomienda 1 mg/día (0,5 mg/1.000 kcal).


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Durante la gestación se recomienda un incremento de 0,4 mg/día, y 0,5 mg/día durante la lactación. c) Lactantes y niños

Se indica una ingestión mínima de tiamina de 0,4 mg/1.000 kcal en lactantes. En niños, las recomendaciones son iguales que en adultos, de 0,5 mg/1.000 kcal.

E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La deficiencia en tiamina se asocia con anormalidades del metabolismo de los carbohidratos relacionadas con descensos de la descarboxilación oxidativa. Los síntomas de su carencia aparecen en los tests de retención cuando se excreta por orina menos del 7 % de una dosis de 1 mg de tiamina. La aparición de la enfermedad suele ser frecuente en lugares donde la dieta se basa principalmente en arroz o harina blancos, o por el consumo de grandes cantidades de pescado crudo cuya flora intestinal contiene tiaminasa. En sociedades desarrolladas, la aparición de la enfermedad suele ser frecuente en los alcohólicos habituales. También pueden padecer la enfermedad personas con problemas renales, dializados, alimentados parenteralmente durante largo tiempo, con infecciones febriles crónicas y algunas personas con errores metabólicos congénitos. La sintomatología típica producida por la carencia de tiamina es denominada como beriberi, el cual cursa principalmente con trastornos nerviosos y cardiovasculares. Los síntomas son: confusión mental, anorexia, debilidad muscular, ataxia, parálisis periférica, oftalmoplejía. Se descri ben tres formas de presentación del beriberi: • beriberi húmedo: se caracteriza además por alteraciones cardiovasculares como miocarditis, taquicardia, dispnea de esfuerzo, edema. • Beriberi: seco con polineuritis, alteración de la marcha, parálisis flácida y pérdida muscular. • Beriberi cerebral: con encefalopatía Gayet-Wernicke, con signos neurológicos y psíquicos. Lo más habitual es la aparición de un beriberi subclínico, que cursa principalmente con astenia, anorexia e irritabilidad, falta de concentración, etc. El exceso de hidratos de carbono pueden dar lugar a un aumento de las reservas de glucógeno, y de los niveles de ácido láctico y pirúvico en plasma. La precipitación de carbohidratos producida puede ser una de las causas principales de sintomatología del síndrome de Wernicke-Korsakoff. En individuos jóvenes, la sintomatología suele instaurarse más rápidamente y cursar con fallo cardiaco. b) Por exceso

Sólo se han apreciado efectos tóxicos por la incorporación masiva de tiamina al organismo si ésta se realiza de forma parenteral, pero no por vía oral.

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13.3. Vitamina B2 A) Compuestos con actividad

La riboflavina o lactoflavina es el compuesto con actividad de vitamina B2.


La riboflavina es una vitamina hidrosoluble que actúa principalmente como componente de dos flavín-coenzimas: flavín mononucleótido o riboflavina-5-fosfato (FMN) y flavina adenina dinucleótido (FAD), que catalizan numerosas reacciones de oxido-reducción. Entre las enzimas que requieren riboflavina para su funcionamiento tenemos: la oxidasa FMN, dependiente responsable de la conversión de la piridoxina fosforilada en coenzima funcional (vitamina B6), y la hidrolasa dependiente de FAD, relacionada con la conversión de triptófano en niacina (vitamina B3). Esta vitamina resulta imprescindible para la obtención de ATP a partir de la glucosa y ácidos grasos. C) Metabolismo

La riboflavina es absorbida eficazmente y de manera amplia en el intestino delgado proximal. Es transportada ligada a la albúmina y otras proteínas plasmáticas, almacenándose en pequeña


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medida en hígado, bazo y riñon y músculo cardiaco. Es excretada por orina (sólo de la mitad a las dos terceras partes de la excreción es realmente riboflavina libre) y heces (existe un ciclo enterohepático). D) Características nutricionales

Las fuentes principales son las proteínas de origen animal, carne, embutidos, pescado y especialmente los productos lácteos. Los cereales suelen contener escasa cantidad de esta vitamina en forma natural, aunque en algunos casos suelen fortificarse. Son también buenas fuentes los vegetales verdes como bróculi, espárragos, espinacas, etc. El consumo de un hombre adulto es de unos 2,1 mg/día, en tanto que en la mujer es de 1,3 mg/día. La luz puede inutilizar esta vitamina, por lo que es conveniente que los alimentos ricos en ella estén preservados de la luz (por lo que los envases de la leche son opacos o traslúcidos, abandonándose las botellas de vidrio). E) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Se recomienda un consumo de al menos 1,2 mg/día, si bien se hace indicación de que un mayor consumo y gasto energético requieren un mayor aporte de esta vitamina (se indica 0,6mg/1.000kcal). b) Gestación y lactación

Durante la gestación se recomienda un incremento de 0,3 mg/día. Para los primeros 6 meses de lactación se recomienda un incremento de 0,5 mg/día, y para los 6 siguientes, de 0,4 mg/día. c) Lactantes y niños

Se recomienda una ingestión de 0,6 mg/1.000 kcal, al igual que en adultos. F) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La determinación de la deficiencia en riboflavina se puede realizar de diversas formas: a partir de la excreción en orina, de la concentración en los eritrocitos y la actividad in vitro de la glutatión reductasa eritrocítica, la cual se incrementa al añadir FAD si existe deficiencia de riboflavina, al ser el FAD su coenzima, el cual, en casos de deficiencia, no se encuentra saturado. Coeficientes de actividad superiores a 1,2 son indicativos de la deficiencia. Los signos generales de la deficiencia son: lesiones en la cavidad bucal (estomatitis angulosa), dermatitis seborreica, cambios en el epitelio escrotal y vulvar y anemia normocítica. Pueden presentarse también retrasos en crecimiento, aciduria y fotofobia.

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Al ser la riboflavina esencial para el funcionamiento de la niacina (B3) y piridoxina (B6), algunos de los síntomas son debidos al mal funcionamiento de estas últimas. b) Por exceso

No se han indicado casos de toxicidad por esta vitamina.

13.4. Vitamina B3 (PP) A) Compuestos con actividad

La vitamina B3, denominada también PP (protector de la pelagra) y niacina, son realmente dos compuestos con actividad como tal vitamina, el ácido nicotínico y la nicotinamida.


La niacina que es una vitamina hidrosoluble esencial para el hombre y algunos animales, y puede ser sintetizada en parte a partir de triptófano dietético. El término niacina se emplea para denominar al ácido nicotínico y a la nicotinamida (niacinamida). La función de la nicotinamida en el organismo es como componente de dos coenzimas: nicotinamida adenín dinucleótido (NAD) y nicotinamida adenín dinucleótido fosfato (NADP). Estas coenzimas están presentes en todas las células y participan en numerosos procesos metabólicos, incluidos la glucolisis, metabolismo de los ácidos grasos y respiración tisular. El metabolismo de los nicotinamida nucleótidos es controlado a nivel celular y sistémico por una serie de activadores e inhibidores enzimáticos involucrados en la síntesis y degradación de las coenzimas de niacina.


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La absorción intestinal es rápida, saturable, sodio dependiente e inhibida por sustancias similares. Para establecer si la ingesta de niacina y triptófano son adecuadas se puede realizar la determinación en orina de dos de sus metabolitos. En el caso de la niacina, por el N1-metilnicotinamida que se realiza de forma activa y supone el 60 % de la excreción de los metabolitos de niacina por riñon (esta última es eficazmente reabsorbida).

C) Cuantificación

Para el cálculo del aporte de vitamina B 3 es necesario tener en cuenta la contribución del triptófano. Se considera que son necesarios 60 mg de triptófano para ofrecer la misma respuesta que 1 mg de niacina. En base a esto, se establece el concepto de equivalente de niacina (NE), que seria 1 mg de niacina o 60 mg de triptófano, aunque la equivalencia no es exacta, ya que la conversión puede ser más o menos eficaz, estando implicada en ella una regulación hormonal que hace que oscile entre 39 y 86 mg de triptófano por mg de niacina. Al parecer, aumenta la proporción en gestación y con el uso de contraceptivos orales. D) Características nutricionales

La niacina es bastante estable, soportando relativamente altos periodos de calentamiento, pre paración culinaria y almacenamiento.


La carne es una excelente fuente, tanto de niacina como de triptófano, en tanto que otros alimentos como huevos o leche contienen escasa cantidad de niacina pero su concentración de triptófano suple dicha carencia. Para estimar el contenido de triptófano de un alimento se suele hacer una aproximación de que el contenido de triptófano es el 1 % del de proteína, por tanto, 6 g de proteína proporcionan 1 NE. Para un cálculo más exacto, los coeficientes empleados son, en productos elaborados con maíz, 0,6 %, otros cereales, frutas y vegetales, 1 %, carnes, 1,1 %, leche, 1,4 % y huevos, 1,5 % de la proteína de cada alimento. Las ingestas medias respectivas para hombres y mujeres adultas son: de niacina 24 y 16 mg/día, de triptófano 1.100 y 700 mg/día, y por tanto, de NE 41 y 27 mg/día. a) Biodisponibilidad

Algunos alimentos cocinados presentan la niacina en forma combinada, por lo que su biodis ponibilidad es más baja. En granos de cereales maduros el 70 % de la niacina no está disponible al estar enlazada a otros compuestos. Existen técnicas que algunas industrias llevan a cabo para liberar parte de la niacina no biodisponible de los cereales, además del enriquecimiento de cereales con niacina sintética, la cual es totalmente biodisponible, por lo que los datos de esta vitamina en las tablas composicionales pueden dar lugar a errores de cálculo bastante considerables al no tener en cuenta la biodisponibilidad o los NE del triptófano. Además, hemos de tener en cuenta que si la dieta no presenta una composición equilibrada en aminoácidos puede verse reducida la absorción de triptófano por la competencia con otros aminoácidos como la leucina. Cuantitativamente hablando, el triptófano supone un aporte mayor de actividad como vitamina B3 que la propia niacina. Para una biodisponibilidad óptima de esta vitamina es necesario que no se produzcan carencias de vitaminas B2 y B6. El triptófano puede ser mejor fuente (cuantitativamente hablando) que la propia niacina en la dieta. E) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Las recomendaciones de niacina son de 6,6 NE/1.000 kcal, o lo que es lo mismo, 13NE/día. b) Gestación y lactación

Se recomienda un incremento de 2 NE/día durante la gestación. Durante la lactación se recomienda un incremento de 5 NE/día.


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Hasta los seis meses se recomiendan 8 NE/1.000 kcal, siendo a partir de los seis meses las recomendaciones igual que para adultos, de 6,6 NE/1.000 kcal. F) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Pelagra es como se denomina a la carencia de vitamina B3 (o PP protector pelagra), y se caracteriza por dermatitis, diarrea, inflamación de las membranas de las mucosas y, en casos severos, por demencia. Esta enfermedad ha sido un problema acuciante en África, Asia y en los estados del sur de Estados Unidos a principio de siglo. La sintomatología en algunos casos revierte con la administración exclusiva de niacina, siendo necesaria en otros casos la administración conjunta de otras vitaminas del grupo B. Son mucho más frecuentes las carencias subclínicas que ocasionan desarreglos metabólicos. b) Por exceso

Dosis moderadamente altas de ácido nicotínico se han empleado para hacer descender transitoriamente niveles de hipercolesterolemia, descendiendo el efecto a los pocos días de tratamiento continuado, no teniendo dicho efecto la nicotinamida. Los principales efectos desfavorables los presenta la ingestión de elevadas dosis de ácido nicotínico (pero no de nicotinamida), que puede provocar vasodilatacion, una mayor utilización del glucógeno muscular, un descenso de los lípidos en el suero, así como un descenso de la movilidad de los ácidos grasos del tejido adiposo durante el ejercicio.

13.5. Vitamina B 5 A) Compuestos con actividad Los compuestos con actividad como vitamina B5 son: el ácido pantoténico y el pantotenol.

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El ácido pantoténico es una vitamina del complejo B que juega un papel fisiológico decisivo como componente de la molécula de coenzima A y del mediador 4'-fosfopanteteina de la ácido graso sintetasa. Estos compuestos son fundamentales en la obtención de energía de los hidratos de carbono, en la glucogénesis, en la síntesis y degradación de ácidos grasos, en la síntesis de esteroides, hormonas esteroides, porfirinas y acetilcolina, y en general, en reacciones acilación. Su absorción no está totalmente discernida, acumulándose sobre todo en músculo en forma de CoA. En una dieta de entre 5 a 7 mg/día de esta vitamina se excretan entre 2 y 7 mg/día por orina y 1 a 2 mg/día por heces. C) Características nutricionales

El ácido pantoténico está ampliamente distribuido en los alimentos, y principalmente en tejidos animales, granos de cereal completos y legumbres. En pequeñas cantidades se encuentra en la leche, vegetales y frutas. Se sospecha la síntesis de esta vitamina por parte de la flora digestiva, pero su cantidad y biodisponibilidad se desconoce. Debido a esta posible síntesis y la ubicuidad en los alimentos, su deficiencia es muy rara. La ingesta media diaria se estima en unos 6 mg/día. D) Recomendaciones dietéticas

No se establece ingesta recomendada para esta vitamina, dados los escasos datos existentes al respecto de su deficiencia, aunque podría estar entre 4 y 10 mg/día. E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

No está muy bien documentada la deficiencia de esta vitamina, encontrándose principalmente en prisioneros de guerra con alimentación restringida, y en dietas del extremo oriente, denominándose habitualmente síndrome de los pies ardientes (burningfeet). También se ha observado en la alimentación con dietas sintéticas sin esta vitamina y por la administración de ácido wmetilpantoténico, antagonista de la vitamina. Son numerosos los efectos bioquímicos de la carencia del ácido pantoténico que ocasionan síntomas como retraso en el crecimiento, infertilidad, abortos, y muertes neonatales, anormalidades en piel, pelo, pigmentación, desordenes neuromusculares, disfunciones gastrointestinales, quemazón en miembros inferiores, fallo de la corteza adrenal y muerte súbita.


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b) Por exceso

No se indican en principio acciones tóxicas de la ingestión excesiva de esta vitamina, aunque dosis de 20 a 30 g pueden provocar diarreas y retención de agua en el organismo.

13.6. Vitamina B 6 A) Compuestos con actividad

Los compuestos con actividad de vitamina B6 se denominan genéricamente como piridoxina, siendo realmente tres moléculas principales las que tienen dicha actividad.


Bajo el epígrafe de vitamina B6 se engloban tres compuestos químicos, metabólica y funcionalmente distintos: la piridoxina (piridoxol, PN), piridoxal (PL) y piridoxamina (PM). Las tres formas son convertidas en el hígado, eritrocitos y otros órganos en piridoxal fosfato (PLP) y piridoxamina fosfato (PMP), que tienen función de coenzimas en las reacciones de transaminación. La PLP interviene también en decarboxilaciones y racemización de aminoácidos, en otras transformaciones metabólicas de aminoácidos y en el metabolismo de lípidos y ácidos nucleicos. Además, es coenzima esencial para la glucógeno fosforilasa. Los esteres de ácido fosfórico de la forma activa de la vitamina B 6 son hidrolizados en las células, y además, el piridoxal puede ser oxidado a ácido 4-piridóxico y otros productos inactivos de oxidación que son excretados por orina. Las variadas formas dietéticas de la vitamina B6 son absorbidas por la mucosa intestinal (yeyuno) a través de un proceso no saturable y lento (difusión simple). La vitamina B 6 celular es


metabólicamente fosforilada y las formas PNP y PMP son oxidadas a PLP. El PLP está presente en el plasma como complejos PLP-albúmina y en los eritrocitos en asociación con la hemoglobina. Los requerimientos de B6 aumentan cuando lo hace la ingestión de proteínas, debido a la relación que mantiene con el metabolismo de los aminoácidos. La eliminación es principalmente por orina, en forma de ácido 4-piridóxico. C) Características nutricionales

Pollo, pescado, riñon, hígado, carne de cerdo y huevos son las principales fuentes de esta vitamina, siendo también buenas fuentes el arroz entero, la soja, la avena, productos de trigo com pleto, cacahuetes y nueces. Los productos lácteos y las carnes de vacuno no son una buena fuente de esta vitamina. El procesado de los alimentos ocasiona graves pérdidas de este nutriente: entre un 15 y un 70 % en frutas y vegetales por congelación, entre el 50 y 70 % en el cocinado de carnes, y de un 50 a un 90 % en la molienda de cereales. La ingesta media de esta vitamina en hombres adultos es de 1,9 mg, y en mujer, 1,2 mg/día (0,019 mg/g proteína en ambos casos). a) Biodisponibilidad

Varía ampliamente la biodisponibilidad sin que estén discernidas totalmente sus causas. Se sabe que un gran número de medicamentos afectan al metabolismo o la biodisponibilidad de la vitamina B6. Por ejemplo es conocido que los anticonceptivos orales alteran el metabolismo del triptófano y su uso se asocia a valores de PLP en plasma bastante bajos, sin que se tenga muy claro si podrían llevar a una deficiencia severa de la vitamina. D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Se recomienda un consumo mínimo de vitamina B6 de 0,016 mg/g de proteína, lo que supone 2 mg/día para varones y 1,6 mg/día en mujeres (son menores que en ediciones anteriores de las recomendaciones del NRC). b) Gestación y lactación

Se recomienda un incremento de esta vitamina durante el embarazo en 0,6 mg/día. Durante la lactación se recomienda una suplementación de 0,5 mg/día. c) Lactantes y niños

Durante los seis primeros meses de vida se recomienda una ingestión de 0,3 mg/día, y a partir de los seis meses, 0,6 mg/día. Aquellos lactantes que sólo toman la leche materna es conveniente que sus madres tomen la cantidad indicada de vitamina durante la lactación.


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En niños no lactantes y adolescentes se recomienda un consumo de vitamina Be de 0,02 mg/g de proteína, lo que supone 1,0 mg/día para niños de 1 a 3 años, 1,1 mg/día para niños de 4 a 6 años y 1,4 mg/día para niños de 7 a 10 años. E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Es rara la casuística de esta carencia por sí sola, lo habitual es la carencia de varias vitaminas del grupo B. Los síntomas de la enfermedad son: convulsiones epileptiformes, dermatitis y anemia. En lactantes la deficiencia se manifiesta con un cortejo de síntomas neurológicos y abdominales. Si se aumenta el consumo de proteínas, los síntomas de la deficiencia aparecen más precozmente y de manera más acuciante. b) Por exceso

La toxicidad de esta vitamina es baja. Se requiere el consumo de gramos de vitamina al día durante meses o años (en el tratamiento del síndrome premenstrual y ciertos desordenes mentales). Puede causar ataxia y severas neuropatías sensoriales. La toxicidad de la piridoxina parece ser la causa de los trastornos neurológicos de mujeres que tomaban dosis medicamentosas superiores a 100 mg/día, durante más de 6 meses y hasta más de 5 años, recuperándose de todos su síntomas tras 6 meses de supresión de la medicación.

13.7. Vitamina B8 A) Compuestos con actividad

El compuesto con actividad de vitamina B8 es la biotina, también llamada vitamina H



La biotina es una vitamina que contiene azufre. Es esencial para muchas especies, incluido el hombre. Está presente en algunos alimentos y es sintetizada en el tracto gastrointestinal por microorganismos. Los compuestos químicos oxibiotina y biocitina son también biológicamente activos para algunas especies. La biotina es una parte integral de las enzimas que intercambian grupos carboxílicos y fijan CO2 en los tejidos animales. La conversión de la biotina en coenzima activa depende de la presencia de magnesio y de adenosil trifosfato (ATP). Dos enzimas biotínicas, la piruvato carboxilasa y la acetil-coencima A carboxilasa, juegan un papel esencial en la glucogénesis y síntesis de ácidos grasos respectivamente. Otras dos enzimas biotínicas son la propionil-coenzima A carboxilasa y la 3-metilcrotonil coenzima A carboxilasa, que son necesarias para el metabolismo pro piónico y el catabolismo de los aminoácidos de cadenas ramificadas. C) Características nutricionales

Las mejores fuentes de biotina son: hígado, yema de huevo, harina de soja, cereales, y levaduras. La fruta y carne son alimentos pobres en esta vitamina. El consumo medio diario de biotina es muy variable, estimándose en Estados Unidos entre 28 y 42 µ g/día, en tanto que en Europa Occidental se sitúa entre 50 y 100 µ g/día. Se conoce la síntesis de biotina por parte de la flora digestiva, pero se desconoce el grado de absorción que se realiza a partir de la misma. Normalmente, si se compara la biotina aportada por los alimentos y la excretada por orina y heces da como resultado un balance negativo, precisamente debido a la síntesis microbiana. a) Biodisponibilidad

La biodisponibilidad es muy variable dependiendo de que la biotina se encuentre en forma libre o quelada, como lo está en el trigo. Debido a esto no se puede estar seguro de que los datos que proporcionan las tablas de composición sean completamente fiables. Una de las causas de deficiencia en biotina es la ingestión simultánea de avidina en grandes cantidades, que es una glicoproteína que se encuentra en la clara del huevo y que quela la biotina. No obstante, esta proteína (avidina) se desnaturaliza con el calor. El uso de antibióticos por vía oral hace descender la biodisponibilidad de la biotina, al impedir la producción por parte de la flora intestinal. D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Son pocos los datos sobre los requerimientos de esta vitamina, por lo que el NRC recomienda una ingestión mínima entre 30 y 100 µ g/día.


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Dados los escasos datos disponibles no hay recomendaciones de suplementación en estas situaciones fisiológicas. c) Lactantes y niños

Los datos del contenido de biotina biodisponible en leche son muy variados, por lo que se indica un consumo diario en lactantes de entre 10 y 15 |Ug/día, aumentando progresivamente en niños hasta alcanzar la dosis de adultos a los 11 años. E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

Los síntomas más usuales son anorexia, náuseas, vómitos, glositis, depresión mental, alopecia, dermatitis seca, incremento de colesterol y pigmentos biliares en el plasma sanguíneo. Se suele producir una extensa infiltración grasa del hígado y riñon, hipoglucemia, depresión en la glucogénesis del hígado y excreción urinaria de ácidos orgánicos. Se puede dar la sintomatología de carencia de biotina en los casos de defectos genéticos en la halocarboxilasa sintetasa, que une numerosas aporcaboxilasas a la biotina para formar las corres pondientes carboxilasas activas. Incluso este tipo de desarreglos pueden ser reparados por la ingestión de dosis medicamentosas de biotina. b) Por exceso

No se indican efectos tóxicos por la ingestión de dosis elevadas de esta vitamina.

13.8. Vitamina B 9 (B c) A) Compuestos con actividad

El ácido fólico o folacina, también llamado vitamina M, vitamina Bc y factor Lactobacilo, es el ácido pteroil-monoglutámico (PGA), compuesto con actividad como vitamina B9. La forma metabólicamente activa del folato tiene reducidos (tetrahidro) los anillos de pteridina e incorporadas varias moléculas de ácido glutámico. La actividad del folato se determina mediante ensayos microbiológicos, por dilución de radioisótopos y por métodos de puenteo. B) Utilidad fisiológica

La función metabólica del folato es su actividad como coenzima para el transporte de carbonos de un compuesto a otro en el metabolismo de los aminoácidos y en la síntesis de ácidos nucleicos. La deficiencia de la vitamina ocasiona trastornos en la división celular y alteraciones en la síntesis proteica, efectos rápidamente detectables en tejidos de rápido crecimiento.

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Las diferentes formas del folato varían en su estabilidad frente a determinados agentes, como el calor, oxidación y la luz ultravioleta, que pueden escindir la molécula de folato convirtiéndola en inactiva. Es realmente difícil determinar la cantidad de folato que absorbe el intestino (yeyuno), ya que la flora intestinal sintetiza este compuesto. Se calcula en unos 40 µ g/día las pérdidas por orina y 200 µ g/día, por heces (sumándose el producido por microorganismos y no absorbido), calculándose que aproximadamente es la misma cantidad la excretada por ambos medios, dado el eficaz sistema de reabsorción en ambos órganos. La mayor concentración de folato en el organismo se encuentra en el hígado, lugar de su almacenamiento, estando en forma no reducida (al contrario que en el resto del organismo). La deficiencia de folato en el organismo provoca un descenso de las reservas hepáticas y de los niveles en plasma y glóbulos rojos. C) Características nutricionales

El folato está ampliamente distribuido en los alimentos. El hígado, la levadura, los vegetales foliáceos, legumbres y algunas frutas son especialmente ricos en esta vitamina. Aproximadamente un 50 % de la actividad de esta vitamina en los alimentos es destruida durante el procesado, almacenamiento y cocinado. Las tablas de nutrientes no suelen tener en cuenta las posibles pérdidas de esta vitamina durante la elaboración definitiva de los alimentos, por lo que ha de tenerse en cuenta este hecho a la hora de elaborar dietas. La ingesta media usual de folatos se estima en unos 200 µ g/día en hombres y 150 µ g/día en mujeres. a) Biodisponibilidad

Las formas naturales de los folatos en los alimentos presentan uno o más residuos de ácido glutámico como parte de su molécula, pero sólo los monoglutamatos son absorbidos directamen-


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te por el intestino, existiendo una enzima, la folipoliglutamato hidrolasa, en la mucosa intestinal que convierte en monoglutamatos a lo poliglutamatos. Aproximadamente un 75 % de los folatos de la dieta están en forma de poliglutamatos. La biodisponibilidad relativa de los mono y poliglutamatos es muy variables, existiendo numerosos factores que varían en función del tipo de alimento que puede limitarla, como es la presencia de inhibidores de la folato hidrolasa, enlaces, etc. Otro factor que condiciona la absorción de los folatos es la cantidad presente en los alimentos, siendo tanto mayor el porcentaje de absorción cuanto menor es la cantidad de folato en los mismos. Aproximadamente un 90 % del folato monoglutamato es absorbido, y entre un 50 y un 90 % del poliglutamato, descendiendo este porcentaje con ciertos alimentos, siendo el grado absortivo en una dieta típica aproximadamente el 50 % del que corresponde a la absorción de ácido fólico cristalino, que es prácticamente total. D) Recomendaciones dietéticas a) Adultos y adolescentes

Se recomienda una ingestión mínima de 3 µ g/kg peso vivo al día, o lo que es lo mismo, un mínimo, de 200 µ g/día en hombres y 180 µ g/día en mujeres. b) Gestación y lactación

Se recomienda una ingestión de 400 µ g/día de folato en mujeres gestantes. En los primeros seis meses de lactación debe consumirse un mínimo de 280 µ g/día de folato y 260 µ g/día durante los seis siguientes. c) Lactantes y niños

Se recomienda la ingestión de al menos 3,6 µ g/kg de peso vivo al día desde el nacimiento hasta el año de edad (25 µ g/día en menores de 6 meses, y 35 µ g/día en mayores de 6 meses). De 1 a 3 años, 50 µ g/día, de 4 a 6 años, 75 µ g/día y de 7 a 10 años, 100 µ g/día. E) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

El principal síntoma de esta deficiencia es la llamada anemia megaloblástica. Se ha comprobado que ingestas normales (o ligeramente altas) de esta vitamina, desde un mes antes de la concepción, hacen descender notablemente (75 %) la casuística de espina bífida en los neonatos, así como otras malformaciones neuronales. b) Por exceso

Tanto el ácido fólico como la fenitoína (medicación anticonvulsiva) parecen inhibir mutuamente su absorción intestinal y posiblemente su utilización cerebral, por lo que la ingestión de ele-

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vadas cantidades de ácido fólico en personas tratadas por trastornos epilépticos provoca la aparición de los síntomas rápidamente. Elevadas cantidades de ácido fólico experimentalmente producen la precipitación de éste en el riñon y el consiguiente daño, que provoca hipertrofia del órgano. Se recomienda no exceder demasiado la ingesta recomendada de esta vitamina para evitar posibles riesgos tóxicos.

13.9. Vitamina B 12 A) Compuestos con actividad Los compuestos con actividad de vitamina B]2 son las cobalaminas.


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Los términos vitamina B]2 y cobalamina se refieren a todos los compuestos pertenecientes a un grupo químico que contiene cobalto en su estructura, y que se pueden convertir en metilcobalamina o 5'-deoxiadenosilcobalamina, que son las dos cobalaminas activas en forma de coenzima en el organismo. La cianocobalamina es la forma usual en que se presenta la vitamina B 12 en los preparados farmacológicos para la suplementación. Esta forma es hidrosoluble y termoestable, y una vez en el organismo se convierte en activa al separarse del grupo ciano. En el plasma y los tejidos, las principales formas que se encuentran son la metilcobalamina, adenosilcobalamina e hidroxicobalamina. Los productos animales son la principal fuente de vitamina B 12, principalmente adenosil-e hidroxicobalamina en carne y metil-e hidroxicobalamina en leche. La metilcobalamina es una coenzima que cataliza la transmetilación del metilfolato a tetrahidrofolato, convirtiéndolo de nuevo en activo (de aquí la similar sintomatología que produce). La deoxiadenosilcobalamina cataliza la conversión de metilmalonil-coenzima A a succinilcoenzima A, reacción que se encuentra en la vía de degradación de algunos aminoácidos y de ácidos grasos de cadena impar. El bloqueo de la reacción por deficiencia de vitamina provoca un aumento del ácido metilmalónico en orina. C) Metabolismo

La absorción intestinal de vitamina B12 tiene lugar en el íleon gracias a la unión a una altamente especifica glicoproteína (factor intrínseco de Castle), que es segregada por el estómago, interviniendo la acción conjunta de boca, estómago, páncreas e íleon.

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________________ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE A UMEN TOS ______________________

Concentraciones de vitamina B12 de 0,5 µ g son absorbidas en un 70 %, saturándose el mecanismo de absorción relacionado con el factor intrínseco a concentraciones superiores a 1,5 µ g, por lo que toma importancia un mecanismo de absorción por difusión simple que absorbe del 1 al 3 % de la vitamina presente en condiciones normales en los alimentos, y que tiene una gran importancia en la administración de dosis medicamentosas de la vitamina. Las secreciones biliares e intestinales de vitamina B12 son eficientemente absorbidas, siendo este mecanismo en parte responsable de la alta vida media de la vitamina en el organismo. Por ejemplo, los vegetarianos estrictos (consumen cantidades ínfimas de esta vitamina) desarrollan su carencia al cabo de 20 a 30 años. La vida media de esta vitamina en el organismo puede ser de más de 1.000 días. En casos de anemia perniciosa no se produce absorción ni reabsorción de la vitamina debido a un fallo en la actividad del factor intrínseco. A partir de la mucosa intestinal es unida a la proteína de transporte sanguíneo trancobalamina II, que la lleva hasta las células. La excreción de esta vitamina es principalmente por orina y heces, aproximadamente en partes iguales. D) Características nutricionales

Las bacterias, hongos y algas pueden sintetizar esta vitamina, en tanto que levaduras, plantas superiores y animales no pueden hacerlo. Sin embargo, hemos citado antes que la principal fuente de esta vitamina para el hombre eran los productos de origen animal y esto es debido a la acumulación de ella que realizan los herbívoros a partir de su flora digestiva. Los productos vegetales carecen prácticamente de esta vitamina, salvo posibles fermentaciones microbianas de los mismos. La ingesta media diaria calculada para varones adultos es de 7,8 µ g/día y en mujeres de 4,8 µ g/día. Entre un 5 y un 30 % de la cantidad de vitamina B12 que se indica, contienen los alimentos puede no serlo y ser sólo una forma microbiológicamente activa no cobalamínica. También hemos de tener en cuenta, en sentido contrario, que la flora presente en el intestino delgado humano puede sintetizar parte de la vitamina absorbida, calculándose en 5 µ g de vitamina y 100 µ g de otros compuestos no cobalamínicos la producción diaria de la flora del colon humano, aunque no suele haber absorción a este nivel. E) Recomendaciones dietéticas a) Adultos

Se recomienda la ingestión de 2 µ g/día de esta vitamina en adultos, pudiéndose incrementar en personas ancianas que suelen presentar problemas de absorción. b) Gestación y lactación

Se recomienda un incremento de 0,2 µ g/día de vitamina durante la gestación y 0,6 µ g/día durante la lactación.


16 3


Se recomienda en lactantes, que ingieran unos 0,3 µ g/día, y para niños no lactantes, se considera unos 0,05 µ g/kg de peso corporal al día (de 1 a 3 años 0,7 µ g/día, de 4 a 6 años, 1,0 µ g/día y de 7 a 10 años, 1,4 µ g/día). F) Repercusiones sobre la salud a) Por defecto

La deficiencia de vitamina B12 en dietas variadas es bastante rara, produciéndose en un 95 % de los casos por problemas de inadecuada absorción. El cuadro sintomático que se produce es de anemia macrocítica y megaloblástica, con síntomas neurológicos debidos a la desmielinización de la médula espinal y cerebro, así como de los nervios ópticos y periféricos, siendo también frecuentes síntomas menos específicos (debilidad, etc.). Los síntomas neurológicos pueden aparecer sin darse la anemia, sobre todo en personas ancianas. b) Por exceso

No se tienen noticias de toxicidad por ingestión excesiva de esta vitamina.

14 Energía

14.1. Concepto, utilidad fisiológica y cuantifícación Ya describíamos, en uno de los capítulos iniciales, la importancia de la energía en la nutrición como la última y fundamental causa de la nutrición tal y como la conocemos. El motivo de que los organismos se nutran es mantener o aumentar su orden interno, para lo cual se necesita energía, y en segundo término, para aumentar o remplazar los elementos plásticos de su estructura. También recordaremos que el hombre es un ser heterótrofo, es decir, que no puede obtener su energía directamente de la transformación de la energía solar y ha de consumir otros seres vivos que le aportan los elementos plásticos y energéticos indispensables. De la energía aportada al hombre por su alimentación y utilizada en reposo, un 10 % se utiliza en trabajo mecánico (contracción cardiaca, movimientos respiratorios, etc.), un 40 % en biosíntesis proteica y un 50 % en transporte activo de membrana El contenido energético total de una sustancia suele medirse en kilocalorías (kcal) o en kilo julios (kj), la primera forma es la más usual en nutrición, si bien la unidad oficial es el julio, que fue adoptado como unidad internacional de energía y trabajo (Système international d'Unités — SI—), y la forma de transición de unas unidades a otras es multiplicando kcal por 4.128, y en forma contraria, multiplicar kj por 0,2422. La caloría es la cantidad de calor que hay que aportar a un mililitro de agua para aumentar un grado Celsius su temperatura. Por tanto, una kcal es la cantidad de calor que hay que aportar a 1 L de agua para aumentar un grado Celsius su temperatura. La elevación de la temperatura se suele tomar entre 14,5° C y 15,5° C.

14.2. Contenido energético de los alimentos A) Aporte energético de los principios inmediatos Ya hemos indicado que los alimentos que consume el hombre contienen energía, y a lo largo del estudio de los diferentes nutrientes se ha visto cuales tienen poder energético y cuales no lo

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tienen. En este sentido, hemos indicado que aunque existen otros nutrientes con poder energético, sólo consideramos por su contribución a la ingesta calórica tres grupos de nutrientes que denominamos como principios inmediatos: hidratos de carbono, lípidos y proteínas. El aporte energético de estos tres grupos de nutrientes no es idéntico. Los hidratos de carbono y proteínas se considera que aportan aproximadamente 4 kcal/g, en tanto que los lípidos aportan unas 9 kcal/g. Esta diferencia de poder energético se ha atribuido al diferente grado de oxigenación que presentan las moléculas de hidratos de carbono o proteínas con respecto a los lípidos. Según estas teorías, los lípidos, al estar menos oxigenadas posibilitan un mayor poder energético en su oxidación. Los números de Atwater son un redondeo de los valores indicados como promedio energético de los distintos principios inmediatos (Tabla 14.1). Para conferir una mejor precisión, algunos autores utilizan los valores de 3,75 y 9,30 para glúcidos y lípidos respectivamente. La diferencia entre valores energéticos en proteínas in vitro e in vitro se debe, fundamentalmente, a las pérdidas de urea y en menor medida, amoníaco por la orina, presentando un valor energético, que se concentrará más adelante.

TABLA 14.1. Aporte energético de los principios inmediatos

B) Calorimetría Para la determinación del aporte energético de los alimentos y valoración del gasto energético en el hombre existen varias técnicas:

a) Calorimetría directa Los alimentos que consume el hombre aportan una cierta cantidad de energía, que según la ley de Hess será idéntica, independientemente del modo en que se libere, dependiendo exclusivamente de la sustancia original y del producto o productos resultantes. Por tanto, para determinar la cantidad total de energía que aporta un alimento podemos em plear una bomba calorimétrica (oxicalórica) en la que se produce la combustión física total de los nutrientes, con el consiguiente consumo de O2 y liberación de CO2. La energía calorífica que se libera de esta combustión puede ser medida, siendo la energía total de ese alimento. Teóricamente ha de ser igual a la producida en los fenómenos metabólicos de oxidación de esos mismos alimentos en un organismo vivo, según la ya enunciada ley de Hess. Sin embargo, la transformación de alimentos en energía en el organismo, no puede realizarse de forma tan brusca como en una bomba calorimétrica, necesitando una serie de mecanismos que

ENERGÍA

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modulen la liberación de dicha energía. Además, el grado de aprovechamiento energético no resulta eficaz al 100 % para el organismo, ya que parte de la energía se desprende en forma de calor, y sólo aproximadamente el 40 % de esa energía es aprovechable y se conserva en forma de enlaces P (muy energéticos). En el metabolismo de hidratos de carbono y grasas, la totalidad de la molécula se transforma en CO2 y H2O. Sin embargo, en el metabolismo de las proteínas el rendimiento energético es inferior, ya que no se metabolizan totalmente, siendo los productos del mismo urea y amoniaco, los cuales poseen aún algo de energía que el organismo humano no descompone. Otro factor a tener en cuenta a la hora de valorar la energía suministrada por un alimento al organismo es su digestibilidad, que suele ser de un 95 % en energía, pero que puede oscilar por determinadas circunstancias. El cálculo teórico del aporte calórico puede tener varias fuentes de error debidas a: 1. Diferencias en el contenido del alimento (grado de humedad, grasa, etc.). 2. Errores de medición. 3. Errores de cálculo en la corrección de los resultados (liberación de urea, etc.).

b) Calorimetría indirecta El método clásico se basa en el consumo de O2 a partir de los nutrimentos básicos. Los hidratos de carbono, por ejemplo, necesitan un menor consumo de O2 que los lípidos, al estar las moléculas de los lípidos menos oxidadas. Las proteínas requieren un consumo de O 2 algo superior al de los hidratos de carbono.

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TABLA 14.2. Relación de O2 y CO2 con el gasto energético de los principios inmediatos O2 consumido (L/g) CO2 producido (L/g) RQ (CO2/O2) Kcal ÍL O2 consumido Kcal ÍL CO2 producido

Glúcidos

Lípidos

Proteínas

0,75-0,83 0,75-0,83 1,00 5,0 5,0

2,03 1,43 0,70-0,71 4,7 6,6

0,97 0,78 0,80-0,82 4,5 5,6

Existe una relación entre las necesidades en O2 para el metabolismo de una molécula y la energía liberada por la misma. Esta relación prácticamente constante es de entre 4,5 y 5,0 kcal/L O2 (Tabla 14.2). El CO2 liberado en la combustión no guarda una relación tan directa con la energía liberada, aunque también puede utilizarse en calorimetría indirecta (Tabla 14.2). Para un cálculo más preciso del consumo energético, y sobre todo para determinar la proporción de nutrientes metabolizados, podemos utilizar el «cociente respiratorio» (RQ), el cual se obtiene como CO2/O2. El RQ es aproximadamente 1,0 para hidratos de carbono (la cantidad consumida de O2 es similar a la producción de CO 2), aproximadamente 0,7 para grasas, y 0,8 para proteínas. A partir de este RQ podemos determinar la proporción entre hidratos de carbono y grasas si partimos de que el consumo de proteínas es de sólo un 12 % del contenido calórico total de la dieta. De esta forma se obtiene la Tabla 14.3. Sin embargo, en este cálculo partimos del valor constante de consumo de proteínas, que no es totalmente cierto. Para el cálculo de utilización de proteínas en el metabolismo corporal hemos de multiplicar el N° total excretado por 6,25, lo que nos indica la cantidad de proteína consumida. Multiplicando el valor obtenido por 0,97 se obtienen los litros de O2 consumidos para su com bustión, y si es por 0.78, la producción en litros de CO2. Restando los litros de O2 y CO2 consumidos del total, se puede calcular un RQ mucho más preciso y que se llama, RQ corregido. Por supuesto que los volúmenes de O2 y CO2 han de controlarse por un periodo de tiempo elevado (varias horas). En personas que consumen mucho alcohol (etanol), los cálculos de RQ pueden dar lugar a error, al ser el etanol un compuesto muy energético (7 kcal/g).

14.3. Necesidades energéticas del cuerpo humano A) Factores de la demanda energética Podemos hablar de tres factores principales que condicionan las demandas energéticas: el metabolismo basal, la actividad física y el efecto térmico. A estos factores podríamos añadirle un cuarto, en el caso del crecimiento, gestación o lactación y, con menor incidencia, un quinto fac-

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ENERGÍA

TABLA 14.3. Proporción de glúcidos y lípidos en función de su cociente respiratorio % de O2 consumido

% de energía producida

Cociente respiratorio

Glúcidos

Lípidos

Glúcidos

Lípidos

0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00

0,0 14,7 31,7 48,8 65,9 82,9 100,0

100,0 85,3 68,3 51,2 34,1 17,1 0,0

0,0 15,6 33,4 50,7 67,5 84,0 100,0

100,0 84,4 66,6 49,3 32,5 16,0 0,0

tor ocasionado por la biodisponibilidad de los alimentos y la capacidad individual para asimilar los nutrimentos.

a) Metabolismo basal Se entiende por metabolismo basal la actividad metabólica que se precisa para el mantenimiento de la vida y de las funciones fisiológicas del individuo en condiciones de reposo (no en el sueño). Se cuantifica midiendo el consumo de oxígeno (así como la producción de CO2 y la excreción de N) en una persona despierta, en reposo completo y en una atmósfera con temperatura neutra (20° C) después del ayuno nocturno. Tal determinación constituye el BMR (Basal Metabolic Rate), expresándose en kcal/kg/h peso corporal. Este metabolismo basal está relacionado en los adultos con la masa magra corporal (peso corporal menos peso de visceras y menos peso de grasa), ya que el tejido adiposo presenta una actividad metabólica prácticamente nula (es, fundamentalmente, grasa). Se ha enunciado que además de con la masa magra del organismo, el metabolismo basal está relacionado con la superficie corporal, comprobándose que para la mayoría de animales existe una relación directa entre estas dos variables. I) Factores que afectan al metabolismo basal Uno de los factores más conocidos es el sexo, resultando un 10 % más bajo el metabolismo basal en mujeres que en hombres, al tener éstas mayor porcentaje de grasa corporal. La gestación produce un aumento del metabolismo basal debido a la formación de nuevos tejidos del neonato, aunque el de la madre es más bajo. La lactación también hace aumentar el metabolismo basal en aproximadamente 120 kcal por cada 100 mi de leche, lo que supone, en una lactación normal, unas 900 kcal/día.

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El metabolismo basal varía también con la edad, siendo máximo a los 4-5 años, edad a partir de la cual empieza a descender hasta hacerse más o menos constante hacia los 20 años. El sueño hace descender aproximadamente un 10 % el metabolismo basal. Los estados febriles y las infecciones también producen un aumento del metabolismo basal, aunque se suele compensar en el balance energético total por la normal reducción en la actividad física. La climatología también puede influir sobre el metabolismo basal, ya que se definió para un ambiente neutro. Por cada grado que se superen los 30° C supone un incremento del metabolismo basal de hasta un 5 %. Pero también el frío aumenta el metabolismo basal debido a la necesidad de mantener la temperatura corporal constante, aumentando también el gasto energético por el ejercicio físico, debido al aumento de peso que se produce por la ropa de abrigo. La actividad hormonal puede producir aumentos o descensos del meta bolismo basal con intervalos de hasta un 50 %, por ejemplo, entre hipo e hi pertiroidismo. Además de estos factores, pueden existir otros que afectan al metabolismo basal: el estrés, factores genéticos, estado nutricional, etc. Por último, podemos resaltar que el metabolismo basal no es idéntico en todos los órganos del cuerpo. Por ejemplo, los del cerebro e hígado son muy altos, consumiendo el cerebro un 4 % del peso corporal y aproximadamente el 44 % del O2, y el hígado, del 18 al 22 %. Sin embargo, la musculatura, que supone un 40 % del peso corporal, sólo consume un 25 % de O 2 en condiciones de reposo. n) Cálculo del gasto energético basal De entre las formas de cálculo del metabolismo basal, la más frecuente suele ser a partir del peso o superficie corporal, teniéndose en cuenta en algunos casos la talla y edad del individuo. El método más sencillo es utilizar los valores de 1,0 y 0,9 kcal/h/kg de peso corporal en hom bres y mujeres respectivamente, aunque existen métodos más precisos, como puede observarse en el cuadro siguiente:

Harris y Benedict (1919): Hombre 66,473 + 13,751 • P + 5,0033 • A - 6,755 • E Mujer 65,50955 + 9,463 • P + 1,8496 • A - 4,6756 • E Brody (1945) (hombre y animal) 70 • P 0,75

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ENERGÍA

Kliber (1965) Hombre 71,2 • P0,75 • [1 + 0,004(30 • E) + 0,010 (A/P0,33 - 43,4)] Mujer 65,8 • P0,75 • [1 + 0,004(30 • E) + 0,018 (A/P0,33 - 42,1)]

Grande y Keys (1978): 1,3 kcal/h/kg de peso magro (20-60 años) P = peso; A = altura; E = edad

b) Actividad física La determinación del consumo energético por la actividad física realizada es muy difícil de establecer de forma teórica, pues si bien existen tablas (véase Tabla 14.4) de requerimientos energéticos en función de la actividad física, no es fácil que el individuo asigne de forma exacta el tiempo que dedica a cada actividad, existiendo normalmente sobrevaloraciones de tiempo y, por tanto, de gasto energético. Por otra parte, este tipo de tabla no es más que una orientación, ya que el gasto energético por actividad física depende, entre otros factores, de la acomodación del individuo a esa actividad física. Por ejemplo, un corredor de 100 metros lisos es posible que consuma menos energía en una carrera que un individuo de vida sedentaria que corre para coger el autobús.

TABLA 14.4. Gasto energético por actividad física por encima del metabolismo basal Actividad

Estar sentado Estar de pie relajado Vestirse y desvestirse Caminar (5 km/h) Correr Conducir un automóvil Ciclismo Lavar ropa ligera Fregar suelos Fregar platos Pelar patatas Escribir Mecanografiar rápidamente Natación

Kcal/kg/h

0,4 0,5 0,7 2,0 7,0 0,9 7,6 1,3 1,2 1,0 0,6 0,4 1,0 7,9

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La forma práctica más fácil de determinar el gasto por ejercicio físico es mediante respirómetros que nos dan el consumo de O 2 y la producción de CO2, a partir de los cuales podemos determinar el consumo energético.

c) Efecto térmico Este es el tercer factor de importancia en el cálculo de las necesidades energéticas de un individuo. Aunque el concepto de este factor parece claro para todo el mundo, no lo es tanto su denominación, que ha sido muy controvertida y aún sigue siéndolo. En principio, se denominó como acción dinámica específica, después, efecto dinámico específico, termogénesis, o consumo de lujo, siendo el actualmente propuesto el de efecto térmico. Se sabe que el metabolismo basal aumenta como consecuencia de la ingestión de alimentos. Este incremento es el efecto térmico. Es la energía necesaria para la digestión, absorción y distribución de los nutrimentos en el organismo (aunque para algunos autores la digestión no debe incluirse). Este factor depende de la cantidad de hidratos de carbono, grasas y proteínas ingeridos. Los lípidos son los nutrimentos que requieren menos calorías como efecto térmico, y en cambio, las proteínas requieren un elevado aporte de energía para su digestión, absorción y metabolización (incluida la excreción de compuestos amoniacales), pudiendo llegar hasta el 30 % de la energía suministrada por dichas proteínas. Los azúcares tienen un efecto térmico intermedio, siendo el proceso más costoso en calorías la transformación de hidratos de carbono en lípidos para su almacenamiento. Se calcula en una dieta normal que entre un 6 y un 10 % de la energía suministrada por los alimentos se consume en forma de efecto térmico.

d) Cálculo total de necesidades energéticas Para el cálculo total teórico de las necesidades energéticas simplemente sumaremos los gastos energéticos debidos a los tres factores principales: metabolismo basal, efecto térmico y actividad física. En el ejemplo que vamos a desarrollar utilizaremos la fórmula simplificada de cálculo del metabolismo basal (1 kcal/kg/h), asumiremos un efecto térmico de los alimentos medio y haremos los cálculos de actividad física a partir de la Tabla 14.4. Ejemplo: Individuo varón, de 80 kg, que duerme 8 horas Metabolismo basal Vigilia: 1,0 kcal/kg h x 80 kg x 16 h = 1.280 kcal Sueño 0,9 kcal/kg h x 80 kg x 8 h = 576 kcal Total: 1.280 kcal + 576 kcal. = 1.856 kcal Dieta de 3.000 Kcal equilibrada Efecto térmico: 8 % de 3.000 kcal = 240 kcal

ENERGÍA

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Mecanografía 8 horas y conduce 2, el resto permanece sentado. Actividad física Mecanografiar: 1,0 kcal/kg/h x 80 kg x 8 h = 640 kcal Conducir: 0,9 kcal/kg/h x 80 kg x 2 h = 144 kcal Sentado: 0,4 kcal/kg/h x 80 kg x 6 h = 192 kcal Total: 640 + 144 + 192 = 976 kcal. Gasto energético total: Metabolismo basal + efecto térmico + actividad física 1.856 kcal + 240 kcal + 976 kcal = 3.072 kcal

e) Otras formas de calcular las necesidades energéticas La calorimetría directa no se puede utilizar para determinar el consumo calórico de un individuo. La calorimetría indirecta, por otra parte, resulta complicada de utilizar durante periodos de tiempo elevados por la necesidad de que el individuo se encuentre permanentemente respirando a través de un respirómetro, lo que no resulta operativo para determinar el consumo habitual de un individuo en sus quehaceres cotidianos. Por tanto, la forma más usual de determinar las necesidades energéticas de un individuo es la comentada recientemente: compendiar su metabolismo basal, el efecto térmico de su alimentación y su gasto energético por la actividad física realizada. Sin embargo, este método resulta bastante impreciso, cometiéndose grandes errores, sobre todo en individuos obesos que tienden a infravalorar lo que comen y a sobrevalorar su actividad física. Recientemente se está utilizando un nuevo método que no presenta los inconvenientes de los anteriores, ya que se puede utilizar durante largo tiempo sin que entorpezca la vida cotidiana del individuo y no necesita ningún tipo de valoración por parte del mismo o de la persona que lo analiza. Este método es el llamado del agua doblemente marcada. Consiste en la utilización de agua formada por deuterio y por oxigeno 18. Este agua administrada al individuo se distribuye pro porcionalmente en sus dos elementos marcadores por las moléculas orgánicas, determinándose las pérdidas de ambos a lo largo del tiempo. Las pérdidas de deuterio sólo se producen por la eliminación orgánica de agua, en tanto que las pérdidas de oxigeno 18 se producen tanto por las pérdidas de agua como en forma de CO2 por el catabolismo de las moléculas energéticas. Por tanto, la diferencia entre las pérdidas de hidrógeno y las de oxígeno son debidas al metabolismo energético, y proporcionales al mismo. El grave inconveniente de esta técnica es su elevado costo, que implica un uso restringido a grandes centros de investigación.

f) Pérdidas energéticas en la utilización de los alimentos En la figura siguiente podemos observar lo que ocurre con la energía total del alimento desde que se ingiere hasta su utilización final.

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Pérdida por heces: alimentos no digeridos por una u otra razón. Ejemplo: fibra. Pérdidas por orina, sudor, etc.: energía que se pierde por la excreción de compuestos a los que no se les ha extraído totalmente la energía. Ejemplo: urea. Pérdidas por calor: energía que se disipa y no es captada en forma de enlaces P en alguna fase del metabolismo. Mantenimiento de la temperatura orgánica. Pérdidas por SDE. En cualquier caso, las pérdidas de energía no resultan idénticas para los tres principios inmediatos, aunque su utilización final resulte bastante similar, como se puede comprobar en la Tabla 14.5.

14.4. Repercusiones sobre la salud Las repercusiones sobre la salud de los desarreglos en el balance energético pueden darse en dos sentidos:

TABLA 14.5. Factores que afectan la disponibilidad de energía en los principios inmediatos % de pérdidas

Absorción Efecto térmico Almacenamiento Energía restante

Lípidos 5 3-4 3 40

Glúcidos

Proteínas

D. mixta

3 10-15 5a-15 b 40

9 15-30 <15-20 32-34

5 6-10 6-10 39

ENERGÍA

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Ingestión de más energía de la necesaria. Sobrepeso (10-20% más del peso ideal) fisiológico Obesidad (>20% sobre el peso ideal) patológica. Ingestión de menos energía de la necesaria. Desnutrición y caquexia (patológicos) En caso de que este fenómeno se dé en individuos con disposición de alimentos, puede ser debido a anorexia nerviosa.

15 Interacción entre componentes de los alimentos 15.1. Concepto Hasta el momento hemos estudiado los efectos beneficiosos o perjudiciales, según la cantidad consumida, que ejercen los distintos componentes de los alimentos sobre la fisiología del individuo que los ingiere. Pero, desafortunadamente, los nutrientes y otros componentes de los alimentos, no se ingieren, absorben y metabolizan de forma aislada. Por el contrario, es raro el caso en que un componente de los alimentos se ingiera de forma exclusiva (salvo el agua), siendo lo más habitual que en cada ingesta se tomen una gran cantidad de nutrientes y otros componentes de los alimentos de forma simultánea. En el estudio pormenorizado de cada nutriente se ha hecho hincapié en las posibles causas que modifican su biodisponibilidad, pero es momento ahora de realizar un estudio más general de las interacciones que ejercen los distintos componentes de la dieta sobre los nutrientes presentes en ella. Con esta visión general iremos adentrándonos en una perspectiva nueva del mundo nutricional, que es la del alimento en su globalidad, la forma en que el individuo ha de tomar los nutrientes que necesita.

15.2. 15.2. Interacción Interacción de la energía A) Energía versus proteínas Ya indicamos en su momento que existía una estrecha relación entre el metabolismo proteico y el aporte diario de energía de la dieta. Se estima que un 10 % de la ingesta calórica es utilizada para la síntesis proteica, siendo necesaria aproximadamente 1 kcal por gramo de proteína sintetizada (0,85-1,08). La ingestión de energía por debajo de las necesidades del individuo ocasiona un descenso del metabolismo proteico, debido a un desvío de las rutas metabólicas para la obtención de energía a partir de las las proteína proteínas, s, por por lo que el balanc balancee nitrogen nitrogenado ado desciende. desciende.

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NUTRICIÓ NUT RICIÓ N Y DIETÉTIC DIET ÉTICA A PA RA TECNÓ T ECNÓ LOGO S DE ALIMENTO ALIM ENTOS S

Por otra parte, se ha comprobado que un incremento en la ingesta calórica produce un descenso de la excreta nitrogenada, aumentando el balance nitrogenado. Este hecho es más patente en personas que consumen cantidades de proteínas en torno a las recomendaciones mínimas y si el aporte energético es superior a las necesidades del individuo. A pesar de lo obvio de estos planteamientos, en determinadas circunstancias los efectos de las desviaciones energéticas sobre el metabolismo proteico no resultan tan claras al existir fenómenos que modifican estos principios básicos, según demuestran investigaciones recientes (adaptación orgánica a déficit proteicos o energéticos). El aumento del balance proteico debido a un incremento en el aporte calórico no parece ser idéntico con cualquier fuente de energía. El mayor incremento se produce cuando las calorías provienen de un mayor aporte proteico, pero además, se ha comprobado que los carbohidratos ejercen un mayor efecto que las grasas sobre el incremento de este balance. Experimentalmente, se ha comprobado que un aumento de la glucosa circulante (bien procedente de la dieta o bien por vía intravenosa) produce un efecto depresor sobre los niveles de aminoácidos circulantes, sobre todo los de cadena ramificada (valina, leucina e isoleucina), metionina, fenilalanina, tirosina y triptófano, acompañado de un incremento de la síntesis en proteína muscular y un descenso del catabolismo proteico. Se produce síntesis orgánica de alanina (aminoácido no esencial relacionado con la eliminación de nitrógeno en forma de urea del organismo) sin que aumenten los niveles de excreción de urea. Si la ingesta de proteínas es elevada, y la de carbohidratos baja, se produce un aumento de las concentraciones plasmáticas de aminoácidos, sobre todo de cadena ramificada, disminuyendo la síntesis proteica muscular. Las causas de estos efectos de los carbohidratos sobre la síntesis proteica parecen tener dos orígenes: • Mayor producción de insulina, que favorece la penetración de los aminoácidos en el músculo y la utilización de aminoácidos a nivel periférico. • Descenso de glucagón, que es un promotor del catabolismo proteico y de la excreción de nitrógeno, por lo que descienden ambos procesos.

B) Proteínas versus energía Hasta ahora sólo hemos planteado el efecto que tiene el consumo energético sobre el metabolismo proteico, pero el efecto es recíproco, es decir, el consumo proteico también influye en la utilización energética. En este sentido, los estudios se han realizado en diferentes circunstancias. Por una parte, se han realizado estudios sobre individuos adultos en los que se ha comprobado que un adecuado aporte proteico produce un aumento del peso corporal si la ingesta energética es excesiva, lo cual no es tan notorio si la ingesta proteica es inadecuada. En niños se ha comprobado que el ritmo de crecimiento se ve influido, no sólo por la cantidad de proteína ingerida, sino también por su calidad, consiguiendo un crecimiento óptimo si son aportados unos mínimos proteicos y si el balanceado de aminoácidos esenciales es correcto. El aporte proteico es el segundo factor en importancia a controlar en la ingesta diaria (después de la energía), sobre todo en los países del tercer mundo. Por ello, y debido a su relación con la

___________ ________ 1 7 9 INTERACCIÓN ENTRE COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS ___________________

energía, se han establecido varios índices que determinan si el aporte proteico es adecuado en función del aporte energético. Entre estos índices mencionaremos el de Energía Proteica (EP), que se expresa como el porcentaje de energía de la dieta que aportan las proteínas, y un índice más valioso, el de Energía Proteica Dietética Neta (NEPCal%), que indica el porcentaje de energía aportado por las proteínas y que el organismo es capaz de utilizar sobre el total calórico. Este último concepto está íntimamente relacionado, no sólo con la cantidad de proteína, sino también con su calidad, siendo este último índice (NEPCal%), tanto más próximo al EP cuanto mayor sea la calidad de la proteína (fundamentalmente en aminoácidos esenciales).

C) Energía versus vitaminas Ya indicamos en su momento que algunas vitaminas son necesarias para que el metabolismo de ciertos nutrientes se desarrolle con normalidad, al actuar como cofactores en determinadas rutas metabólicas. Entre éstas, podemos destacar la tiamina, de la cual se requerirá mayor cantidad cuanto mayor sea la ingesta de carbohidratos, al ser utilizada en su metabolismo energético. La niacina y riboflavina intervienen en el metabolismo de carbohidratos y ácidos grasos, siendo necesarias en cantidades adecuadas para una utilización óptima de estos nutrientes. La pirid La piridoxina oxina está muy relacionada con el metabolismo proteico, aunque su relación con la ingesta energética no sea tan obvia. Las vitaminas citadas, en mayor o menor proporción, son requeridas por el organismo en función de la cantidad de energía consumida o gastada (ejercicio físico), por lo que el nivel energético influye decisivamente en las necesidades que de ellas tiene el organismo. Por eso, de algunas de ellas, las recomendaciones internacionales se han realizado en función de la ingesta energética y/o el ejercicio físico realizado.

15.3. Interacciones de los minerales Durante mucho tiempo se ha considerado a los minerales como constituyentes inertes de los alimentos, y los cambios en su biodisponibilidad han sido atribuidos exclusivamente a efectos de su procesa procesado do mecáni mecánico, co, como como las las separac separacion iones es físicas físicas de estructu estructuras ras de los alimento alimentoss o su refinad refinado. o. Hoy se sabe que la mayoría de los minerales presentan una elevada capacidad de reacción con los demás componentes de los alimentos, y que su biodisponibilidad depende en gran medida de la forma química en que estén presentes en los mismos.

A) Factores que afectan a la biodisponiblidad biodisponiblidad mineral a) Reactividad química La reactividad química de un átomo está definida por su configuración electrónica, que determina su facilidad para perder el primer electrón y los sucesivos, características que son similares

1 8 0 ____ _________ _________ _______ ___ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA DIETÉTICA PARA PARA TECNÓLQGOS TECNÓLQGOS DE ALIMENTOS ____ ________ ________ ________ ________ _____ _

para todos los átomos que aparecen aparecen relacionado relacionadoss en la tabla periódica periódica que, como sabemos, sabemos, está estructurada en función de esas características similares de los átomos, de tal forma que si la observamos en horizontal, de izquierda a derecha, aumenta el peso atómico de las sustancias, pero en cambio, si la observamos en sentido vertical, las sustancias se relacionan según su configuración electrónica. Existe un grupo de elementos en la tabla periódica que se denominan «elementos de transición» con características similares entre sí, pero que varían ligeramente según en la columna que nos encontremos. Estos elementos de transición tienen como característica común su capacidad de formar compuestos de coordinación, lo cual puede afectar a su biodisponibilidad de forma decisiva. Obviamente, no todos los minerales son elementos de transición, y aunque lo fueran, su biodisponibilidad es variable en función de otros numerosos factores, y, por supuesto, no olvidemos las palabras de Heaney: «El intestino humano no lee l ee libros de fisicoquímica». Una de las principales características que afectan a la biodisponibilidad de un mineral es su solubilidad. La solubilidad de los minerales depende fundamentalmente de su capacidad de ionizarse y formar compuestos estables con otras sustancias. Habitualmente, cuanto mayor es la carga del catión en relación a su tamaño, tanto más reactivo resulta y puede formar compuestos más estables, y por tanto, más insolubles. En este sentido, resultan más solubles Na + y K + que el Cr 3+ o el Co3+, y en la misma medida, más el Fe 2+ que el Fe3+. También hemos de tener en cuenta que por difusión simple es más fácil que penetren partículas neutras o de carga pequeña que partículas muy polares debido a la doble capa lipídica que constituye la membrana (una excepción a esta regla sería la penetración del agua, que a pesar de ser muy polar, lo hace de forma extremadamente rápida por las membranas, fundamentalmente debido a su pequeño tamaño).

b) Quelación y formación formación de complejos complejos Se conoce, como ligando, aquellas moléculas o aniones que presentan electrones desapareados en sus últimos orbitales y que pueden ser cedidos a otras moléculas o cationes que sean deficitarios en ellos. Habitualmente, este tipo de moléculas presentan átomos de C, N, O, S, F, Cl, Br o I, que son los que presentan los electrones desapareados. La quelación es una manera especial de formación de complejos, donde el ligando forma más de un enlace con el mineral. Al complejo formado se le denomina quelato, que en griego quiere decir «pinza de cangrejo». Estas uniones de más de un enlace entre el ligando y el metal ocasionan la formación de un anillo heterocíclico, dependiendo del número de enlaces con el metal. Según el número de átomos donadores que presente el ligando se denomina bidentado (dos donantes como los oxalatos), tridentado, etc. c) Hidrólisis Algunos metales, sobre todo los de transición, suelen formar hidratos con el agua, los cuales pueden pueden ser ser hidrol hidrolizad izados os al subir subir el pH, pH, ocasio ocasionand nandoo la pérd pérdida ida de de un protón, protón, con lo que que se forman forman hidróxidos, que pueden ser menos solubles e incluso insolubles. Uno de los ejemplos más clásicos es el del hierro, el cual, a pH bajo se encuentra en forma hexahidratado Fe(H 2O)6+3 y Fe(H2O)6+2. Cuando el pH sube se forman los hidróxidos Fe(OH)3 y Fe(OH)2, que son mucho

INTERACCIÓN ENTRE COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS

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menos solubles que sus formas hidratadas, e incluso pueden formar complejos polinucleares, que aunque son biodisponibles para la rata, no lo son para el hombre.

d) Envejecimiento El envejecimiento mineral es un fenómeno bien establecido en ciencias geológicas y consiste en cambios en la estructura de los minerales, producidas por el tiempo u otros agentes ambientales. En nutrición, se han realizado estudios fundamentalmente con hierro, en los que se ha podido constatar que agentes como el álcalis, oxidantes o calentamientos, pueden deshidratar el hierro para para formar formar complej complejos os de estruc estructura turass muy ordena ordenadas das y que resu resultan ltan más más resiste resistente ntess a los ataque ataquess de los ácidos estomacales. En estudios de suplementación realizadas con FeSO4 se ha comprobado un descenso en los niveles de hierro soluble y resoluble a lo largo del tiempo, comprobándose que en ratas desciende la biodisponibilidad de hierro del 84 al 65 % en tres meses. e) pH Como ya hemos indicado el pH afecta al grado de biodisponibilidad de los minerales, y, concretamente, los fosfatos, carbonatos y oxalatos tienen mínima solubilidad y biodisponibilidad a pH elevados, aunque el grado de solubilidad varía con el catión con el que se combina. Por ejemplo, los oxalatos de metales alcalinos o las de hierro son solubles a pH neutro o básico, en cambio, las de calcio son casi completamente insolubles. En este sentido, el consumo de espinacas u otro alimento rico en oxalatos puede producir un descenso de la biodisponibilidad de calcio presente en los restantes alimentos. Existen numerosos estudios que indican como afecta el pH a las sales ascórbicas, de citratos, fitatos, alginatos y otros componentes de la fibra, los cuales suelen, en líneas generales, disminuir su biodisponibilidad (solubilidad) a pH neutro o básico. f) Potenciadores e inhibidores Los potenciadores son especies moleculares de los alimentos que forman compuestos con los minerales haciéndolos solubles y absorbibles, bien tal cual, o bien por liberación posterior de una forma soluble del mineral. Los inhibidores, en cambio, son especies moleculares que unidos a los minerales forman compuestos insolubles o bien liberan una forma insoluble del mineral, o, debido a sus características termodinámicas, dificultan su absorción. I) Ácido I) Ácido ascórbico Es uno de los más notables y clásicos potenciadores de la biodisponibilidad del hierro. Los mecanismos que influyen son variados: 1. Descenso del pH (no es el más importante). important e). 2. Cambios del potencial redox, que desequilibra hacia la forma de Fe2+, que es más soluble. 3. Por formación de complejos: los complejos ácido ascórbico con Fe3+ no sólo son solubles, sino que permanecen solubles a pH neutro.

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Aunque se han descrito otros ácidos orgánicos como potenciadores de la biodisponibilidad mineral, el ácido ascórbico parece ser uno de los de mayor interés. II) Factor carne El llamado factor carne no es más que la comprobación experimental de que la biodisponibilidad del hierro aumenta cuando se consume carne en la comida objeto de estudio, viéndose incrementadas, la biodisponibilidad, tanto de las formas hemo, como de las no hemo. Los estudios más recientes parecen indicar la existencia de un péptido de entre 2.500 y 6.300 formado durante la digestión proteica que favorece la absorción de hierro. Este péptido aún no ha sido identificado, aunque parece descartada la hipótesis de que fuesen los grupos sulfidrilos que resultaban liberados en la digestión los causantes del incremento de biodisponibilidad. Tras el enunciado de este factor carne, se han postulado otros factores como el de la leche, que parece también incrementar la biodisponibilidad, en este caso del calcio, favoreciendo la absorción de este mineral. Las sustancias concretas que pueden ocasionar este efecto se piensa que son: la asociación de lactosa, ácidos grasos de cadena corta, y/u otras sustancias presentes en la leche.

15.4. Interacción entre minerales Una vez que hemos visto los distintos factores que pueden afectar la biodisponibilidad mineral, vamos a estudiar como influye la presencia de unos minerales sobre la biodisponibilidad de otros.

A) Tipos de interacciones La interacción fisiológica de minerales puede deberse a fenómenos de antagonismo, sinergismo, combinación o interacción múltiple, que iremos describiendo a continuación:

a) Antagonismo Es la principal interacción en orden de importancia de las interacciones entre minerales, ya que en un número elevado de casos, la presencia de un mineral reduce la movilidad o la eficacia biológica de otro. En términos generales, un antagonismo puro es aquel en el que se da un fenómeno de com petición por un lugar activo, por lo que el grado de inhibición varía con la cantidad y proporción de las especies implicadas de manera proporcional, aunque puede llegar un punto en el que la cantidad presente de una sustancia inhiba totalmente a la otra. Los casos más típicos de antagonismo se dan por competencia por el lugar de penetración a través de membrana, bien sea a nivel intestinal, o bien en las células donde los minerales realizan sus funciones en el organismo. Como ejemplos clásicos de antagonismo podemos indicar el que presentan entre sí Se4+, As3+, Sn2+ y Te4+, que compiten por su absorción, por lo que unos interfieren a los otros.


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b) Sinergismo Habitualmente se emplea este término para describir la complementariedad de dos sustancias. En nutrición se suele emplear cuando una sustancia (mineral en este caso) sustituye o economiza la acción de otra o cuando ambos minerales incrementan respectivamente sus acciones. En este sentido se ha descrito, por ejemplo, la acción del níquel, que incrementa la actividad del hierro, retardando los efectos de anemia en animales de experimentación. Otro ejemplo sería el efecto de incremento y preservación de la mineralización esquelética, que producen, de forma conjunta, el calcio y estroncio.

c) Interacción combinada Los casos que hemos descrito hasta el momento se basan en una interacción uno a uno, bien sea en perjuicio o en favorecimiento de la acción de uno sobre el otro. Cuando el número de elementos aumenta, las posibilidades de interacción también lo hacen, siendo los casos más simples, considerando sólo tres minerales cuando los tres actúan antagónicamente, (ejemplo, Fe-Sn-Zn) o sinérgicamente (F-Ca-Sr), donde el tercer elemento sólo aumenta la acción que los anteriores ejercían, uno sobre el otro.

B) Lugares de interacción fisiológica entre minerales Son varios los lugares donde se pueden establecer interacciones entre los minerales: Según la localización de la interacción podemos hablar de: Interacciones en los alimentos En los alimentos y bebidas y durante su procesado, almacenamiento y preparación culinaria. Interacciones en el organismo En el tracto gastrointestinal: Competición por la absorción. Coadaptación al mecanismo de absorción. En los tejidos: En su lugar de almacenamiento. En las proteínas o enzimas funcionales. En el transporte orgánico. En las vías de excreción.

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a) Interacción en el alimento Se describen fundamentalmente cuatro mecanismos de acción de interacción mineral en alimentos: 1. Desplazamiento de un mineral por otro en la formación de un complejo bien soluble (biodisponible) o insoluble (no biodisponible).

2. Adición de un segundo o tercer mineral a un complejo, ocasionando su precipitación.

3. La adición de un nuevo mineral forma complejos poliminerales, que a su vez se unen a nuevos ligandos formando policomplejos de poliminerales insolubles.

4. Formación de complejos poliminerales que modifican la susceptibilidad de la acción de enzimas digestivas.


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Además de esta competencia inespecífica por ligandos para la formación de complejos solu bles o no, se ha demostrado recientemente que determinadas sustancias presentan lugares específicos de unión con determinados minerales, lo que da lugar a complejos de mayor cohesión, en tanto que otras sustancias forman simplemente complejos de manera inespecífica.

b) Interacciones en el organismo No sólo hemos de tener en cuenta la posible interacción de los minerales entre sí en el alimento y que esto pueda incidir sobre su biodisponiblidad, sino e incluso de mayor interés, las interacciones fisiológicas que presentan en su utilización por parte del organismo vivo. En este sentido, Hill y Matrone enunciaron el postulado de que «aquellos elementos cuyas propiedades físicas y químicas fuesen similares deben actuar de forma antagónica en los sistemas biológicos». Por lo tanto, la configuración electrónica de los elementos se establece como una buena base para la predicción de antagonismos entre elementos. I) En el tracto gastrointestinal La interacción a nivel de absorción mineral parece la más obvia que se puede considerar al hablar de biodisponibilidad mineral, sobre todo al haber descrito ya los fenómenos de antagonismo, que suelen ser frecuentes entre elementos minerales con propiedades fisicoquímicas similares que compiten por los mismos «canales» de absorción. No obstante, y además de esta interacción competitiva entre minerales por el canal de absorción, se ha descrito otra interacción que, aunque de menor casuística, también parece jugar un papel importante en la absorción mineral: el fenómeno de coadaptación. Éste se describe como una posible interacción intracelular o a nivel sistémico por la que un mineral se uniría a proteínas específicas para su transporte orgánico. Servirían de mecanismo indicador de las necesidades orgánicas de ese mineral y/u otro, que, por ejemplo, también podría usarlo, por lo que se produciría el correspondiente incremento o disminución en la absorción especifica del otro mineral. Un ejemplo de este mecanismo es el bloqueo de la absorción de hierro en intoxicaciones por plomo, o el bloqueo de la absorción de cobre cuando los niveles de zinc orgánico son elevados. II) En los tejidos En los tejidos, existen dos lugares fundamentales donde se puede presentar interacción: en los lugares de almacenamiento y sobre las proteínas o enzimas funcionales. En cuanto a los lugares habituales de almacenamiento, se pueden dar interacciones entre minerales, como la que ocurre entre hierro y cobre a nivel hepático, donde altos niveles de hierro pueden reducir la capacidad de almacenamiento hepático de cobre. En cuanto a las proteínas y enzimas funcionales en las que tienen alguna misión los minerales, uno de los ejemplos más clásicos es la interacción del plomo sobre la delta-amino-ácido levulínico dehidratasa, que requiere zinc, y cuya actividad es inhibida.

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III) En el transporte orgánico Un ejemplo de este tipo de interacción es la competencia por el transporte mediante la transferrina por parte del hierro y el cromo soluble. IV) En la vía de excreción La competencia por la vía de excreción puede incrementar o disminuir los niveles de un mineral en el organismo por la presencia de otro, como ocurre con el magnesio, que compite por la reabsorción activa renal, mediada por la parathormona para preservar el calcio orgánico.

15.5. Interacción vitaminas-minerales Las interacciones entre vitaminas y minerales pueden ser muy variadas pero podemos resumirlas en dos tipos fundamentalmente: a) Un micronutriente afecta la absorción del otro. Un ejemplo típico de esta forma de interacción es el incremento que el ácido ascórbico produce sobre la absorción de hierro. Otro ejemplo de carácter contrario es la producida entre el folato y el zinc. b) La deficiencia o exceso de un micronutriente afecta al metabolismo de otro. Como ejemplo tenemos la interacción entre la deficiencia de zinc y el metabolismo de la vitamina A Otro ejemplo lo presenta la ingestión de altas dosis de ácido ascórbico sobre el meta bolismo del cobre. Aunque este tipo de interacciones suele tener poca consideración por parte de los nutrólogos y dietistas, en el caso de que la interacción sea desfavorable de un micronutriente sobre otro, ha de tenerse muy en cuenta cuándo se pretende suplementar la dieta con dicho nutriente concreto.

A) Ácido ascórbico-hierro Es uno de los ejemplos más típicos ya conectados.

B) Ácido ascórbico-cobre Al contrario de lo que ocurre con el hierro, cuya absorción se ve favorecida por el ácido ascór bico, el caso de la interacción entre esta vitamina y el mineral tiene efectos negativos para el meta bolismo de este último. Se han realizado estudios principalmente en animales (monos), y algunas experiencias parciales en humanos, comprobándose que si la dieta es relativamente baja en cobre y se suplementa en ácido ascórbico, se produce una deplección del cobre plasmático y la ceruplasmina mucho


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más marcado que por la simple deficiencia en cobre, siendo esto mucho más manifiesto en la época de crecimiento, en la que las necesidades de cobre son superiores. Los mecanismos de esta interacción no están totalmente discernidos, apuntándose varias hipótesis, como la de que se produce una reducción por el ácido ascórbico del cobre (+11) a cobre (+1), que es menos absorbible. En ensayos experimentales se ha comprobado que altos niveles de ácido ascórbico en plasma reduce la actividad de la ceruplasmina plasmática, siendo ésta y otras interacciones con el cobre a nivel orgánico, las causas con más fundamento de la interacción.

C) Vitamina E-zinc Se ha comprobado que las deficiencias en zinc se ven intensificadas en su sintomatología si la dieta es rica en ácidos grasos poliinsaturados, comprobándose además que se establece una elevada correlación entre el grado de peroxidación de dichos ácidos grasos y la intensificación de la sintomatología. Debido a esta correlación y al efecto protectivo que ejerce la vitamina E sobre la peroxidación de los ácidos grasos insaturados, es obvia la acción beneficiosa que ejerce la vitamina E evitando la intensificación de la sintomatología por deficiencia en zinc. Se supone que esta interacción se debe a un mecanismo de acción similar del zinc y la vitamina E como protectores contra la peroxidación lipídica, lo cual ha podido ser comprobado midiendo los niveles de peroxidación lipídica con diferentes dosis de zinc. Por tanto, la sintomatología principalmente dérmica y reproductiva de la deficiencia de zinc, podría ser debido a un incremento de las peroxidaciones, las cuales también pueden ser evitadas por el efecto de la vitamina E.

D) Zinc-vitamina A Una interacción algo distinta es la que se produce entre el zinc y la vitamina A, ya que se ha comprobado que en estados de deficiencia de zinc se produce un descenso de los niveles plasmáticos de vitamina A, y en cambio, los niveles hepáticos son normales e incluso superiores a los normales. Estas observaciones se han comprobado con ingestas normales de vitamina A, e incluso cuando se suplementa en esta vitamina. De las experiencias realizadas en animales parece desprenderse que lo que ocurre es una disminución en la síntesis de proteínas de unión al retinol en el hígado, por lo que el transporte plasmático del retinol se ve mermado. No obstante, y aunque son muchas las experiencias en animales que demuestran esta interacción en seres humanos, las experiencias no ofrecen resultados indicativos de la misma.

E) Vitamina A-hierro Es sabido que uno de los síntomas que se produce por deficiencia de vitamina A es la anemia hipocrómica microcítica, por lo que es clara una cierta relación entre la vitamina y el metabolismo mioglobínico en el que también participa el hierro.

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NUTR ICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE A LIMEN TOS

En los ensayos realizados en animales utilizando un marcador metabólico del hierro ( 59Fe), se ha comprobado que en deficiencias en vitamina A, la absorción de hierro y su posterior distribución orgánica son normales, no así la incorporación del hierro a la hemoglobina, y por tanto, a los hematíes, que aparece reducida, produciéndose en cambio, un aumento en las concentraciones en hígado y bazo, por lo que debe afectarse el mecanismo de transporte del hierro desde el hígado o su posterior incorporación a la hemoglobina.

F) Riboflavina-hierro Es conocido que las deficiencias en riboflavina producen anemia, con un descenso de los niveles de hemoglobina e hipoplasia de la médula ósea. El mecanismo de esta interacción parece ser debido a un descenso de la actividad de la NADH-FMN oxidorreductasa en caso de deficiencia en riboflavina, lo que produce un metabolismo anormal del hierro. Debido a esta interacción, se ha comprobado que en individuos desnutridos (países subdesarrollados) las anemias se restituyen mucho más rápidamente si además de suplementarse con hierro se hace también con riboflavina.

G) Folato-zinc Se ha comprobado un efecto negativo de la suplementación con folato sobre la absorción de zinc. Este efecto ha sido comprobado con el uso de ácido pteroilmonoglutámico como fuente de folato con niveles similares a los recomendados para el folato, produciéndose un incremento del zinc excretado fecalmente, y en cambio, un descenso notable en el zinc urinario, lo que denota un bloqueo de la absorción del mineral. Al parecer, este bloqueo se debe a la formación de un complejo entre el pteroilmonoglutámico y el zinc, por lo que ninguno de los dos se absorbe. Esta interacción puede tener graves repercusiones en un colectivo concreto de la población como son las mujeres gestantes, a las cuales es frecuente suplementar en folato como prevención de casos de espina bífida, en los cuales los requerimientos de zinc están incrementados, por lo que pueden producirse rápidas descompensaciones del mineral y las repercusiones propias de su deficiencia, que provocan complicaciones en el parto. En cambio, la suplementación exclusiva en zinc podría producir un descenso en la absorción de fólico y las repercusiones correspondientes.

15.6. Fibra-minerales Uno de los aspectos más controvertidos de la biodisponibilidad de los minerales es el mecanismo por el que la fibra provoca descensos en dicha biodisponibilidad. Se han sugerido dos mecanismos que podrían explicarlo: uno es el llamado efecto de empaquetado de huevos, según


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el cual los polisacáridos se empaquetan unos junto a otros, de forma que, moléculas de agua esta bilizan este empaquetado y en presencia de cationes estos reemplazan al agua; otra teoría apunta hacia la formación de unos puentes entre el catión y los tres grupos hidróxilo del anillo piranósico de los azúcares. Este tipo de puentes parecen quelar fuertemente el zinc, en menor medida el calcio y menos aún el magnesio. Un caso especial y con gran interés es el de los arginatos, muy empleados en la industria y que están formados, como ya indicamos, por copolímeros de ácido D-manurónico y ácido Lgulurónico. Se especuló en la manera de formar las quelaciones de estos compuestos, siendo, al parecer, una forma de empaquetado de huevos. Los compuestos poliguluronicos parecen ser los únicos poliurónicos que quelan selectivamente metales, haciéndolo más fuertemente con el calcio y el estroncio que con el magnesio y el sodio, por lo que se puede dar el remplazo de unos por otros.

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A pesar de lo expuesto hasta el momento, estudios recientes parecen indicar que los polímeros de glucosa mejoran la absorción de calcio, magnesio y zinc. Los mecanismos aún no se han establecido, pero parecen estar relacionados con una mayor solubilidad de estos cationes gracias a la glucosa y sus polímeros en el tracto gastrointestinal. En cualquier caso, el estudio de la interacción entre la fibra dietética y los minerales no es tan sim ple como una determinación de retención in vitro, estudiando exclusivamente el mineral concreto y las fracciones de la fibra dietética. In vivo, los factores que pueden alterar esta interacción en un sentido u otro son muy variados: desde otros componentes que pueden interactuar con el mineral concreto (ascorbato, citrato, oxalato, fitato), pH y tratamiento térmico previo del alimento, concentración de otros minerales que pueden interactuar, fermentabilidad de la fibra y capacidad de absorción del mineral en colon, etc. Por lo anteriormente citado, los resultados de los estudios in vitro, no son todo lo concluyentes que se esperaba y es preferible obtener conclusiones a partir de estudios in vivo. Existen numerosos estudios sobre la influencia in vivo de la fibra sobre determinados minerales. Los resultados son contradictorios, y debido a que dichos estudios no son normalmente todo lo exhaustivos que cabría esperar, las conclusiones no se pueden establecer con seguridad. Parece más o menos aceptado que la fibra afecta en mayor o menor medida a la absorción de la mayoría de minerales, lo cual no indica que tenga unas repercusiones manifiestas sobre el meta bolismo de dichos minerales. En los casos del calcio y magnesio, se ha comprobado que la fibra insoluble es la que presenta un efecto más marcado, siendo la celulosa una de las principales responsables. En cambio, la fibra soluble (frutas y verdura) no tiene efecto o es muy bajo. En cualquier caso, parece ser que al cabo de 6 semanas el organismo es capaz de adaptarse al efecto de la fibra, compensándose el balance. En cuanto al hierro, se han realizado estudios con resultados muy contradictorios. Desde algunos que apuntaban a un incremento de la absorción de hierro por el consumo de fibra de trigo, hasta otros que indican un balance negativo por el consumo de altas cantidades de fibra. Al parecer, lo que ocurre es que el balance del hierro no se ve afectado negativamente, sea cual sea el tipo de fibra y siempre que no se supere un consumo de fibra diario de 30 g, a partir del cual parece observarse un balance negativo. El zinc parece verse más afectado por la fibra soluble (frutas y verduras) que por la insoluble, la cual, al parecer, apenas tiene efecto en el balance del mineral. En cualquier caso, de nuevo, tras seis semanas de estudio, los balances vuelven a neutralizarse. En cuanto a otros minerales como cobre, selenio, fósforo, etc., aunque también son numerosos los estudios realizados, no se pueden obtener unas conclusiones muy fiables de los mismos. Como ya indicamos en su momento, realmente no es la fibra de los productos vegetales la principal responsable de la reducción en la biodisponibilidad de los minerales, sino otros componentes como fitatos y oxalatos. Pero, en cualquier caso, el organismo parece adaptarse al efecto tanto de la fibra como de otros quelantes al cabo de un periodo variable de tiempo (10-40 días).

15.7. Fibra-vitaminas Esta interacción no es tan bien conocida como la que se da en los minerales, debido a que el mecanismo de acción no está totalmente discernido.


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En el caso de las vitaminas liposolubles, el mecanismo podría ser similar al que se comentó y que interfiere la absorción de colesterol, la dificultad de disgregación y la absorción de la micela de grasa al gelificarse el contenido digestivo debido a la fibra (principalmente soluble). Se ha comprobado que el incremento en el contenido en fibra (lignina, hemicelulosa y pectina) en la alimentación de gallinas desciende la absorción de P-carotenos. En cambio, no se observa ningún efecto sobre la absorción de vitamina E en ratas alimentadas con fibra de trigo, a pesar de que aumentaba la cantidad de grasa eliminada por vía fecal. Las vitaminas hidrosolubles parecen verse afectadas de diversas formas por la fibra, dependiendo del tipo de vitamina. La riboflavina, ácido nicotínico y el ácido ascórbico, parecen aumentar su biodisponibilidad por la presencia de fibra de trigo y celulosa; la vitamina B 6 se ve poco afectada, y sobre la vitamina B]2 tienen un efecto negativo. Por último, sobre el ácido fólico el resultado es muy variable (dependiendo fundamentalmente del estatus orgánico y en la dieta de zinc).

15.8. Interacción entre vitaminas Hemos hecho referencia a la interacción entre vitaminas al hablar de vitaminas concretas, como el caso de la deficiencia de niacina y las vitaminas B6 y B2.

A) Tipos de interacciones La interacción entre dos vitaminas puede ser de muy diversa índole, teniendo efectos favora bles o desfavorables una sobre la otra a diferentes niveles (absorción, metabolismo, catabolismo, excreción), como podemos comprobar a continuación en el esquema de los tipos de interacciones entre vitaminas: Una vitamina necesita a otra para su absorción óptima: B6 para la absorción de B12. Folato para absorción de tiamina. Una vitamina (a altas dosis) interfiere la absorción de otra: Vitamina E sobre la K. Vitamina B6 sobre niacina. Tiamina sobre riboflavina. Una vitamina requiere para su metabolismo a otra: Riboflavina para metabolismo de B6 y niacina. B6 para el metabolismo de niacina. Una vitamina produce el catabolismo o excreción urinaria excesiva de otra vitamina: Vitamina C aumenta las pérdidas urinarias de B6. Una vitamina protege contra la destrucción oxidativa de otra: Vitamina C protege contra la destrucción de vitamina E. Vitamina E protege contra la destrucción de vitamina A. Niveles altos de una vitamina enmascaran la deficiencia de otra: Folato sobre la vitamina B12.

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B) Vitamina A sobre D La interacción entre estas dos vitaminas es más patente cuando ambas se ingieren en exceso; comprobándose en animales que la vitamina A presenta un efecto preventivo contra la sintomatología propia de la hipervitaminosis D, (hipercalcemia y formación de núcleos de calcificación en tejidos blandos).

C) Vitamina A sobre E Estudios sobre animales (gallinas) parecen indicar que un exceso de vitamina A puede provocar un incremento en las necesidades orgánicas de vitamina E, lo cual se detecta por una concentración menor en hígado de esta última. El mecanismo de interacción parece estar localizado a nivel de la luz intestinal, donde altas concentraciones de vitamina A provocan una mayor oxidación de la vitamina E, por lo que la cantidad de vitamina E absorbida es menor. Esto ha sido comprobado al observar que dicho efecto sobre los niveles de vitamina E hepáticos no se produce si la vitamina A se administra por vía parenteral en lugar de por vía digestiva.

D) Vitamina A sobre K Se ha comprobado, tanto en animales como en humanos, que la ingestión de altas dosis de vitamina A, de forma crónica, produce hipotrombinemia debida a un déficit de vitamina K. El mecanismo de acción no se conoce en la actualidad, aunque su efecto es rápido y reversible al suplementar con vitamina K.

E) Vitamina A sobre C Se ha comprobado en humanos que la ingestión de elevadas cantidades de vitamina A (hipervitaminosis) producen una mayor excreción de vitamina C por vía urinaria, por lo que el estatus orgánico de vitamina C desciende.

F) Vitamina E sobre A Se ha comprobado que la ingestión de altas dosis de vitamina E tiene efectos beneficiosos, tanto en caso de hiper como de hipovitaminosis A.


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a) Vitamina E sobre hipovitaminosis A En casos de deficiencia en vitamina A, la sintomatología es más marcada si los niveles de vitamina E son bajos, siendo la instauración del tratamiento con vitamina A menos eficaz. Los mecanismos por los que la vitamina E interactúa favorablemente con la vitamina A (retinol), en casos de deficiencia de esta última parecen ser variados: a) b) c) d)

Protegiendo a la vitamina A de la oxidación en la luz intestinal. Incrementando la absorción de vitamina A. Incrementando la utilización de vitamina A. Incrementando el almacenamiento de vitamina A.

No obstante, la interacción es distinta si la fuente de vitamina A son carotenos en lugar de retinoides. En este caso, se ha comprobado que decrece el almacenamiento hepático de vitamina A (procedente de los carotenos) si se consume simultáneamente vitamina E, lo cual no ocurre si la ingestión de vitamina E se produce al menos 8 horas después de los carotenos. En caso de ingesta masiva de vitamina E (>50 mg), la inhibición es total. El mecanismo por el que se produce este fenómeno no se conoce, aunque se sabe que la vitamina E no interfiere la actividad de la enzima responsable de la conversión de carotenos en retinoides.

b) Vitamina E sobre hipervitaminosis A Los efectos tóxicos del exceso de vitamina A parecen estar paliados por la vitamina E, debido a un efecto preventivo de la disrupción de la estructura de membrana que produce el exceso de vitamina A.

G) Vitamina E sobre K Se ha comprobado en humanos que la ingestión de altas dosis de vitamina E no tiene efectos desfavorables significativos en individuos cuyo estatus de vitamina K es normal. Sin embargo, en aquellos que presentan deficiencias en vitamina K, un exceso de vitamina E puede agravar y manifestar más precozmente la sintomatología típica.

H) Vitamina E sobre B12 Se necesitan cantidades adecuadas (similares a las recomendadas) de vitamina E para un normal metabolismo de la vitamina B12. Esto se ha podido comprobar en individuos con deficiencia en vitamina E, en los que se ha comprobado la excreción urinaria de ácido metilmalónico, que es un indicador de la deficiencia en vitamina B12. El mecanismo de acción parece estar relacionado con la conversión de la vitamina B12 en coenzima activa.

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I) Vitamina C sobre B12 En la década de los 70 se hizo una observación que indicaba una destrucción de la vitamina Bi2 por parte de la vitamina C, que al parecer se producía tanto in vitro como in vivo, con dosis de vitamina C de aproximadamente 0,5 g/día. Hoy en día se ha comprobado que dicho efecto no existe en las formas usuales en que la vitamina B12 se encuentra en los alimentos y en los suplementos vitamínicos, presentándose solamente en caso de que la vitamina B12 se encuentre en forma de acuacobalamina, que no es muy usual en los alimentos y que sólo se usa terapéuticamente en personas con determinados errores del metabolismo de la vitamina B12. Al parecer, la interacción puede estar contrarrestada por los grupos ciánicos de la cianocobalamina.

J) Vitamina C sobre E Ambas vitaminas tienen efecto antioxidante, tanto in vitro como in vivo, protegiendo de la oxidación a otros nutrientes, y contra la acción de radicales libres y sustancias carcinogénicas. Por ejemplo, impiden que se forme nitrosamina en el organismo. Obviamente, la vitamina C actúa en medios acuosos y la vitamina E en medios oleosos. La interacción que se produce entre ambas vitaminas es de tipo sinérgico, comprobándose que el efecto de la combinación de ambas vitaminas contra agentes oxidantes de lípidos es superior a la suma de las acciones de las mismas cantidades de ambas vitaminas por separado. Al parecer, la vitamina C es capaz de regenerar los tocoferoles oxidados volviéndolos de nuevo activos, siendo ésta la forma en que la vitamina C actúa como protector en lípidos. El mecanismo se ha comprobado in vitro, pero se pensaba que in vivo no podía realizarse, al estar la vitamina E localizada en membrana y la vitamina C en medio acuoso, pero recientemente, en pruebas realizadas con membranas biológicas, se ha comprobado que se produce.

K) Vitamina C sobre B6 La interacción entre estas dos vitaminas es un tema bastante controvertido ya que algunas experiencias apuntan hacia una mayor degradación de la vitamina B6 cuando la ingestión de vitamina C es elevada, aunque en otras experiencias no se comprueba. En cualquier caso, parece claro que en individuos tratados contra el escorbuto, los niveles de ácido piridoxico (metabolito de degradación de la vitamina B6) aumentan en orina, por lo que es de suponer algún tipo de interacción.

L) Vitamina C sobre A Se ha comprobado que en ratas, pequeñas cantidades de vitamina C incrementan la conversión de carotenos en retinoides, lo cual no ocurre, o incluso es inverso, cuando las concen-


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traciones de vitamina C son elevadas. En humanos, las experiencias parecen apuntar a que pueda existir un efecto inhibitorio de elevadas cantidades de vitamina C sobre la conversión de carotenos.

M) Vitamina B6 La vitamina B6 es necesaria para la transformación de triptófano en niacina, por lo que en estados deficitarios en vitamina B6 esta ruta no es funcional. Sin embargo, el consumo de elevadas cantidades de vitamina B6 durante largos periodos de tiempo produce una sintomatología típica de deficiencia en niacina. Por otra parte, la niacina y riboflavina son necesarias para la interconversión de algunas de las formas de la vitamina B6. También es sabido que la niacina, riboflavina y biotina interactúan sinérgicamente con la vitamina B6. La vitamina B6 tiene un efecto protectivo contra los efectos tóxicos del exceso de tiamina. Por otra parte, un exceso de tiamina puede provocar la sintomatología típica de deficiencia en vitamina B6. También la deficiencia en B6 (o B12) produce los efectos típicos de deficiencia en tiamina. La deficiencia en B6 produce una inadecuada absorción de vitamina B J2. Al parecer, también puede afectar al estatus de vitamina C, que se ve mermado.

N) Vitamina B12 Se ha comprobado un efecto sinérgico entre la vitamina B 12, la riboflavina y el ácido pantoténico. La riboflavina puede sustituir en parte los requerimientos en vitamina B 12 (en ratas y gallinas). Por otra parte, la vitamina B]2 puede ahorrar ácido pantoténico (en gallinas).

O) Ácido fólico El ácido fólico y la vitamina B12 actúan de forma indistinta previniendo y corrigiendo la anemia megaloblástica macrocítica producida por la carencia de ambos. No obstante, el ácido fólico no protege contra los daños neurológicos progresivos que produce la deficiencia de vitamina en B12, por lo que no es recomendable una suplementación indiscriminada de ácido fólico, ya que enmascara las posibles deficiencias de vitamina B12, pudiendo producirse daños neurológicos irreversibles. Es necesaria la presencia de riboflavina para convertir el ácido fólico en su forma activa. La deficiencia en ácido fólico produce malabsorción de tiamina si ésta se encuentra en pequeñas concentraciones en la dieta, pero no si se encuentra en elevadas concentraciones.

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P) Ácido pantotenico La deficiencia en ácido pantotenico puede agravar los síntomas de deficiencia en biotina y, por otra parte, la biotina y el ácido fólico son necesarios para una adecuada utilización del ácido pantotenico. El ácido pantotenico es necesario para una eficiente utilización de la vitamina C, pero al mismo tiempo, altas cantidades de ácido ascórbico reducen, la severidad de los síntomas por deficiencia en ácido pantotenico en animales.

16 Alimentos

16.1. Concepto En el capítulo primero establecimos los conceptos básicos del libro, tales como «nutrición», «alimentación» o «dietética», y a lo largo de los capítulos siguientes hemos ido descubriendo qué son los nutrientes, para qué los utiliza el organismo e incluso qué interacciones existen entre ellos. Por eso, en este momento hierven en nuestras cabezas unos entes aislados llamados nutrientes que sabemos que interaccionan con el organismo, sin que realmente seamos muy conscientes de cómo llegan hasta él, lo cual hacen, obviamente, de forma habitual vehiculados por los alimentos. Es ahora un buen momento para reflexionar sobre lo que es un alimento: Alimentos. Sustancias que el ser vivo toma del ambiente externo y utiliza para la síntesis de nueva materia viviente, bien como fuente de energía o bien porque vehiculan factores necesarios para la regulación de los procesos vitales. Podemos decir que los alimentos son la forma en qué los seres vivos toman los nutrientes del medio ambiente, y que, en el caso de los animales y el hombre, son los entes físicos que el individuo ingiere, digiere y metaboliza para obtener los nutrientes que necesita. Con definiciones tan amplias podemos pensar que cualquier cosa que llegue a nuestra boca y que vehicule alguna sustancia nutritiva es un alimento, con lo cual podíamos pensar que una piedra es alimento, ya que en ínfimas cantidades pueden vehicular sustancias nutritivas. Para evitar este tipo de ambigüedad, vamos a acotar algo más el concepto de alimento. El alimento, como ya hemos indicado, obviamente debe nutrir y, por tanto, debe tener un valor nutricional (calórico, proteico, mineral y vitamínico). Pero además debe excitar nuestras sensaciones gustativas; digestivas y generales para considerarlo más o menos deseable (psicosensorial); obviamente, no debe vehicular entes nocivos. Por último, debe tener un valor simbólico de orden social, económico y cultural que lo sitúe en nuestro medio social. El valor nutricional, de inocuidad y psicosensorial de los alimentos es algo que todos consideramos lógico, pero suele ser más difícil de entender la necesidad de que un alimento tenga un valor cultural, para que sea entendido como tal. Podemos aclarar este aspecto con dos ejem plos:

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La carne humana bien cocinada y condimentada probablemente no tendría nada que envidiar a las que usualmente consumimos, y, sin embargo, no lo consideramos alimento, como tampoco lo consideramos la carne de perro, canario o rata, porque culturalmente han sido rechazadas como tal. Por otra parte, ¿quién no ha olfateado un alimento de gatos y le ha parecido un olor e incluso un aspecto deseable...? Pero, ¿quién se ha decidido a probarla?. Simplemente porque es comida para gatos.

A) Valor de los alimentos

Ya hemos establecido la valoración que realizamos de una sustancia para considerarla «alimento». Ahora debemos fijar los caracteres que utilizamos para valorar ya un alimento en sí, que prácticamente son los mismos, pero en los que abundaremos un poco más. Desde un punto de vista nutricional, el valor de un alimento se determina principalmente por tres parámetros: su composición química, sus caracteres físicos y su digestibilidad; aunque ni que decir tiene que los tres están altamente interrelacionados. a) Composición química

Es el primer factor en importancia, y a él hemos estado dedicando una principal atención durante la primera parte del libro, ya que la composición nutricional no es más que la valoración de las especies químicas que componen los alimentos, las cuales son fundamentales a la hora de cuantificar la contribución de los diferentes alimentos a las necesidades de un individuo (energía, materiales para reparación de tejidos y crecimiento, reguladores de la actividad enzimática). Normalmente la composición química puede definir en parte los caracteres físicos del alimento y su digestibilidad. b) Caracteres físicos

Los caracteres físicos son decisivos en tanto en cuanto a la apetecibilidad por parte del individuo, como en la manera en que el individuo los ingiere. Entre estos caracteres físicos, los más interesantes son el estado físico (sólido o líquido) y el estado de dispersión (solución, coloide, emulsión, suspensión, etc.). Existe un concepto intermedio interesante que sería el de las características fisicoquímicas, y que interesan principalmente en cuanto a cómo el alimento es modificado por el organismo para su asimilación. Así, alimentos líquidos como la leche, debido a sus características fisicoquímicas, se transforman en sólidos (pastoso) en el estomago, o el pan tostado, de gran dureza, se transforma en una pasta blanda. En este sentido, toma una gran importancia el tratamiento culinario que puede modificar dichas características fisicoquímicas de los alimentos.

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c) Digestibilidad

La digestibilidad es la facilidad con que los alimentos llegan a los estadios finales de desintegración que hacen posible su absorción a través de las vellosidades intestinales. La digestibilidad se subdivide en gástrica e intestinal. I) Digestibilidad gástrica

Es la velocidad con que un alimento se transforma en quimo y se mide por el tiempo de evacuación gástrica. II) Digestibilidad intestinal

Se determina por el grado de absorción de los distintos nutrientes, lo cual se mide por el balance entre lo ingerido y lo excretado.

16.2. Alimentos protectores No todos los alimentos contienen idénticas cantidades de los nutrientes que necesita el ser humano, o de otro modo la Dietética y la Nutrición serían un absurdo. Cada alimento presenta una composición distinta y características más o menos constantes, aunque pueden oscilar por una gran variedad de circunstancias. El consumo de alimentos deficitarios en determinados nutrientes ocasiona graves trastornos al hombre, los cuales pueden ser corregidos o prevenidos por el consumo de alimentos ricos en nutrientes en que los primeros eran deficitarios. De esta idea de alimentos ricos en determinados nutrientes que protegen contra la sintomatología propia de su déficit surge el concepto de «alimento protector». Dicho de otra manera, los alimentos protectores son muy ricos en determinados nutrientes, y por consiguiente, su consumo evita la instauración de carencias en dicho nutriente o las corrige. Hoy en día se sigue manteniendo este concepto en dietoterapia, ya que son alimentos de elección, en condiciones de igualdad energética, a la hora de establecer una dieta. Los alimentos protectores se clasifican en: Plásticos: Proporcionan proteínas, hierro y calcio.

Leche y lácteos. Carnes, pescados, huevos y visceras. Legumbres, frutos secos y cereales. Energéticos: Proporcionan fundamentalmente energía. Grasas, mantecas y aceites. Frutos secos y cereales. Azúcar, miel, chocolate y dulces.

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Reguladores: Contienen elevadas cantidades de vitaminas y/o minerales

Verduras y frutas frescas. Hígado, huevos y leche (lácteos). Cereales integrales y legumbres.

16.3. Densidad de nutrientes Cuando se trata de evaluar el aporte nutricional de un alimento, el principal problema con el que nos enfrentamos es el de establecer un sistema de comparación, pues no se puede hablar en términos absolutos de que un alimento sea rico o pobre en determinado nutriente, si no se esta blece previamente una referencia. La referencia inmediata que se utiliza es expresar la cantidad de nutriente por unidad de peso, lo cual hace comparables los alimentos entre sí, al establecerse en función de concentraciones. Sin embargo, no todos los alimentos se consumen en igual proporción en una dieta normal, por lo que pronto surge el concepto de contribución o aporte a la ingesta, la cual se evalúa sim plemente multiplicando la concentración del nutriente por la cantidad de alimento usualmente consumida según las tablas publicadas por los Institutos Nacionales de Estadística de cada país o encuestas de consumo. El problema de este parámetro es que no ofrece comparación per se con ningún otro parámetro, por lo que su interpretación queda en manos del experto que lo lee. La siguiente fase puede ser establecer el aporte en función de lo que se debe consumir de dicho nutriente, con lo cual se establecen unos porcentajes de consecución de los requerimientos en el nutriente en concreto que puede tener algún interés para compararlo con otros nutrientes del propio alimento, pero no resulta eficaz para comparar el aporte nutricional entre alimentos. Ante esta maraña de cálculos es bastante fácil que existan malas interpretaciones y errores. Por ello, la manera óptima de expresar la riqueza en nutrientes de un alimento es la densidad de nutrientes, que se define como la proporción entre la cantidad de un nutriente en un alimento res pecto a las calorías que aporta dicho nutriente, en relación con la proporción que guardan las recomendaciones internacionales de dicho nutriente y de calorías. Se calcula por la fórmula:

NA = Contenido del nutriente en el alimento. EA = Contenido de energía del alimento. NR = Recomendaciones diarias del nutriente. ER = Recomendaciones diarias de energía. Es usual que la densidad de nutrientes se exprese también en tantos por uno. Cuando se expresa la densidad de nutrientes en porcentaje, se considera óptimo el 100 %, lo cual indica que si se consumiera el alimento en cantidad suficiente para suplir los requerimientos calóricos, se suplirían también las necesidades en el nutriente en cuestión. Porcenta-

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jes por debajo del 100 % indican que ese alimento no contribuye a la ingesta del nutriente en cuestión, en proporción a la energía que aporta, es decir, el nutriente no es relativamente muy abundante en el alimento. En cambio, porcentajes superiores al 100 % indican la excelencia en ese nutriente de dicho alimento. Con este concepto ya se puede comparar de manera más adecuada los alimentos (por ejemplo, el caviar indicaría su excelencia como fuente de vitamina A vitamina a pesar del elevado aporte calórico o baja frecuencia de consumo, frente a la patata). Además de la densidad de nutrientes, se pueden realizar también los llamados perfiles nutricionales, que nos indican de un solo golpe de vista cuáles son los nutrientes que suple con suficiencia y en cuáles es deficitario un alimento. Estos perfiles son también útiles a la hora de com parar alimentos, ya que nos indican alimentos que pueden ser sustituidos por otros y alimentos que pueden ser complementarios en parte o en su totalidad de otros.

16.4. Clasificación de los alimentos Hoy en día los alimentos se clasifican en una serie de grupos en función del comportamiento espontáneo del hombre hacia ellos y de sus características nutricionales. A) Rueda de los Alimentos

Existen un gran número de clasificaciones con mayor o menor repercusión e interés. Tradicionalmente en España se ha trabajado con la clasificación de Vivancos, Palacios y García Almansa, que han sido muy divulgados por el Programa EDALNU.

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Esta clasificación se establece como una «Rueda de los Alimentos», en la que existen 7 gru pos de alimentos, los cuales, si se consume de todos habitualmente, proporcionan una dieta equilibrada, según sus autores. La clasificación es la siguiente: Grupo 1.°: Leche y derivados. Grupo 2.°: Carne, pescados y huevos. Grupo 3.°: Patatas, legumbres y frutos secos. Grupo 4.°: Verduras y hortalizas. Grupo 5.°: Frutas. Grupo 6.°: Pan, pastas, cereales y azúcar. Grupo 7.°: Grasas, aceites y mantequillas.

Además de estos grupos, debemos incluir los dulces y las bebidas, no encuadrados en ninguno de los 7 grupos fundamentales. Básicamente usaremos esta clasificación en el desarrollo de cada uno de los grupos de alimentos, los cuales, según los autores consultados, pueden variar en cuanto a los alimentos que los componen. B) Pirámide de los Alimentos

Aunque, como hemos indicado, la clasificación más empleada en España es la de la Rueda de los Alimentos, citaremos una de las clasificaciones más empleadas en la actualidad en prácticamente todo el mundo, que es la Pirámide de los Alimentos publicada por el Servicio de Información sobre Nutrición Humana del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. La idea básica es similar a la de la rueda de los alimentos, una serie de grupos de alimentos que, al incluirse normalmente en la dieta de cualquier persona, proporcionan una dieta saludable. La principal diferencia estriba en que en la Rueda de los Alimentos la importancia de cada grupo no se manifiesta, ni se recomienda cantidad alguna de consumo de estos grupos. En la Pirámide de los Alimentos la importancia de los grupos de alimentos se puede observar a simple vista, ya que su jerarquización y el tamaño de los bloques en que se incluye cada grupo indica su importancia. Además, este mismo tamaño y distribución indican el grado de consumo que debe realizarse de cada grupo. Básicamente tenemos 6 grupos de alimentos: Grupo del Pan: pan, cereales y pasta (6-11 servicios). Grupo de la Fruta: (2-4 servicios). Grupo de la Verdura: verduras, hortalizas y legumbres (3-5 servicios). Grupo de la Carne: carne, pescado, visceras y frutos secos (2-3 servicios).

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Grupo de la Leche: leche y lácteos (2-3 servicios). Grasas y Dulces: no se considera como grupo en sí (consumo esporádico). Se establece, como se ve, el consumo de cada uno de los grupos en «servicios» (serving), que podría ser traducido más correctamente por raciones (aunque este término se ha usado con connotaciones muy peyorativas en nuestro país). Un servicio o ración equivale a lo siguiente: 1 rebanada de pan

30 g de cereales de desayuno

1/2 taza de arroz o pasta

Grupo de vegetales

1 taza de ensalada (lechuga o similar)

1/2 taza de vegetales cocinados

3/4 de zumo de vegetales

Grupo de las frutas

1/2 manzana, plátano o naranja

1/2 taza de frutas cocinada o enlatada

3/4 de taza de zumo de fruta

Grupo de la leche

1 taza de leche o yogur

50 g de queso fresco

60 gramos de queso procesado

Grupo de la carne

60-90 g de carne limpia de grasa, viscera o pescado

1/2 taza de legumbres cocinadas

1 huevo

Grupo de pan

1 taza

≈

250 mi

Los límites inferiores de las raciones recomendadas se corresponden con un consumo calórico bajo (unas 1.600 kcal), en tanto que los límites superiores de las raciones corresponden a un consumo calórico alto (unas 2.800 kcal) en cualquier caso, en los niños, aun cuando su consumo calórico sea bajo, se recomienda la ingesta diaria de al menos dos vasos de leche. Para completar las raciones diarias de un grupo de alimentos se pueden utilizar cualquiera de los que pertenecen al grupo.

16.5. Grupos de alimentos A) Leche y lácteos

En este grupo los alimentos son fundamentalmente plásticos por su aporte proteico y calcico, presentando también un papel regulador por su contenido en vitaminas. En términos generales los lácteos, incluida la leche y particularmente los quesos madurados, contienen abundante grasa saturada, por lo que no son muy recomendables en personas con riesgo de aterogénesis. Una forma de evitar esta

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problemática sin reducir el consumo de leche es tomarla desnatada, semidesnatada e incluso, las nuevas formas que sustituyen la grasa animal por vegetal. En cuanto a biodisponibilidad, la mayoría de los nutrientes se encuentra de forma muy biodisponible en la leche y los lácteos, (especialmente el calcio), siendo este grupo de alimentos la principal fuente de este nutriente. a) Leche

La leche presenta aproximadamente un 90 % de humedad, 4,5 % de hidratos de carbono (lactosa), 3,5 % de proteínas y 3 % de grasa. Es un alimento rico en vitamina A (retinol), B2 (riboflavina), calcio, magnesio y potasio. En cambio, la leche suele ser deficiente en hierro, vitaminas C y D y fibra. b) Yogur

El yogur es básicamente igual a la leche en cuanto a su contenido nutricional, a excepción de la lactosa, que aparece parcialmente convertida en ácido láctico, debido a la fermentación producida en su procesado, por lo que resulta una alternativa adecuada para consumo de lácteos en los intolerantes a la lactosa y galactosémicos. En algunos casos aparecen enriquecidos en vitaminas A y D. c) Nata

La nata es el producto que se separa de forma espontánea o mecánicamente de la leche y que permanece flotando sobre ella. Es fundamentalmente grasa, aunque el porcentaje de ésta con res pecto a la leche puede variar ostensiblemente entre un 12 a un 55 % de grasa. Su uso como ingrediente alimenticio incrementa el contenido calórico de los alimentos, aunque por supuesto también reporta vitamina A, calcio y, en menor medida, riboflavina, procedentes de la leche. La mantequilla se obtiene por el batido de la nata, y aunque su composición es la misma, se hará más alusión a ella en el grupo de las grasas. d) Queso

El queso, al obtenerse por coagulación a partir de leche, presenta características nutricionales similares si se comparan sus extractos secos. Habitualmente, el rendimiento quesero está aproximadamente en torno a 10:1, por lo que por unidad de peso el queso es aproximadamente 10 veces más rico en nutrientes que la leche, a excepción de la lactosa, que se puede llegar a perder casi totalmente (y ser fermentada la remanente), las vitaminas hidrosolubles que se pierden en gran pro porción y algunos minerales como calcio, magnesio, de los que hay pérdidas ostensibles, o potasio, que se pierde en grandes cantidades (aunque en el cuajado también hay grandes pérdidas de sodio, que se sobrecompensan durante el salado).

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e) Helados

Son derivados lácteos (no todos), y vería su valor nutricional dependiendo de la proporción de leche, leche en polvo, azúcar y nata u otras grasas que se empleen para su elaboración. Aunque su poder energético suele ser superior, puede suponer una eficaz manera de nutrirse en personas desganadas o en niños que comen mal. B) Carnes, huevos y pescado

Este grupo de alimentos tiene una función primordialmente plástica debido a su elevado contenido en proteínas de alta calidad. Este grupo de alimentos suele ser la principal fuente de colesterol de la dieta, y de una elevada proporción de las grasas saturadas, por lo que se debe controlar su presencia de forma estrecha en dietas para individuos de riesgo. a) Carne

La carne como todos sabemos es el resultado de los procesos bioquímicos acaecidos sobre el tejido muscular tras la muerte del animal. Su composición nutricional es de 15-20 % de proteínas, siendo el contenido de grasa muy variable entre un 2 y un 25 %, la cual puede ser visible y separable de la carne (formando tejido adiposo) o invisible como constituyente del músculo. Esta grasa suele ser fundamentalmente grasa saturada, siendo la carne y los productos cárnicos ricos en colesterol. El contenido en hidratos de carbono suele ser muy bajo, pudiendo incluso disminuir si el animal no muere de forma rápida e indolora. En cuanto a nutrientes minoritarios, la carne es rica en hierro (1-4 mg/100 g), potasio y fósforo. También es rica en niacina y riboflavina (pudiendo suponer hasta el 25-50 % de éstas), así como en otras vitaminas del grupo B, entre las que destacan la B)2, siendo la principal fuente de la misma. Un componente de la carne, que determina su calidad, es el contenido en tejido conectivo, el cual se puede convertir en gelatina con tratamientos térmicos prolongados, por lo que las piezas de carne tendinosas son mejor utilizadas, nutricionalmente hablando, si son preparadas en guisos de cocción lenta y prolongada. En cambio, las carnes más tiernas (menos tendinosas) son ideales para ser preparadas asadas, a la plancha o en parrilla, con poco tiempo de tratamiento térmico, pues de esta forma se evita la pérdida de vitaminas del grupo B. b) Embutidos

Los embutidos son productos elaborados principalmente con carne, de ahí que sus características nutricionales sean similares, a excepción de una habitual reducción en su contenido en humedad, que hace a estos productos por unidad de peso más ricos en proteínas, aunque también en grasas (hasta un

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40 %), pudiendo en determinados productos incrementarse además su contenido en hidratos de carbono, debido a los restantes ingredientes utilizados para su elaboración. Debido a su elevado contenido graso, como ya indicamos principalmente saturado, son menos indicados que la carne en individuos con riesgo aterogénico. c) Visceras

En líneas generales, se asemejan en su composición a la carne, a excepción de ciertas características, como el mayor contenido de hidratos de carbono (4 %) y de hierro (7 mg/100 g) que presenta, por ejemplo, el hígado con respecto a la carne. d) Pescado

El pescado presenta un contenido nutricional similar a la carne. Su contenido en proteínas es de aproximadamente un 20 % y de alta calidad (aunque bajas en triptófano), siendo el contenido en grasa normalmente más bajo que la carne, variando en función de la especie de pescado, que puede ser azul (5-10 % de grasa en su musculatura) o blanco (1-2 % de grasa en su musculatura - hígado graso). A diferencia de la carne, la grasa de pescado es muy rica en ácidos grasos poliinsaturados, por lo que son una fuente de proteínas muy indicada para individuos con riesgo de aterogénesis. En cuanto a componentes minoritarios, los pescados suelen ser deficientes en vitaminas, a excepción de los pescados azules que son ricos en vitaminas A y D. También el pescado es rico en yodo, fósforo, sodio, potasio y, en caso de consumirse las espinas pequeñas, también en calcio. Su digestibilidad gástrica suele ser superior a la de la carne, por lo que está muy recomendado en individuos con problemas digestivos. En individuos sometidos a dietas hipocalóricas es recomendable que vaya acompañado de abundante verdura, o de otra forma aparecerán rápidamente los signos de apetito. e) Huevos

Como los restantes componentes del grupo son alimentos bajos en hidratos de carbono, con un contenido en grasa de un 12 %, presente sobre todo en la yema, donde abunda el colesterol. El contenido en proteínas es de aproximadamente un 13 %, siendo éstas de elevada calidad. Presentan también un elevado contenido en hierro, calcio y vitaminas A, D y B2. Ha sido creencia popular que el huevo era más nutritivo si se consumía crudo, lo cual es totalmente falso, pues su aprovechamiento nutritivo es menor, al presentar ovomucoide y ovoinhibidor en su clara que tienen efecto antitripsínico y reducen el valor nutritivo de sus proteínas al 50 %; además, contienen avidina que neutraliza la biotina. El tratamiento térmico desnaturaliza y por tanto inactiva esas enzimas, aumentando el valor nutritivo del huevo. Por otra parte, la preparación del huevo en fritura hace incrementar su contenido graso hasta en un 50 %, debido a la incorporación del aceite de fritura.

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C) Tubérculos, legumbres y frutos secos

Es un grupo bastante heterogéneo, con propiedades fundamentalmente energéticas, aunque también presentan una función plástica debido, al elevado contenido de proteínas que presentan algunos de sus componentes, y regulador, por su contenido en vitaminas hidrosolubles del grupo B. a) Tubérculos (patatas)

La patata se ha considerado clásicamente como un alimento de escaso valor nutritivo y de un elevado poder energético. Pero realmente esto no es así, ya que, en primer lugar, la patata presenta un bajo poder energético debido a su alto contenido en humedad (75-80 %), siendo el segundo constituyente principal los hidratos de carbono (20 %); tiene también proteínas (2 %), hierro, calcio y vitamina C, la cual va disminuyendo con el tiempo de almacenamiento y con el tratamiento térmico. Su contenido en grasa es prácticamente nulo, a no ser que se preparen fritas, forma en que captan entre un 5 y un 25 % de grasa, dependiendo de la temperatura del aceite y el tamaño de las porciones. Para conservar su poder nutritivo, la forma ideal de prepararlas es asadas o cocidas con su pro pia piel para evitar pérdidas de minerales y de vitamina C por solubilización en el medio. b) Legumbres

En este grupo se incluyen las alubias (judías secas), lentejas, garbanzos y habas, que tanto uso han tenido tradicionalmente en los guisos de nuestra cocina, además de los guisantes y la soja. Son alimentos plásticos por excelencia al contener entre un 20 y un 30 % de proteínas, aunque de baja calidad al ser habitualmente deficientes en aminoácidos esenciales (sobre todo metionina), aunque son muy ricas en Usina, por lo que se complementan estupendamente con los cereales (pan, arroz). Presentan también un elevado contenido de hidratos de carbono (60 %) y muy bajo en grasas (2-5 %). Su contenido en vitamina Bi suele ser muy elevado, y aunque parte de esta vitamina es eliminada con la cocción, el remanente sigue situando a este grupo de alimentos como buenas fuentes de ella, así como de riboflavina y niacina. En cuanto a otros componentes no nutritivos, son excelentes fuentes de fibra dietética. La práctica habitual de poner las legumbres en remojo antes de cocinarlas facilitan la hidratación de las mismas y, por tanto, el que se encuentre más tiernas. La forma correcta de realizar el remojo es durante al menos 12 horas en agua fría, ya que si se usa agua caliente, con cambios de agua para acortar el tiempo, se producen pérdidas de vitaminas de hasta un 25 %.

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c) Frutos secos

Aunque su aspecto es similar a las legumbres, su composición nutricional es muy distinta, y es el motivo por el que este tipo de alimentos saltan de un lugar a otro en las clasificaciones de los distintos autores. Son alimentos muy grasos (35-60 %, excepto las castañas, que tienen menos del 3 %). El tipo de grasa es principalmente mono y poliinsaturada, por lo que su riesgo sobre enfermedades cardiovasculares es bajo. En cuanto a su contenido en proteínas es muy elevado (15-30 %), siendo normalmente no muy alta su calidad, a excepción de las nueces (por lo que en la pirámide de los alimentos se incluyen en el grupo de las carnes). Presentan también alto contenido en calcio, magnesio, hierro y vitamina B1. Debido a su elevado poder calórico y su relativamente mala digestividad, este tipo de alimentos se consumen fundamentalmente como aperitivos, siendo de esta forma un excelente complemento a la dieta. Existen dietas diseñadas para disminuir los niveles de colesterol plasmático, en que se sustituyen parte de los productos cárnicos por nueces, debido a la elevada calidad de su proteína, como ya hemos indicado, presentar una elevada proporción de sus ácidos grasos en forma poliinsaturada, y no contener obviamente colesterol, al ser un producto vegetal. D) Verduras y hortalizas

Este grupo es uno de los más difíciles de clasificar, ya que lo forman una enorme variedad de especies y variedades vegetales, de las cuales se consumen zonas muy variadas de su anatomía. Dentro del mismo se incluyen hojas, tallos, raíces, flores y frutos, no estando estos últimos en el grupo de las frutas por la forma de consumo habitual y sus propiedades sensoriales. Este grupo de alimentos presentan principalmente funciones reguladoras, al ser excelentes fuentes de vitaminas. Recientemente se les ha otorgado un papel aún más importante en la dieta, al ser una excelente fuente de fibra dietética. Desde un punto de vista energético, son fuentes pobres, no proporcionando más de 50 kcal/100 g (y algunas menos de 10 kcal/100 g). Esto se debe principalmente a su elevado contenido en agua, que suele oscilar entre el 80 y 95 %. Su contenido en hidratos de carbono digeribles suele ser bajo (1-12 %), y en cambio alto en fibra dietética (0,5-1,5 %). Normalmente, tienen menos del 5 % de proteínas y prácticamente carentes en grasa. Sin embargo, estos alimentos son muy ricos en vitaminas sobre todo A (carotenos) y C, siendo una excelente fuente de ambas. Las verduras tienen un elevado poder alcalinizante del contenido intestinal, por lo que, además de como complemento nutricional, es una buena práctica, desde el punto de vista de la fisiología digestiva, el consumir las carnes (muy acidificantes del contenido intestinal) con verduras.

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Normalmente la cocción de las verduras produce una elevada pérdida vitamínica, no ya sólo por el tratamiento térmico, sino además por su solubilización en el líquido de cocción, por lo que es una buena práctica emplear este caldo para la preparación de sopas, o para añadir en guisos que necesiten un aporte extra de agua (esta misma práctica es igualmente útil cuando se cuece carne o pescado).

E) Frutas Gran parte de las características de este grupo son similares a las del grupo anterior, y como en aquel, la heterogeneidad de sus componentes hace que sea difícil establecer unas directivas generales de composición. Como en el caso de las verduras, son alimentos de elevado contenido hídrico (80-90 %), prácticamente nulo en grasas, y bajo en proteínas. En cuanto a los hidratos de carbono, suele contener una mayor proporción de azúcares sencillos (fructosa y sacarosa), por lo que su sabor suele ser dulce, no siendo, en cambio, demasiado elevado su valor energético (40-60 kcal/100 g). Al igual que ocurría con las verduras, son una excelente fuente de vitaminas A (carotenos) y C, siendo de esta última prácticamente la mejor fuente alimentaria, al consumirse estos productos habitualmente crudos, por lo que no hay pérdidas ostensibles de esta vitamina termolábil. Son también, relativamente, buenas fuentes de calcio, hierro, fósforo, magnesio y cobre, y por supuesto de fibra. Las frutas en conserva, deshidratas en confitura, pierden gran parte de su contenido vitamínico (sobre todo de vitamina C), por lo que no deben sustituir en ningún caso a la fruta natural. a) Zumos

Los zumos, jugos y néctares, en teoría, debían presentar las mismas características que las frutas de las que proceden, ya que se elaboran a partir del jugo de la fruta, a la que se puede adicionar fundamentalmente agua, a veces azucares sencillos, y en ocasiones ácido ascórbico. Este tipo de bebidas, sobre todo sin son naturales, son una excelente fuente de vitamina C, y en menor medida de azúcares sencillos. Aunque son una forma cómoda de tomar la fruta, no debemos abusar de esta forma de tomarla, ya que se elimina casi totalmente la fibra que contiene, por lo que su valor nutricional decrece notablemente. F) Pan, pasta y cereales

Este grupo está compuesto por los productos elaborados a partir de semillas de gramíneas, y ha supuesto culturalmente un hito importante en el desarrollo de las sociedades tal y como hoy las

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conocemos, ya que los cereales fueron de las primeras plantas que se cultivaron con éxito y, por tanto, las responsables de la transformación del hombre de nómada a sedentario. Debido a su impronta histórica, son productos muy distribuidos en todo el mundo y de relativamente fácil adquisición, siendo habitualmente económicos, por lo que las sociedades menos desarrolladas realizan un amplio consumo de los mismos, pudiendo suponer el 70 % de la ingesta calórica diaria. Los cereales más empleados son el trigo, arroz, maíz, avena, cebada, mijo y centeno, siendo los tres primeros los más consumidos con diferencia en todo el mundo. En este grupo se incluyen la repostería (dulces) y la rueda de los alimentos incluye también el azúcar que, debido a su contenido en glúcidos simples, trataremos en grupo aparte. Este tipo de alimentos se consideran fundamentalmente energéticos debido a su bajo contenido en agua y su elevado contenido en hidratos de carbono. Su contenido en proteínas es relativamente alto (10-12 %), aunque su calidad no es óptima al ser deficitarios principalmente en usina (por lo que ya dijimos que complementan bastante bien con las leguminosas). Las principales proteínas del trigo son la gliadina y la gluteina, que juntas forman lo que se conoce por gluten, com ponente al que presentan intolerancia cierto tipo de personas (celíacos), por lo que deben evitar su consumo. Contienen también calcio, hierro, sodio y potasio, y vitaminas, fundamentalmente tiamina, riboflavina y niacina, aunque éstas suelen estar presentes en mayor cantidad en los productos ela borados con cereales integrales. También los cereales en su forma integral son muy ricos en fibra dietética, siendo estos alimentos una fuente a considerar de este compuesto. Por su composición se ha denominado a los cereales como el segundo grupo de alimentos más completo, e incluso superando al primero (leche y lácteos) debido a su contenido en fibra. A pesar de no ser totalmente completo, este grupo de alimentos se considera básico y se recomienda un consumo más elevado que de los restantes grupos, 6-11 raciones en la pirámide de los alimentos, frente a los demás grupos, que se sitúan entre 2 y 3 raciones. Esto se debe a que son la fuente principal de hidratos de carbono de la dieta, y según recomendaciones internacionales, estos nutrientes deben aportar al menos la mitad de las calorías de la dieta. a) Pan

Es el alimento más consumido de este grupo por la población española y la mayoría de las sociedades occidentales, aunque su consumo ha declinado considerablemente en los últimos años, por motivos de prestigio social y por relacionarse de forma desafortunada con la obesidad. Normalmente, el pan consumido en occidente es el elaborado a partir de trigo, y aunque sus presentaciones pueden ser muy diversas, desde un punto de vista nutricional podemos clasificar el pan según el grado de extracción (porcentaje del grano que llega finalmente a formar harina), siendo los panes blancos habitualmente los de un grado de extracción del 70 % y los integrales los próximos al 100 %. En torno al 80-85 % de grado de extracción se obtienen panes de buena presentación y características nutricionales mejores que el pan blanco.

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b) Pasta

Se elabora con harinas de trigo duro habitualmente de muy bajo grado de extracción, por lo que su valor nutritivo es algo inferior al del pan, siendo alimentos fundamentalmente ricos en hidratos de carbono (70-75 %), y por tanto muy energéticos. En algunas ocasiones, la pasta es elaborada con adición de huevo, por lo que suma el valor nutritivo de este alimento. c) Arroz

Es uno de los principales alimentos de las sociedades orientales, siendo sus características muy similares a las del trigo. Se consume habitualmente descascarillado, por lo que se produce un enorme descenso en su contenido sobre todo de vitaminas del grupo B. Existe una técnica de producción de trigo descascarillado llamada parboiling, que consiste en cocer ligeramente o someter a vapor los granos de arroz antes de descascarillado, con lo cual el scutellum (una de las capas del cereal) se adhiere al grano y no es eliminada con la cascarilla, preservando elevados los niveles de vitaminas del grupo B. d) Cereales de desayuno

Constituyen una novedad en nuestro país, y lentamente se van introduciendo, aunque sin llegar a tener el impacto que presentan en Estados Unidos. Normalmente, a las cualidades que de por sí presentan los cereales, este tipo de alimentos aportan la ventaja de estar enriquecidos en vitaminas (sobre todo del grupo B) y de consumirse casi forzosamente con leche, con lo cual se complementa su valor nutritivo, proporcionando además un aporte de fibra relativamente alto. Es un alimento especialmente indicado para niños, que si no termina de encajar en las costumbres españolas, no debe preocupar excesivamente si se consumen alimentos tradicionales como la leche con tostadas. G) Grasas, aceites, mantequilla y margarina

Este grupo de alimentos hace mención a las grasas empleadas con fines culinarios para la ela boración de las comidas y no a los lípidos constituyentes de la mayoría de los alimentos. Podría-

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mos incluir aquí algunos alimentos como el tocino, que principalmente es grasa, aunque se consume tal cual. Por tanto, las referencias a este grupo pueden ser extensibles a aquellos productos cuyo contenido en lípidos sea especialmente elevado, aunque se haya considerado en otros grupos. Los alimentos que componen este grupo son usados fundamentalmente en dos formas, como medio de transmisión de calor a los alimentos que son cocinados con ellos (frituras) y como com plemento al pan extendidos sobre él. También pueden ser utilizados como un ingrediente más en la elaboración de platos, en cuyo caso sus repercusiones no son tan directas. En cualquier caso, la composición nutricional de estos productos es muy similar, siendo en casi su totalidad lípidos (salvo mantequilla y margarinas), pudiendo presentar un contenido en ácidos grasos esenciales y vitaminas liposolubles, variable según sea su origen animal o vegetal. Básicamente son un aporte energético, y sus repercusiones nutricionales dependen del grado de saturación de sus ácidos grasos, que generalmente son saturados en grasas animales y mono o poliinsaturados mayoritariamente en las vegetales. Por tanto, desde un punto de vista de las enfermedades cardiovasculares, resultan indicadas las grasas vegetales y contraindicadas las animales. En cuanto al consumo de estos alimentos, es recomendable que no sea muy elevado, debido a su aporte energético, debiendo sustituirse en la medida de lo posible las frituras por otros procedimientos culinarios, como la cocción, parrilla o plancha. Hay autores que proponen incluir en este grupo alimentos tales como salsas grasas (mayonesa, ali-oli, bechamel, etc) y/o los embutidos. H) Dulces y azúcar

Este grupo de alimentos normalmente no aparece constituyendo un grupo en sí, sino asociado a otros grupos, como al del pan, pasta y cereales en la Rueda de los Alimentos o a las grasas en la Pirámide de los Alimentos. a) Azúcar de mesa

Este alimento es sólo sacarosa, por lo que su valor nutricional es muy escaso, siendo un alimento exclusivamente energético y prescindible. Su valor energético es de unas 400 kcal/100 g. Se utiliza como edulcorante en repostería y en bebidas no alcohólicas. Aunque no tenemos porqué eliminarlo de nuestra mesa, sí debemos limitar su consumo a un uso meramente esporádico, ya que, además de suponer un aporte extra de calorías vacías, puede tener graves repercusiones sobre el desarrollo de caries dentales, desequilibrio glucémico, etc. b) Dulces (repostería)

Los dulces están elaborados habitualmente con harina de trigo, por lo que en un principio debían estar incluidos en el grupo de los cereales; sin embar-

ALIMENTOS

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go, debido a los demás ingredientes de su composición, merecen un apartado especial. Estos ingredientes son fundamentalmente azúcar, y opcionalmente, leche, huevos y grasas animales o vegetales. Esas grasas vegetales, a pesar de su atractivo nombre, son habitualmente aceite de coco o de palma que, como sabemos, tienen unas repercusiones muy desfavorables sobre el colesterol plasmático. Por ello, el consumo de este tipo de productos debe limitarse al uso que tradicionalmente se le ha venido dando, es decir, un consumo esporádico, pues de otro modo desequilibra nota blemente nuestra dieta, pudiendo producir graves perjuicios a individuos con riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares, y por supuesto aumentar la incidencia de caries dental. I) Bebidas

Por bebidas consideraremos los líquidos que puede ingerir un individuo a lo largo del día, sin incluir la leche y sus derivados. Habitualmente se hace la distinción entre bebidas alcohólicas y analcohólicas (no alcohólicas), y en estas últimas se consideran los refrescos, los zumos (ya comentados) y las infusiones. a) Bebidas alcohólicas

Como su nombre indica, el componente de mayor interés en este tipo de bebidas es su grado alcohólico, que como vimos en el capítulo correspondiente, aparte de producir repercusiones de tipo social y patológico, sobre todo en individuos que las consumen con frecuencia, desde un punto de vista nutricional se pueden considerar como calorías vacías, es decir, como simples proveedoras de energía que se transforman principalmente en grasa, con las repercusiones que este tipo de calorías vacías producen y que también comentamos en su momento. b) Refrescos

Las bebidas refrescantes desde un punto de vista nutricional sólo podemos considerarlas como aportadoras de calorías por su contenido en azúcares sencillos, aunque en la actualidad existen un gran número de refrescos light (es decir, bajos en calorías), y que por tanto no suponen prácticamente ninguna repercusión nutricional, a excepción de aquellas que contienen algo de ácido ascórbico. c) Infusiones

Normalmente el aporte nutricional de este tipo de bebidas suele ser bajo, aunque su contribución puede llegar a ser significativa si se consumen con asiduidad.

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d) Consomés y caldos

Existen un grupo de bebidas que no suelen considerarse por su bajo consumo, que son los caldos, consomés y sopas, los cuales suelen tener un bajo valor nutricional, salvo minerales y vitaminas hidrosolubles solubilizadas de la cocción de los alimentos de los que proceden. Cuantitativamente, esta contribución es bastante baja, debido a la dilución que se produce. En ocasiones, también existe un aporte graso que no suele suponer más de un 1 % del contenido. El único nutriente que suele entrar a formar parte en cantidades significativas es el sodio, ya que estas bebidas suelen estar muy condimentadas con sal común. Por todo ello, podemos considerar a este tipo de bebidas como de baja incidencia nutricional.

17 Procesado de los alimentos

17.1. Introducción Aunque nos interesen fundamentalmente los aspectos nutricionales del procesado, son muchos los caracteres que se pueden modificar por el mismo, como color (sobre todo en la aplicación de calor se producen coloraciones distintas), olor, sabor, volumen (la adición de agua, bien en frío o en caliente, suele aumentar el volumen de alimentos con muy escasa humedad), consistencia (los cambios en consistencia pueden ser muy marcados, produciéndose incluso cambios de estado sobre todo con la modificación de su temperatura), y digestibilidad, pudiendo ésta última influir también en el valor nutritivo del alimento.

17.2. Clasificación del procesado El procesado de los alimentos consiste en transformarlos de su estado natural a otro estado con la finalidad de hacerlos más fácilmente accesibles al trabajo de los órganos digestivos, más apetecibles, o simplemente aumentar su vida útil. Existen algunos tipos de dieta exclusivamente de alimentos crudos, como lo son algunas vegetarianas, como la de Bircher-Benner, o algunos regímenes lacto-vegetarianos. Estas dietas suelen proporcionar elevadas cantidades de vitaminas y minerales. Sin embargo, lo usual es que los alimentos sean procesados antes de su consumo, y estos procesados o preparaciones pueden ser muy variados, aunque los podríamos resumir en tres, subdivisión, unión y actuación con temperatura. A) Subdivisión

Consiste en dividir el alimento en porciones más pequeñas utilizando exclusivamente energía mecánica.

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a) Subdivisión simple

Se trata de dividir los alimentos en trozos más pequeños, de similar tamaño entre sí, y que mantienen el aspecto del alimento original. En este apartado se incluirían el cortado con cuchillo, el picado con cuchillo o picadora y el triturado. Este tipo de procesado no supone cambios significativos en el valor nutritivo, aunque al aumentar la exposición al ambiente algunos nutrientes resultan más susceptibles de ser destruidos por oxidación (vitaminas y ácidos grasos insaturados). b) Subdivisión con separación de partes

Consiste en la división con objeto de separar partes distintas entre sí. Dentro de este apartado se pueden distinguir tres tipos principales: separación de sólidos únicamente, separación de sólidos y líquidos, y separación de líquidos. I) Separación de sólidos

De las separaciones entre sólidos, las más usuales son los pelados, deshuesados, eviscerados, etc., y por otra parte el tamizado. Este tipo de procesado supone habitualmente cambios significativos en el valor nutritivo del alimento en cuestión, que habitualmente implica un incremento en principios inmediatos, energía y digestibilidad, al ser eliminadas normalmente aquellas partes menos digeribles del alimento. Por el contrario, también es corriente que se produzcan pérdidas de vitaminas, minerales y fibra dietética por eliminación de la fracción no utilizada. II) Separación sólido-líquido

Entre las formas más usuales de separar sólidos de líquidos tenemos el exprimido, filtración, espumado, sedimentación y centrifugación. Este tipo de procesado también suele influir notablemente en el valor nutritivo del alimento, al perderse, si no se utilizan los líquidos, sustancias hidrosolu bles tales como vitaminas hidrosolubles, minerales y azúcares sencillos, o si el líquido es oleoso vitaminas liposolubles, ácidos grasos esenciales y grasas en general. En caso de no aprovecharse los sólidos, se pierden usualmente fibra, y también pueden perderse hidratos de carbono y proteínas. III) Separación entre líquidos

Las dos más usuales son la decantación y la centrifugación. Las pérdidas nutritivas más nota bles en este tipo de procesado son minerales y vitaminas hidrosolubles o liposolubles (dependiendo de la fracción utilizada), ácidos grasos esenciales y lípidos e hidratos de carbono sencillos.

PROCESADO DE LOS ALIMENTOS

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B) Unión

Con estos procesados se persigue que, al estar juntos diferentes alimentos bien por mera unión o por interacción, se produzcan nuevos alimentos con características distintas a las de los alimentos originales. Entre los principales métodos de unión encontramos la mezcla, el batido y el amasado. Existen compuestos que por su unión a los alimentos les confieren a estos últimos características especiales, como es el caso de la sal, vinagre, condimentos, fermentos, etc. Habitualmente este tipo de procesado incrementa el valor nutritivo de los alimentos por el aporte de nutrientes de las nuevas sustancias, aunque en determinadas circunstancias se pueden producir pérdidas de determinados nutrientes, por producir las nuevas sustancias un descenso de su biodisponibilidad, o lo que es más frecuente, sobre todo cuando lo adicionado incluye microorganismos, por utilización y degradación de substratos (por ejemplo, pérdidas de lactosa en la elaboración del yogur).

C) Actuación con temperatura

Las principales formas de aplicar la temperatura son las de aumentar la temperatura de los alimentos o disminuírsela. Habitualmente el descenso de la temperatura de los alimentos sólo facilita su conservación, si bien puede afectar a sus características fisicoquímicas, composicionales e incluso nutricionales, al seguir actuando enzimas durante el almacenamiento a bajas temperaturas. Existen casos especiales de utilización del descenso de temperaturas para obtener alimentos distintos de los iniciales, como es el caso de los helados. En cuanto al aumento de la temperatura, se puede realizar de varias formas, y sus efectos sobre los nutrientes presentes en los alimentos, aunque pueden variar en intensidad (fundamentalmente debido a la temperatura y tiempos utilizados), se produce principalmente en aquellas sustancias más termosensibles, como son vitaminas, hidratos de carbono y proteínas. Las formas de incrementar la temperatura de los alimentos más habituales son: a) Calor húmedo

Consiste en aplicar calor por mediación del agua a elevadas temperaturas, bien en forma líquida o en forma de vapor. Aquí se incluirían todos los cocidos y el autolavado. La cocción no actúa de igual forma sobre los nutrientes susceptibles a ella, incidiendo fundamentalmente la temperatura alcanzada y el tiempo, aunque también pueden influir otros factores como la solubilización de sustancias en el líquido de cocción, como vemos en la Tabla 17.1.

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TABLA 17.1.

Porcentaje de pérdidas de nutrientes por acción de la cocción

% de pérdidas

Ca

Fe

P

B2

B3

C

Olla a presión

12 14 6 10 13 14 22 23

15 8 16 28

21 17 9 12 24 22 37 37

19 9 19 41

27 27 35 47

Cocción poca agua Cocción media agua Cocción mucha agua

Caroteno

11 5 13 21

b) Calor seco

Consiste en la aplicación de una atmósfera seca y caliente, que es la forma de actuar de los hornos. Como en el caso anterior, los factores fundamentales a considerar en la pérdida de nutrientes son la temperatura y el tiempo de calentamiento, y en este caso el factor solubilización pierde importancia, aunque puede haber pérdidas por eliminación de exudados. c) Calor a través de placa caliente

Este tipo de aplicación de calor se caracteriza por ser usualmente realizado con ayuda de un cuerpo graso caliente que hace de intermediario entre la placa y el alimento, impregnando ambos y formando en el último una costra. Las formas más usuales son la fritura y el salteado. A veces se puede comenzar con un salteado, y bien por exudación de los alimentos o por la adición voluntaria de agua, la finalización es en forma de cocción a lo que se conoce con el nombre de cocción mixta. En este caso, de nuevo la acción de temperatura y tiempo son decisivos sobre el valor nutritivo, existiendo un aporte nutricional por parte de la grasa empleada que no debe ser subestimado. d) Calor generado en el interior del alimento

Ésta es la forma en que actúan los hornos microondas, que ocasionan un procesado de los alimentos completamente distinto al que se pueda realizar por los métodos descritos, si bien el resultado puede ser más o menos similar a algunos de ellos. En principio, la pérdida de nutrientes se debería a la acción de la temperatura generada en el producto. D) Otros métodos de procesado

Son técnicas no muy usuales de tratamiento de los alimentos, cuyo fin principal suele ser el de eliminar o inactivar la flora microbiana que acorta la vida útil del alimento. Entre las técnicas más utilizadas se encuentran el empleo de atmósferas modificadas y el uso de radiaciones.


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Las atmósferas modificadas pueden ocasionar cambios en los nutrientes que afecten a su biodisponibilidad, o bien una distinta utilización por parte de los microorganismos presentes sobre los nutrientes de los alimentos (por ejemplo, la movilización de calcio que producen determinados microorganismos hacia la corteza de ciertos quesos madurados en ambientes amoniacales, con lo que se pierde más calcio al eliminar la corteza). Las radiaciones no suelen tener efectos marcados sobre los nutrientes, a excepción hecha de la acción de ciertas radiaciones inactivando vitaminas, aunque en otros casos pueden activarlas (luz ultravioleta sobre el ergosterol de la leche).

17.3. Influencia del procesado en la digestibilidad Uno de los caracteres que se modifican y que tienen mayor interés para nosotros es la digestibilidad, la cual suele aumentar en el procesado por varias causas: en la subdivisión, por disminuir el tamaño de las piezas y hacerlas así más fácilmente triturables en la boca, llegando incluso a extremos que la boca no podría realizar; además, se puede hacer una separación y eliminación de partes no o poco digeribles (piel, huesos, cartílagos, etc.); mediante la unión se consigue un balance más adecuado de nutrientes y, por tanto, una digestión más armónica, añadiendo a esto la posible acción de unos compuestos sobre otros que facilitan su digestibilidad (degradación enzimática). Por último, la acción del calor sobre los alimentos suele aumentar en gran manera la digesti bilidad al provocar acciones como coagulación de proteínas, transformación de tejido conectivo en gelatina, disolución de peptinas y, en cierta medida, celulosa, emulsión de las grasas y dextrinación y gelificación del almidón.

17.4. Influencia del procesado sobre los distintos nutrientes En el estudio de las distintas formas de procesado hemos hecho un breve repaso en forma de generalidades de los cambios más notables en el valor nutritivo de los alimentos en cada tipo de procesado. Ahora nos centraremos de forma más directa en estos cambios. Las pérdidas del valor nutritivo de los alimentos se pueden clasificar en dos tipos, reparables e irreparables. Entre las pérdidas reparables podemos destacar la disolución de compuestos hidrosolubles en el líquido de cocción de los alimentos, que en el caso de ser consumido posteriormente dicho líquido, se recuperaran las sustancias nutritivas, y en caso contrario se perderán irremedia blemente. Entre las sustancias que se pueden perder por solubilización se encuentran minerales y vitaminas hidrosolubles. Otro caso típico es el de las pérdidas en la fabricación de queso en forma de líquido de desuerado, que en caso de utilizarse dicho suero para enriquecer otros alimentos, no se perderían, pero en caso de no utilizarse puede conllevar grandes pérdidas, por ejemplo, de lactosa y de minerales, como el magnesio o el potasio. Entre las pérdidas irreparables, encontramos la transformación y/o destrucción de nutrientes por el calor, pH, luz, oxigenación, microorganismos. Haciendo un estudio pormenorizado de estos agentes, encontramos que el que causa una mayor acción es el calor. Entre sus múltiples acciones sobre el valor nutritivo de los alimentos,

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destaca la inactivación de vitaminas, destruyendo también hasta un 70 % de los hidratos de car bono. El pH puede actuar desnaturalizando los nutrientes, los cuales en ciertos casos pueden volver a ser activos, o perder definitivamente su actividad nutritiva. La luz puede degradar ciertos nutrientes, como es el caso de las vitaminas A y B 2, o por el contrario, activarlas, como es el caso de la vitamina D. La oxigenación puede ser bastante perjudicial, sobre todo para vitaminas antioxidantes y ácidos grasos insaturados. Normalmente la oxigenación es fruto de inadecuados métodos de conservación de alimentos, por ejemplo, la congelación de productos ricos en grasas en atmósferas oxigenadas, que provoca una peroxidación de las grasas que degradan a los ácidos grasos insaturados, además de conferirle al alimento un sabor desagradable por el que es rechazado. Los microorganismos pueden utilizar los nutrientes para su propio consumo, inactivarlos para el consumo humano, o simplemente conferirles aspectos, olor y/o sabor que el consumidor rechace. No obstante no olvidemos que los microorganismos son también una excelente fuente (sino única) de determinados nutrientes (vitaminas). Algunos de estos factores los iremos contemplando en forma de cuadro para los nutrientes estudiados. Por último, poetemos citar ciertos elementos del procesado que pueden incidir de manera puntual sobre ciertos nutrientes, como es el caso de la inactivación de ácido ascórbico en presencia de utensilios de cobre, las pérdidas de riboflavina en leche envasada, en botellas de cristal, por la acción de la luz, o la simple descomposición de los alimentos tras un tiempo excesivo de almacenamiento. a) Modificaciones del valor nutritivo de proteínas

Los casos más desfavorables de modificación en el valor nutritivo proteico es aquel en que se pierden aminoácidos, que al fin y al cabo son los componentes que el organismo necesita para la construcción de sus propias proteínas. En la Tabla 17.2 se muestra la incidencia de los principales factores reconocidos como modificadores del valor nutritivo sobre algunos aminoácidos. TABLA 17.2.

Efecto de diferentes agentes sobre los aminoácidos


221

Sin embargo, habitualmente el principal cambio que produce el procesado sobre las proteínas es la desnaturalización de las mismas, que afecta a sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria, pero no a la secuencia de aminoácidos. La desnaturalización proteica se puede producir por procesado térmico (calor o frío), mecánico (batido, centrifugado), radiaciones, y agentes químicos (sales concentradas, ácidos, bases, enzimas). La desnaturalización proteica supone cambios en su reactividad, al perder su funcionalidad en el caso de tratarse de enzimas, y por producirse cambios en la exposición de grupos de los aminoácidos, como es el caso de la ruptura de puentes disulfuro, quedando grupos sulfidrilo libres, los cuales se han citado como inhibidores de la biodisponibilidad de determinados minerales. Los casos más favorables desde el punto de vista nutricional son aquellos en los que la desnaturalización inactiva enzimas que reducían el valor nutritivo del alimento, como ocurre con las antitripsinas de las leguminosas, el ovomucoide y ovoinhibidor (también antitripsínico), o la avidina (bloqueador de la biotina) de la clara de huevo. Este tipo de antinutrientes suelen ser fácilmente inactivados por acción del calor, y en el caso de la clara de huevo, el calor puede incrementar su valor nutritivo de un 50 % en crudo hasta el 100 %. En cualquier caso, es usual que la desnaturalización proteica haga más digestibles las proteínas, al ser más fácilmente atacables por los jugos digestivos. Pero también existen casos en los que la desnaturalización no resulta provechosa desde un punto de vista nutricional, como ocurre en el caso de la leche materna en el lactante, que presenta lactoferrinas (facilitan el transporte de hierro), inmunoglobulinas y sustancias antimicrobianas (lisozima y estreptogenina), que protegen de la utilización microbiana de determinados nutrientes. I) Tratamiento térmico Cuando los tratamientos térmicos son prolongados pueden ocurrir recombinaciones entre los grupos reactivos que quedaron libres por la desnaturalización inicial de la proteína, como es el caso de los grupos ! -aminos de la lisina y los grupos carboxilo del ácido glutámico y aspártico, formándose un isopéptido 8 ( " -glutamil)-lisina que no puede ser hidrolizado en intestino, por lo

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que supone una pérdida nutricional (aunque puede ser absorbido el dipéptido como tal e hidrolizado en riñon). En cualquier caso, la existencia de muchos de estos enlaces cruzados puede suponer una menor biodisponibilidad de aminoácidos en proteínas recalentadas. También la cistina puede verse afectada al quedar los grupos sulfidrilios libres por la desnaturalización; estos pueden formar grupos carbonilo que reaccionen con la lisina. II) Tratamiento alcalino Además del tratamiento térmico, hemos mencionado que existen otros elementos que provocan desnaturalización proteica y pérdidas del valor nutritivo, como es el caso de los tratamientos con álcalis. Este tipo de proceso es muy empleado para tratamiento de subproductos proteicos (proteínas de oleaginosas, sangre, plumas, harinas de pescado), para así texturizarlos y poder reutilizarlos en la industria alimentaria. También se emplea este tratamiento para neutralizar la acción del ácido, por ejemplo, para obtener caseinatos de amplia utilización en tecnología alimentaria (embutidos, sopas preparadas, salsas, etc.). El tratamiento agresivo con álcalis puede producir la condensación de lisina y dehidroalanina (formada a partir de cistina o fosfoserina), dando como resultado lisinoalanina, que disminuye la digestibilidad proteica (al no poderse hidrolizar su enlace). Las pérdidas de valor nutritivo son fundamentalmente por descenso de la lisina disponible, por lo que su repercusión no es excesiva. Se especula con una posible nefrotoxicidad de este compuesto que sólo ha podido demostrarse en ratones, aunque podría tener algún efecto sobre niños pequeños y enfermos renales. En el caso de la obtención de caseinatos por tratamiento alterno ácido-alcalino se forman un gran numero de estos residuos de lisinoalanina debido a la abundancia de residuos de fosfoserina. III) Reacción de Maulará Este tipo de reacción se da por presencia de azúcares reductores que pueden reaccionar con aminoácidos, por lo que se resta valor proteico al alimento. Uno de los casos más importantes es la reacción producida en la leche y los lácteos, que tras su tratamiento térmico presentan, debido a la desnaturalización proteica, numerosos grupos lisina libres que reaccionan con la lactosa. Este tipo de reacciones son más intensas cuando la actividad de agua es baja (leche en polvo y condensada). Por tanto, este tipo de reacción tiene una repercusión nutricional muy importante en los lactantes, que basan su alimentación en leches de fórmula (en polvo), en las que, si se da la reacción de Maillard, pierden gran parte de su valor nutritivo en proteínas al desbalancearse el equilibrio de aminoácidos esenciales. Pero no sólo los azucares reductores están implicados en la pérdida de lisina u otros aminoácidos en la reacción de Maillard, produciéndose también por la reacción de ácidos grasos peroxidados con dichos aminoácidos. Se ha descrito cierto potencial mutagénico derivado de los compuestos generados con este tipo de reacción, por lo que la importancia de la misma se ve intensificada. IV) Pirólisis proteica La pirólisis proteica se produce por el tostado, asado y fritura (hogar o tecnológicos) de alimentos ricos en proteínas, en los que la acción de altas temperaturas produce la modificación de


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ciertos aminoácidos (triptofano, glutámico, etc.), transformándolos en sustancias potencialmente mutágenas, normalmente en altas cantidades a partir de temperaturas superiores a 300° C en el caso del triptofano. b) Modificaciones del valor nutritivo de grasas

Son varios los factores que pueden modificar el valor nutritivo de las grasas presentes en los alimentos, siendo en ocasiones los procesos tecnológicos responsables de dichas modificaciones o que favorecen las mismas. Entre los factores que afectan a las grasas, los compuestos más afectados son los ácidos grasos poliinsaturados, que en el siguiente cuadro comprobamos cuáles son los agentes a los que son más susceptibles. I) Rancidez hidrolítica Es un fenómeno frecuente, por el que aumenta la acidez libre debido a una hidrólisis enzimática que libera los ácidos grasos de triglicérido, fosfolípidos y glicolípidos. Las enzimas implicadas son lipasas (fosfolipasas y glicolipído-hidrolasas) propias de los alimentos o de origen bacteriano, que suelen ser altamente específicas. Este tipo de fenómeno modifica la fracción lipídica, repercutiendo sobre todo en sus caracteres organolépticos, provocando aromas y sabores típicos, más característicos si los ácidos grasos son de cadena corta, al ser más volátiles, como es el caso de los lácteos, donde estos cambios no siempre son desfavorables, como ocurre en la maduración del queso. Es más frecuente este tipo de fenómenos en alimentos con cierta proporción de humedad, donde las enzimas son más eficaces y es más probable la contaminación bacteriana. Si la hidrólisis es total se libera el glicerol, que en caso de que la grasa se use para fritura por acción del calor, se transforma en acroleína, que es un compuesto muy tóxico a nivel bronquial. TABLA 17.3.

Efecto de diferentes agentes sobre los ácidos grasos poliinsaturados

II) Rancidez oxidativa Es un proceso en que están implicadas las grasas insaturadas, las cuales confieren al enranciarse unos sabores, olores, colores e incluso texturas que hacen el alimento muy desagradable y en la mayoría de los casos incomestible. Se pueden distinguir dos tipos de rancidez oxidativa, la provocada sin mediación de enzimas (autooxidación) y la mediada por ellas (catálisis por lipoxigenasas).

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El efecto es más intenso cuanto mayor es la cantidad de dobles enlaces presentes en el ácido graso, aunque existen otros numerosos factores, como la presencia de prooxidantes, antioxidantes, presión de oxigeno, actividad de agua, condiciones de almacenamiento, etc. En el caso de las reacciones mediadas por enzimas, no todos los sustratos resultan atacables, siéndolo principalmente el ácido linoleico, linolénico y araquidónico, por lo que quedan inutilizados nutricionalmente como ácidos grasos esenciales. El proceso se transforma en una reacción en cadena, pudiendo peroxidarse también otras sustancias lipídicas. Además de la transformación organoléptica y nutricional, se pueden generar epóxidos que pueden unirse al ADN, ARN y proteínas, provocando acciones cancerígenas, citotóxicas e incluso alegénicas. III) Termoxidación Es un proceso en el que el agente desencadenante de la oxidación es la acción de temperaturas, normalmente por encima de los 200° C, y que es tanto más intensa cuanto más procesos de calentamiento se produzcan sobre la grasa. Es la oxidación típica de los aceites de fritura. Aunque se produce una lipólisis similar a la producida por rancidez oxidativa (incluida la formación de acroleína), los compuestos con mayor riesgo toxicológico son los monómeros cíclicos que se generan por el calentamiento. Tanto la degradación de las grasas como la aparición de nuevas sustancias potencialmente tóxicas aumentan cuanto mayor sea el numero de calentamientos del aceite de fritura, y por supuesto si las temperaturas son altas (>200° C). IV) Efectos sobre el valor nutritivo del refinado de aceites El refinado de aceites, que resulta imprescindible para la eliminación de compuestos tóxicos (como el gosipol en el aceite de algodón) y, en general produce una mejor presentación organoléptica, es un proceso con varias fases, de las cuales las que más nos interesan desde un punto de vista nutricional son la decoloración y la desodorización, en las que hay una gran pérdida de tocoferoles y tocotrienoles, y por tanto, una gran pérdida de parte de su actividad en vitamina E; además, aumenta el riesgo de oxidación, por lo que pueden perderse también ácidos grasos esenciales. Durante la decoloración se producen nuevas insaturaciones e isomerizaciones, por lo que los ácidos grasos esenciales pueden dejar de serlo al transformarse en su isómero trans o al variar la posición de sus dobles enlaces, aun cuando los índices de yodo (grado de insaturación) no se vean afectados. V) Efectos sobre el valor nutritivo en la hidrogenación de grasas Al igual que en el refinado, la hidrogenación de las grasas para obtener margarinas produce un descenso de las sustancias antioxidantes, y como ya indicamos en el capítulo de lípidos, tam bién una transformación de los ácidos grasos insaturados en sus formas trans que no tienen la capacidad de prevenir los desórdenes provocados por la carencia de sus isómeros cis.


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c) Modificaciones del valor nutritivo de hidratos de carbono

Tradicionalmente, no se ha dado una gran importancia a los cambios sufridos por los hidratos de carbono en cuanto a su valor nutritivo durante el procesado, ya que los alimentos en los que estos nutrientes son más abundantes, los vegetales, en ocasiones suelen consumirse en crudo, y en otros casos la cantidad presente de estos nutrientes es tan elevada, que pequeñas pérdidas de los mismos resulta insignificante. I) Reacción de Maulará En este tipo de pardeamiento no enzimatico interviene normalmente un azúcar reductor que se combina con un grupo amino de un aminoácido, péptido o proteína, y que tiene como resultado la formación de un complejo no digerible por el organismo humano, por lo que se pierde parte del valor nutritivo del alimento, fundamentalmente en ciertos aminoácidos, ya mencionados, y por supuesto el azúcar reductor. Actualmente se especula que esta reacción puede provocar también sustancias tóxicas para el desarrollo embrionario. II) Caramelizaciones Normalmente este tipo de reacción no supone una elevada pérdida de valor nutritivo por parte de los hidratos de carbono, que son los compuestos principalmente implicados, aunque desde un punto de vista toxicológico existen estudios que indican la posible toxicidad de algunos com puestos resultantes de este proceso. III) Almidones alimentarios Los almidones, o mejor expresado, los polisacáridos digeribles empleados en la industria alimentaria tienen numerosos usos, como espesantes o gelificantes, amén del uso a partir de las sustancias que los contienen de forma natural. Un ejemplo de alimento rico en almidón es el pan, el cual en su procesado ve incrementado el valor nutritivo de sus componentes polisacáridos, al convertirse la amilopectina y la amilosa fundamentalmente en más digeribles por el efecto de la molienda y el posterior amasado y horneado. Sin embargo, en el envejecimiento del pan, la amilosa va perdiendo agua, cristalizando, y por consiguiente, volviéndose menos biodisponible, por lo que desciende el valor nutritivo en el pan duro. Para evitar estos fenómenos desfavorables de algunos almidones se han creado los almidones modificados, muy utilizados en el mundo alimentario y cuyas repercusiones tanto nutricionales como toxicológicas no están totalmente esclarecidas, por lo que organizaciones tan prestigiosas como la FDA americana o la OMS han realizado exhaustivos estudios de los mismos sin que se haya establecido claramente su inocuidad, por lo que la OMS recomienda no emplearlos en alimentación infantil y limitar su uso a menos de un 5 % en adultos. d) Modificaciones del valor nutritivo de vitaminas

Por último, mencionaremos al grupo de nutrientes más susceptible de modificación y de destrucción en los procesos a los que se ven sometidos los alimentos. Aunque, como indicamos, son

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unos compuestos habitualmente muy sensibles a agentes externos, no todas lo son por igual, ni a los mismos agentes, como se puede comprobar en el cuadro adjunto. De todos los agentes que pueden actuar sobre las vitaminas, desactivándolas o destruyéndolas, el calor es de los más estudiados, y como ya hemos indicado, no todas las formas de calor actúan con igual intensidad, ni sobre todas las vitaminas, influyendo también notablemente el tipo de alimento de que se trate, pues, además de otros condicionantes, la actuación calórica varía con el tipo de alimento. A continuación, presentamos unas tablas que expresan el porcentaje de pérdidas en actividad de las vitaminas hidrosolubles según diversas formas de actuación con el calor y sobre diversos tipos de alimentos. TABLA 17.4.

TABLA 17.5.

Efecto de diferentes agentes sobre las vitaminas

Pérdidas (%) de actividad de vitaminas hidrosolubles por el hervido de alimentos


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Los datos que se indican en las tablas obviamente son aproximaciones, es decir, datos medios, sin que realmente se pueda saber a priori la pérdida vitamínica de un plato, que depende tanto del tiempo como del tamaño de la pieza de alimento que recibe el tratamiento térmico fundamentalmente. TABLA 17.6.

Pérdidas (%) de actividad de vitaminas hidrosolubles por el asado de alimentos

TABLA 17.7.

Pérdidas (%) de actividad de vitaminas hidrosolubles por el frito/tostado de alimentos

Cuando no aparecen datos (-) quiere decir que no se dispone de ellos, o bien que la cantidad de esa vitamina que aporta el alimento es tan pequeña que su cuantificación no resulta significativa. En cuanto a las vitaminas liposolubles, que suelen ser más estables al calor, sólo se han indicado pérdidas de un 20 % o de vitamina E en el hervido de la leche y en la preparación de la carne.

17.5. Corolario Como conclusión, podemos indicar que la acción del procesado sobre los alimentos puede modificar, en cierta manera, el aspecto que más nos interesa a nosotros que es su valor nutritivo.

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NUTR ICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOG OS DE AL IMENTOS

En este sentido es necesario ser muy cuidadoso a la hora de utilizar tablas de composición (sobre todo si éstas están elaboradas exclusivamente con alimentos crudos), y evaluar correctamente cuáles son los nutrientes que han podido disminuir durante el procesado. Si manejamos tablas de alimentos elaborados, hemos de tener en cuenta que no todos los cocineros elaboran con la misma composición cuantitativa y cualitativa los platos, y el gusto de la persona en cuanto a grado de cocinado de los alimentos.

18 Tablas de composición de alimentos 18.1. Concepto Las tablas de composición de alimentos son unas herramientas muy útiles empleadas por nutrólogos y dietistas. En esencia, no son más que la recopilación en forma de tabla de los valores de concentración de un número variable de sustancias que componen habitualmente los alimentos. Las primeras tablas de composición datan del siglo pasado, citándose a Liebig en 1841 como el creador de la primera de ellas, en que se recogían concentraciones de hidratos de carbono, proteína y grasa. Atwater, en 1896, fue el primero en introducir como dato en las tablas el aporte energético. Desde aquellas rudimentarias tablas de composición hasta las modernas bases de datos informatizadas ha transcurrido más de un siglo, y aunque el fundamento sigue siendo el mismo, la facilidad de manejo y el número de componentes que contemplan se ha multiplicado.

18.2. Principales tablas de composición utilizadas Uno de los principales problemas que existen en relación a las tablas de composición es el gran número de ellas que pueden ser utilizadas. Difieren en la diversidad de alimentos que englo ban y en el número de componentes de los mismos sobre los que se ofrecen datos. La causa de esta diversidad de tablas de composición se debe a la gran variedad de alimentos, formas de prepararlos y factores que pueden afectar a su composición. Los alimentos consumidos suelen ser distintos en diferentes grupos de población, pudiendo variar también suelos, climas y otras condiciones medioambientales. Varían así mismo las técnicas agronómicas, de crianza de animales de abasto, el procesado y, lógicamente, el tratamiento culinario de los alimentos. Todo esto ocasiona que varíe la composición de los alimentos, por lo que los datos de las distintas tablas, aunque próximos no suelen ser iguales, salvo que tengan la misma fuente de origen. Por ello, es frecuente que en cada país se editen una o varias tablas de composición de alimentos que también son utilizadas por otros países que no disponen de ellas. Además, es sabido que existen

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diversas técnicas instrumentales directas e indirectas que pueden emplearse para determinar los diversos componentes de los alimentos, y que pueden diferir notablemente los resultados de unas a otras. Tras todo lo expuesto, no debemos asombrarnos de tener que utilizar varias tablas para confeccionar una dieta o para evaluar una encuesta, al no encontrar todos los alimentos habituales en una sola, ni tampoco nos debe sorprender que, para un mismo alimento, diferentes tablas ofrezcan distintos valores de composición. Ante esta problemática, la elección de tablas por parte de dietistas y nutriólogos suele ser cuestión de preferencias, salvo que se dicte una estandarización para algo concreto. Las argumentaciones más esgrimidas para utilizar una u otra tabla suelen ser la fiabilidad en la recopilación de datos (seleccionando tablas americanas, inglesas o escandinavas), y la proximidad geográfica y cultural del país donde se han realizado (eligiéndose frecuentemente tablas inglesas, francesas, italianas y, más recientemente, españolas). Si unimos ambos criterios de selección, fiabilidad y proximidad, la elección queda circunscrita a un campo mucho más pequeño, quedando prácticamente las de McCance y Widdowson's (inglesas), Souci-Fachmann-Kraut (alemanas), las Regal (francesas), las de USDA (americanas), y, por ser españolas y por tanto, más fáciles de consultar, las de Mataix Verdú, las de Moreiras y las del Ministerio de Sanidad y Consumo. Las tablas de McCance & Widdowson's son unas de las más afamadas y utilizadas. Están editadas por la Real Sociedad de Química y el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación inglés y será a las que mayor referencia haremos en este tema. Estas tablas presentan una larga trayectoria, estando originariamente elaboradas como guía para diabéticos. La última edición (la quinta) cuenta con 1.188 alimentos, de los cuales se aportan 42 valores de referencia, aunque algunos de ellos no son más que distintas formas de expresión de resultados, corno es el caso de la energía o la fibra dietética por dos métodos. La mayoría de los nutrientes han sido obtenidos expresamente para las tablas. Las tablas de Souci-Fachmann-Kraut (las llamaremos Souci en adelante) son otras de las más empleadas, siendo mucho más completas en cuanto a componentes de los alimentos se refiere, al incluir, por ejemplo, aminoácidos, ácidos grasos, ácidos orgánicos, aminas, etc. Sin embargo, esta información no es sistemática, ya que los aminoácidos, por ejemplo, sólo se indican en alimentos ricos en proteínas, por lo que su utilidad didáctica resulta algo inferior. Recientemente se ha publicado una recopilación reducida en español de estas tablas. Por su proximidad geográfica, las tablas editadas por el INRA francés (REGAL) resultan tam bién de elevada utilidad, sobre todo por el hecho de que, junto a la tabla impresa, se ofrecen los valores informatizados, por lo que su consulta puede resultar más rápida y eficaz (o al menos teóricamente, si se conoce el software y se domina el francés). Contempla un total de 572 alimentos y 35 datos de cada uno, con algunos que resultan interesantes en platos preparados o alimentos confeccionados, como es el caso del aporte de proteínas animales y vegetales. Hemos hecho mención a las recientes tablas españolas editadas por Mataix Verdú, cuya principal virtud es la de que los alimentos aparecen en español, por lo que así evitamos la necesidad de su traducción, que no siempre aparecen en los diccionarios. Desgraciadamente, y a pesar de su atractivo nombre, lo cierto es que no todos los datos que aparecen son de alimentos españoles. Se trata de una recopilación bibliográfica discriminada en su fiabilidad por su autor, recogiendo la

TABLAS DE COMPOSICIÓN DE ALIMENTOS __________________________ 2 3 1

tabla 26 datos de 413 alimentos. Las unidades empleadas son muy acertadas y se hace referencia a otros datos de interés, como pérdidas vitamínicas por tratamiento culinario y tablas de clasificaciones por abundancia de nutrientes. Existen otras muchas tablas a las que no vamos a hacer mayor referencia, por su distancia geográfica, por la poca exhaustividad o, simplemente, por la necesidad de restringirnos a fuentes concretas. Algunas de estas tablas en realidad no son obras originales, sino recopilaciones parciales y/o traducciones (autorizadas o no) de otras tablas que suelen ser divulgadas entre colectivos concretos.

18.3. Uso de las tablas de composición Para un correcto uso de las tablas de composición hemos de tener en cuenta previamente una serie de características de las mismas:

A) Expresión de las cantidades Como característica más homogénea de las tablas de composición destaca el hecho de expresar el contenido de las sustancias en relación a una cantidad fija de alimento de 100 g, siendo normalmente las bebidas alcohólicas por 100 mi. Las unidades de cuantificación de las distintas sustancias difieren, obviamente, según de la que se trate y, lógicamente, de su concentración en el alimento. En cuanto a esas unidades de cuantificación, sobre todo en vitaminas, no siempre son las más adecuadas, por lo que en ocasiones el compaginar las recomendaciones para el individuo con los valores que aparecen en las tablas resulta complejo o incluso imposible de forma exacta.

B) Fuentes de los datos La fiabilidad de las tablas, es decir, la seguridad de que los valores expuestos se encuentran muy próximos a los reales, es algo que los autores fijan, pero que además el usuario de las tablas puede intentar mensurar, si se le ofrecen los elementos de juicio suficientes. Lógicamente, no es imprescindible esta evaluación, salvo que los valores se utilicen para investigaciones muy precisas. Para un uso normal en dietética, la fiabilidad de los valores es algo asumido a priori para cada colección de tablas. No olvidemos nunca que estamos hablando de muestras de origen biológico, y que por tanto su composición puede oscilar en un rango más o menos amplio debido a numerosos factores, por lo que para la simple confección de una dieta o evaluación de una encuesta, no es imprescindible una fiabilidad excesiva. En cualquier caso, daremos un repaso a cómo se establece la fiabilidad, tomando de nuevo como ejemplo las tablas de McCance & Widdowson's, en las que se indica que la mayoría de los valores que se recogen son resultado de análisis realizados para este fin por el MAFF inglés (equivalente al MAPA) entre 1978 y 1991, derivando los restantes de las ediciones anteriores de las tablas, literatura científica, datos de los productores e incluso cálculo. En el caso de los análisis

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realizados, se ha tenido un especial interés en la toma de muestras (para que sean representativas), haciendo muéstreos para cada alimento en diferentes establecimientos de venta, y en caso de existir marcas de comercialización, su proporción en la muestra es la misma que la de ventas (lógicamente en el Reino Unido). En alimentos preparados, las técnicas culinarias han sido estandarizadas para asimilarlas a los modos más usuales de preparación. En cuanto a los valores recogidos de la literatura científica, se sigue un criterio de selección estricto, que va desde la identificación exhaustiva del alimento, su transformación tecnológica si la tuviere, e incluso las características de preparación culinaria si fuera el caso, su origen geográfico, el sistema de muestreo, el del tratamiento de las muestras previo al análisis, el propio análisis, e incluso la forma en que los resultados son expuestos. En el caso de los valores indicados por los productores, se relacionan sus características com posicionales exclusivamente al producto y marca en cuestión, no siendo extensibles a otros productos, marcas, e incluso en el tiempo, por la posibilidad que tiene el productor de modificar en la manufactura la composición del alimento, por el uso de distintos ingredientes y aditivos. No todas las tablas de composición suelen tener un sistema tan depurado de selección de los datos que las integran, aunque en la mayoría de los casos existe una gran seriedad en la toma de datos.

C) Estructuración de las tablas La forma en que se estructuran las tablas es algo variable de unas a otras, dependiendo fundamentalmente del número de compuestos que se indican y del número de alimentos. Es una práctica ya bastante frecuente, sobre todo en tablas de una elevada cantidad de alimentos, el asignar un número a cada uno de ellos y el clasificar las tablas según grupos de alimentos. Al ser este tipo de libros simplemente una sucesión de tablas, a veces la localización de alimentos resulta tediosa, si no fuese por la frecuente ayuda de un índice por grupos de alimentos, que nos hace dirigirnos más concretamente al grupo de nuestro interés, y otro índice alfabético donde se indica para cada alimento su número correspondiente, con lo que la búsqueda se hace de forma más fácil. En cuanto a la relación de los componentes de cada alimento, cuando no es muy extensa se suele hacer en una sola tabla, y el criterio de clasificación suele ser en primer lugar la porción comestible, humedad, energía y principios inmediatos, seguidos por grupos de vitaminas, minerales, aminoácidos, ácidos grasos, o cualquier otro componente que se refleje, sin que el orden de los grupos ni de los elementos de cada grupo esté estandarizado entre tablas de distintos autores. De nuevo ejemplarizaremos con las tablas de McCance & Widdowson's, en las que los com ponentes de cada alimento se presentan en cuatro tablas consecutivas. En todas ellas aparece para cada alimento su número y su características diferenciadoras (su estado, su grado de preparación u otras características de interés, como desnatados, sin piel, etc.). En la primera tabla aparece una columna en que se nos describen más extensamente el alimento y algunas características de su muestreo y/o análisis.

TABLAS DE COMPOSICIÓN DE ALIMENTOS

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a) Porción comestible La siguiente columna expresa la porción comestible que en ésta y en la mayoría de las tablas se expresa en tanto por uno, es decir, que un 1 significa que todo el alimento es ingerible, o bien que los resultados se expresan sobre solamente la porción comestible, que suele ser lo más frecuente en estas tablas, salvo que el alimento se sirva normalmente con parte no comestible, como huesos, espinas, piel, etc. Pueden presentarse ciertas dudas sobre la interpretación de este valor de porción comestible con respecto a los componentes de los alimentos. En las tablas de McCance & Widdowson's, como en la mayoría, los valores de composición se refieren a la totalidad del alimento, es decir, incluida la porción no ingerible, aunque obviamente, y sobre todo en lo que a nutrientes se refiere, los aporta principalmente la porción comestible. Ejemplo: Pistacho con cascara contiene 0,55 de porción comestible y 9,9 gramos de proteínas

por cada 100 gramos de pistachos con cascara, aunque la proteína ha sido calculada a partir del producto pelado (18 g/100 g) y posteriormente extrapolado al valor que debe tener con cascara que obviamente nadie se come. Si compramos 100 gramos de pistachos y nos los comemos sabemos que hemos ingerido 9,9 gramos de proteína.

b) Agua (humedad)

La expresión del agua no suele presentar ningún tipo de problemas, aunque es un dato de utilidad que algunas tablas no contemplan (por ejemplo, las de Mataix).

c) Proteína La proteína es frecuentemente calculada a partir del contenido en nitrógeno total del alimento, el cual es multiplicado por un factor que normalmente es 6,25, pero que en algunas tablas (McCance o Souci) se han considerado las posibles fluctuaciones de este factor en diferentes alimentos, como se aprecia en la Tabla 18.1. TABLA 18.1. Relación proteína/nitrógeno en diferentes alimentos Alimento

Harina de trigo entero Otras harinas de trigo Pasta Salvado de trigo Maíz Arroz Nueces Otros frutos secos Leche y lácteos Gelatina Setas Otros alimentos

Prot/N

5,83 5,70 5,70 6,31 6,25 5,95 5,41 5,30 6,38 5,55 4,17 6,25

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No obstante, la presencia de nitrógeno no proteico es normalmente despreciado, asumiéndose que son aminoácidos, por lo que su valor nutritivo no debería verse modificado. Esta simplificación hace que en ocasiones los valores de proteína estén sobrevalorados, si bien en alimentos en que se conoce que la fuente de este nitrógeno no proteico es urea, purinas o pirimidinas (como es el caso de las setas), el nitrógeno no proteico es sustraído antes de hacer los cálculos del contenido proteico.

d) Grasa El valor de grasa se refiere a todos los compuestos lipidíeos del alimento (triglicéridos, fosfolípidos, esteroides, etc.).

e) Carbohidratos Los carbohidratos hacen referencia a azúcares sencillos y polisacáridos (sin incluir la fibra dietética). Es frecuente que los valores que aparecen en las tablas referentes a estos compuestos sean la diferencia entre el peso total del producto y el resto de componentes determinados en el alimento, por lo que si algún componente no es analizado, quedará englobado como carbohidratos. En algunas tablas (por ejemplo, McCance) se diferencian los datos obtenidos por análisis de los que se han obtenido por diferencia (por ejemplo, en itálica). Los datos obtenidos por análisis son la suma de azúcares como glucosa, fructosa, galactosa, sacarosa, maltosa, lactosa y algunos oligosacáridos, y por otra parte polisacáridos digeribles como almidón, dextrinas y glucógeno (McCance y Souci). En McCance y otras tablas, como las del INRA, se expresan todo los carbohidratos como si fuesen monosacáridos, para lo cual los valores de carbohidratos que no sean monosacáridos son transformados por sus factores de conversión de hidrólisis, según la Tabla 18.2.

TABLA 18.2. Rendimiento en monosacáridos de 100 gramos de diferentes tipos de glúcidos 100 g de Carbohidrato Monosacáridos Disacáridos Trisacáridos Tetrasacáridos Pentasacáridos Polisacáridos

Eq. monosacárido 100 g 105 g 107 g 108 g 109 g 110 g

Ejemplo: 100 gramos de almidón dan lugar a 110 gramos de monosacáridos, que es el valor

que aparece en las tablas. En ciertas tablas aparecen columnas para almidón (polisacáridos) y azúcares, ambas expresadas en su equivalencia a monosacáridos. Ha de tenerse en cuenta que no siempre la suma de estas


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dos columnas coincidirá con la de carbohidratos totales del alimento, al poder existir en éste oligosacáridos (sobre todo, fruto del proceso tecnológico de elaboración del alimento) y/o ácidos orgánicos, que no pueden ser contabilizados en ninguna de las dos columnas mencionadas.

f) Fibra dietética Las tablas de composición pueden expresar el contenido de fibra según diversos método, de análisis, de los que los dos más o menos aceptados son el de Southgate y el llamado NSP o polisacáridos distintos al almidón (Englyst y Cummings). La principal diferencia entre ambos es que en el de Southgate se cuantifica la lignina y parte del almidón que es resistente a la digestión, por lo que sus valores son superiores normalmente a los NSP. En las tablas de McCance se ofrecen los valores de fibra determinados por ambos métodos, en las de Souci se especifica el método empleado como una nota al pie de tabla.

g) Energía Es frecuente que las tablas expresen el contenido energético, tanto en kcal como en kJ, y que los valores energéticos se calculen a partir del contenido en principios inmediatos y alcohol multiplicados por factores de conversión, que en la mayoría de los casos son los indicados en la Ta bla 18.3 (aunque Souci, por ejemplo, utiliza 4 kcal/g en carbohidratos).

h) Ácidos grasos Son pocas las tablas que expresan el contenido de ácidos grasos pormenorizando cada uno de ellos (Moreiras y Souci). Lo más frecuente es que se indiquen los tres grandes grupos de ácidos grasos: saturados, monoinsaturados y poliinsaturados. La suma de los tres grupos no equivalen a la totalidad de lípidos del alimento, ya que existen otros componentes lipidíeos, aparte de los ácidos grasos, como esteroides, glicerol, etc. Como ejemplos de la proporción de ácidos grasos en la relación a la grasa total de ciertos alimentos, podemos indicar que los ácidos grasos suponen el 72 % de la grasa del trigo completo, 67 % en harina de trigo, 85 % en arroz, 94,5 % en productos lácteos, 83 % en huevos, 96 % en aceites vegetales, 80 % en frutas y vegetales, 90 % en pescado azul, 70 % en pescado blanco, 92 % en ternera magra, 95 % en ternera grasa, 91 % en cerdo magro y 95 % en cerdo graso.

TABLA 18.3. Aporte de energía por parte de diferentes grupos de nutrientes Fuente

Proteínas Lípidos Monosacáridos Ácidos orgánicos Alcohol

kcal/g 4 9 3,75 3 7

W/g 17 37 16 13 29

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i) Colesterol Cada vez son más frecuentes las tablas que ofrecen contenidos de colesterol, estando expresados bien en mg/lOOg o en mmol/lOOg, siendo el intercambio de unidades fácil (mg colesterol/386,6 = mmol de colesterol). Algunos de los valores que aparecen en las tablas no son analíticos, sino calculados.

j) Constituyentes inorgánicos El número de elementos inorgánicos que contemplan las tablas puede ser muy variable, y no entrañan mayor problema en cuanto a su cuantificación y expresión.

k) Vitaminas El caso de las vitaminas, sobre todo en lo referente a su cuantificación, sí puede dar lugar a ciertos problemas o dudas. I) Vitamina A Las formas de expresar el contenido en vitamina A en las tablas pueden ser muy distintas, desde algunas que expresan exclusivamente el retinol, otras que indican también el caroteno, o aquellas que lo indican en unidades internacionales o equivalentes de retinol. En las tablas de McCance se expresa separadamente el contenido de retinol y de carotenos, pero el retinol se expresa como equivalentes al todo trans retinol, ya que el 13-cis retinol sólo presenta un 75 % de la actividad del todo trans, y el retinaldehido frecuente en huevos y pescado sólo un 90 % de actividad. En cuanto a los carotenoides, ya comentamos que no todos tienen actividad como provitamina A, siendo el más activo el ! -caroteno, presentando otros carotenoides, como el " -caroteno, # -caroteno y las a y ! criptoxantinas la mitad de la actividad del ! caroteno. Por ello, en estas tablas se utiliza como unidad el equivalente de caroteno que es la suma de la cantidad de ! -caroteno y la mitad de la cantidad de otros carotenoides. Para calcular los equivalentes de retinol a partir de los datos de tablas de McCance & Widdowson's, simplemente tenemos que sumar la cantidad de retinol expresado en las tablas y el caroteno dividido por seis, al haberse hecho en la tabla la transformación a partir de los otros carotenoides. En las tablas de Soucí se expresa el total de componentes con actividad en vitamina A como equivalentes de retinol en una sola columna. II) Vitamina E Es una de las vitaminas de más variada expresión en las tablas de composición. Podemos encontrarla cuantifícada desde sólo el " -tocoferol en mg hasta pormenorizados todos los compuestos con actividad, o expresado en " -TE. En las tablas de McCance & Widdowson's se expresa en " -TE, aunque existen ligeras variaciones en los factores de transformación de las distintas sustancias con actividad con respecto a las indicadas por el NRC, por lo que podemos considerar el cómputo como aceptable. En las tablas de Souci se indica la cantidad de vitamina E también en " -TE, aunque se expresa también la cantidad de los principales compuestos con actividad.


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III) Niacina La vitamina B3 es otra de las vitaminas en que suele haber problemas de cuantificación, no aclarando algunas tablas si los valores que ofrecen son sólo la cantidad de niacina (ácido nicotínico + nicotinamida), o también se ha tenido en cuenta el aporte de triptófano (lo cual no es frecuente). Si en la actividad de niacina no se ha tenido en cuenta el triptófano, pero aparece en la tabla la cantidad presente de éste, se pueden realizar los cálculos si no, no nos queda otro remedio que calcularlo a partir del promedio de triptófano por gramo de proteína y su posterior transformación, o asumir 1 equivalente de niacina por cada 6 gramos de proteína. Las tablas de McCance & Widdowson's indican el contenido de niacina como suma de ácido nicotínico y nicotinamida, en equivalentes de niacina y la cantidad de triptófano aparte también como equivalentes de niacina (es decir, trp/60); para calcular los equivalentes totales sólo hay que sumar ambas cantidades. En las tablas de Souci se indica tan sólo la cantidad de nicotinamida. IV) Vitamina C Cada vez es más frecuente que en el cómputo de vitamina C las tablas ofrezcan la suma de ácido ascórbico y dehidroascórbico, que son las dos formas activas.

I) Otras sustancias En algunas tablas, además del contenido en los nutrientes esenciales, se hace mención a otras sustancias, que bien están normalmente englobadas bajo un epígrafe superior, como es el caso de aminoácidos específicos o ácidos grasos esenciales o no, o bien son sustancias con algún interés desde el punto de vista nutricional, bromatológico o médico, como oxalatos, fitatos, purinas, etc. Las tablas de Souci suelen incluir muchas de estas sustancias, aunque no de forma sistemática, y hay que tener en cuenta la forma de cuantificarlas, ya que, por ejemplo, los aminoácidos, además de en cantidad, se expresan en % molar respecto a las proteínas, y no en % de peso.

D) Los ceros en las tablas Hay que tener un especial cuidado con el significado de ceros, guiones u otras nomenclaturas que se indican en lugar del valor de una sustancia en una tabla. En algunas tablas, la noexistencia de datos para una sustancia concreta en un alimento concreto puede aparecer como un cero, o un sitio vacío, lo cual puede llevar a confusión, sobre todo en tablas informatizadas. En las tablas de mayor calidad se suele utilizar una nomenclatura distinta para especificar la ausencia de la sustancia, su presencia, pero en cantidades vestigiales o por debajo de los límites mensurables, y la falta de dato. Ejemplo: La cantidad de colesterol en una manzana, obviamente es cero, pero la cantidad, por

ejemplo, de vitamina E en leche descremada, aunque muy pequeña (por debajo de los rangos de cuantificación utilizados), podría ser calificada como vestigial en el lugar del dato. Por último, la cantidad de selenio de muchos alimentos, puede ser mensurable, pero no se dispone, datos sobre los mismos.

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Hay que tener un especial cuidado, sobre todo con sustancias cuya cantidad en exceso pueda ser peligrosa para la salud, a la hora de utilizar tablas en que no se distingan claramente estos casos, sobre todo si están informatizadas. Ejemplo: Si estamos elaborando una dieta para un fenilcetonúrico con ayuda de unas tablas de

composición informatizada en la que no se distingue la falta de dato de un valor cero, puede que algunos de los alimentos que seleccionamos como carentes de fenilalanina realmente la contengan, lo cual puede ser grave para el individuo.

E) Alimentos no contemplados en las tablas Cuando un alimento no aparece en las tablas, si estamos elaborando una dieta, lo ideal es sustituirlo por otro que sí aparezca en ellas. Sin embargo, si estamos evaluando una encuesta, la forma de abordar el problema es tratando de encontrar aquel alimento más parecido al buscado en cuanto a su composición. Ejemplo: Si al evaluar una encuesta, encontramos que el encuestado tomó cabracho al horno,

será preferible utilizar, si aparece en la tabla, rascacio o gallineta (que son de la misma familia) que boquerón, lenguado o besugo, que se encuentran taxonómicamente más distantes.

F) Principales problemas derivados del uso de las tablas A la hora de manejar unas tablas pueden surgimos dudas y se pueden cometer diversos tipos de errores. En cuanto a las principales dudas, pueden estribar en la fiabilidad de la tabla, que ya hemos indicado cómo pueden solventarse, y a la forma en que aparecen expresados los datos de las tablas, a lo cual también hemos hecho mención. En cuanto a los errores que se pueden cometer a la hora de utilizarlas, pueden derivar de la diferencia de contenido según la región geográfica de procedencia de los alimentos (lo cual se solventa en parte utilizando tablas de países próximos geográficamente), pero es difícil saber si realmente se están cometiendo errores significativos. Un error frecuente es en relación al estado del alimento. Habitualmente, las tablas expresan datos de alimentos crudos, estando los alimentos encuestados o recomendados en dietas lógicamente cocinados. Las diferencias por el cocinado ya indicamos en su momento que pueden ser muy grandes, sobre todo en vitaminas, y hemos de hacer una evaluación de las variaciones de las mismas. Un caso especial de este tipo de error se presenta con los alimentos como legumbres secas, cuya composición se puede expresar sobre el producto seco o rehidratado, sin que en ocasiones se especifique el estado real, que obviamente puede ser determinado por el usuario con una simple mirada a la humedad del producto (si aparece en la tabla). La ausencia de un alimento y el error cometido al ser sustituido por otro similar ya ha sido comentado, siendo habitualmente una fuente importante de error, si no se eligen los sustitutos con cuidado. Otro error de difícil resolución es el cometido por las diferencias en la composición de alimentos al adicionar los fabricantes diversos aditivos, que pueden modificar el contenido, sobre

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todo vitamínico y mineral, pudiendo afectar también al grado de degradación de las vitaminas por el tratamiento tecnológico y/o culinario sobre todo, bien a favor o en contra. En algunos capítulos de nutrientes hemos hecho mención expresa a posibles errores cometidos a la hora de valorar la ingesta dietética o en la elaboración de dietas mediante tablas, por lo que no vamos a insistir en ellas. En cualquier caso, y dado que de muestras biológicas se trata, no debemos intentar ser más precisos que la propia variabilidad natural de los alimentos, por lo que en la mayoría de los casos, con elegir bien la tabla de composición y tratar de prestar la máxima atención en su utilización es suficiente.

18.4. Tablas de densidad de nutrientes Ya comentamos en su momento el concepto de densidad de nutriente como una forma rápida y cómoda de comprobar el aporte de nutrientes de un alimento en relación a su contenido energético y a las necesidades medias de dichos nutrientes. También comentamos la utilización de perfiles nutricionales para definir gráficamente los alimentos. Basado en estos conceptos, se han diseñado algunas tablas de nutrientes de uso poco habitual que en cada alimento aparece descrito por su perfil nutricional, definido por la densidad de nutrientes de sus constituyentes más destacados. Se incluye una columna de densidad de nutrientes en el Souci, aunque el ejemplo más destacado de este tipo de tablas lo constituye el Nutritional Quality Index of Foods, tablas americanas en que, para 730 alimentos y platos preparados, se indican no sólo la cantidad de 16 nutrientes, sino también su densidad de nutrientes, con lo que se obtienen perfiles nutricionales de los alimentos que facilitan la búsqueda «visual» de alimentos a la hora de completar dietas. En estas tablas se ofrecen dos valores de interés: • % STD o porcentaje de estándar, que es el porcentaje de un nutriente que cubre una taza del alimento • INQ o índice de calidad nutricional, término equivalente al de densidad de nutriente, y se calcula dividiendo el % STD del nutriente por el % STD de la energía. A pesar de lo aparentemente atractivo del sistema, lo cierto es que su utilidad práctica es poca, y por ello, salvo para didáctica o casos muy concretos, su utilización no suele ser frecuente.

18.5. Uso de tablas de composición por ordenador La informática está asistiendo y agilizando el mundo de la nutrición y la dietética. Un ejem plo de ello lo constituyen las tablas informatizadas de composición, que tienen como ventajas fundamentales su rapidez de acceso y el poder trabajar con grandes cantidades de componentes de los alimentos a la vez. La mayoría de tablas informatizadas no son más que bases de datos en que cada registro es un alimento y cada campo un componente del mismo. En las más recientes, además, se han imple-

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mentado subrrutinas para búsqueda de alimentos por diversos métodos y la capacidad de ir haciendo un sumatorio de cada componente contemplado, cada vez que se introduce la cantidad de un alimento nuevo. Los programas más avanzados incluso permiten representaciones gráficas y comparaciones con valores fijados por el usuario como ideales de cada nutriente, o bien con valores prefijados derivados de ingestas recomendadas. Aunque suponen una herramienta excelente, normalmente requieren una previa familiarización con el uso de ordenadores y con el programa concreto. Su principal inconveniente suele ser a la hora de la búsqueda de alimentos, ya que lógicamente el ordenador necesita que el nombre se le dé correctamente; una pequeña incorrección puede hacer que el alimento no aparezca y, por supuesto, el uso de sinónimos no está permitido (por ejemplo, no podemos utilizar puerco, muy usado en Sudamérica, en lugar de cerdo). En algunos casos, los alimentos se seleccionan por números que han de consultarse en una lista informática o de papel, lo cual hace muy engorrosa la elección. Por último, hemos de tener en cuenta que los sistemas informáticos, aunque se han definido clásicamente como infalibles, pueden tener errores, los cuales son mucho más difíciles de detectar que en los cálculos manuales. Además, es práctica habitual el introducir a propósito errores en tablas de nutrientes informatizadas distribuidas como demostraciones, sin que a veces el usuario final lo sepa. Por último, indicar que los sistemas informatizados rara vez ofrecen información complementaría, como la referente a cuantificación de vitaminas, o métodos utilizados para determinar el contenido en fibra.

19 Necesidades nutritivas. Recomendaciones internacionales 19.1. Requerimientos y recomendaciones Aunque a simple vista y en el vocabulario del nutricionista los términos requerimientos nutricionales y recomendaciones de ingesta se utilicen indistintamente, lo cierto es que existen diferencias entre ambos que es conveniente matizar. Cada individuo en un momento concreto de su vida y por tanto, de su estado fisiológico, de actividad física y otros condicionantes, necesita unas determinadas cantidades de los diferentes nutrientes y energía imprescindibles para su correcto desenvolvimiento. A estas necesidades específicas podemos denominarlas requerimientos nutricionales, los cuales son concretos para cada individuo y situación. Como es imposible determinar para cada individuo y en cada momento cuales son dichos requerimientos nutricionales, hay instituciones públicas y privadas que, a partir de datos promedios de requerimientos nutricionales para grupos concretos de individuos, elaboran sus recomendaciones de ingestas nutricionales, las cuales no son exactamente el promedio de los requerimientos para esa población, sino una extrapolación estadística para que dichas recomendaciones resulten adecuadas al mayor porcentaje posible de la población. En palabras del Consejo Nacional de Investigación Americano (NRC), las ingestas recomendadas se definen como: «niveles de ingesta de nutrientes esenciales que, sobre las bases de conocimientos científicos, se juzgan adecuadas para mantener los requerimientos nutricionales de prácticamente todas las personas sanas». A) Requerimientos nutricionales

Como ya hemos indicado, los requerimientos nutricionales de cada nutriente concreto son particulares para cada individuo y cada situación concreta. No obstante, podemos establecer unas estimaciones de que nos sirvan de orientación de las poblaciones de las que se extraen las muestras y que, por tanto, son una buena base de los requerimientos medios, así como de la variabilidad que presenta la población con respecto a dichos requerimientos.

2 4 2 _________________ NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS_____________________

Sin embargo, el establecimiento de buenas estimaciones en poblaciones concretas no siempre es posible por multitud de condicionantes, entre los que incluimos la dificultad de trabajar con muestras humanas por razones éticas, económicas, de tiempo necesario para los estudios, y el carácter de representadvidad que tienen dichas muestras. Por ello, a veces, la información es muy limitada y/o incompleta, e incluso se parte de estudios sobre animales y/o in vitro extrapolados a estudios de ingesta humana e incidencia de patologías concretas de enfermedades carenciales. Entre las técnicas utilizadas para determinar los requerimientos nutricionales podemos enumerar: estudios de balance, observaciones epidemiológicas, consumo habitual de nutrientes en poblaciones sanas, complementados con estudios bioquímicos, estudios de fisiología digestiva y experimentación animal. Son más escasos, aunque de mayor utilidad, los estudios de dietas deficitarias en determinado nutriente, seguidas de la incorporación del nutriente una vez instaurada la carencia. Para establecer los requerimientos, en la mayoría de los casos se suele partir de la base de los niveles de circulación y de almacenamiento normales del nutriente, así como del ritmo de eliminación (vida media del nutriente) o la cantidad diaria destruida o eliminada del nutriente. Partiendo de que en situaciones fisiológicas la ingesta se compensa con la eliminación del nutriente, se calcula la cantidad que debe absorberse para equilibrar las pérdidas. Tras la obtención de la cifra media de absorción, se calcula el grado de absorción del nutriente a partir de los aportes habituales de la dieta para establecer la cantidad de nutriente necesario para suplir sus requerimientos. En determinados casos se puede utilizar también la ingesta habitual de nutrientes en poblaciones sanas en las que se conoce que no existen deficiencias del nutriente, y aquellas otras en las que se presenta enfermedad o niveles inadecuados del nutriente en los individuos. A partir de estas cifras se puede realizar una estimación de los requerimientos mínimos. Un caso particular en los cálculos de los requerimientos son los lactantes, donde se esta blece el aporte medio de los nutrientes proporcionados por madres sanas bien nutridas, en tetadas normales. Se tiene en cuenta, en estos casos, si la alimentación no es la leche materna, el diferente grado de aprovechamiento que realiza el lactante según la fuente alimentaria del nutriente. En cualquier caso y como hemos comentado con anterioridad, la estimación de los requerimientos está sujeta a numerosos factores que pueden incidir sobre ella como: • Biodisponibilidad del nutriente en la dieta. En los diferentes capítulos relativos a los distintos nutrientes hemos comentado la importancia de la forma química de los nutrientes en los alimentos, y las interacciones de estos con otros componentes de la dieta, que puedan aumentar o disminuir su biodisponibilidad. Todos estos factores de biodisponibilidad por la fuente dietética del nutriente han de tenerse en cuenta, de forma promediada, para evaluar la cantidad de nutriente presente en la dieta que cubre las necesidades del individuo. • Otras fuentes del nutriente. No sólo hemos de tener en cuenta la fuente más obvia del nutriente, en concreto en la dieta, sino otros aportes, como precursores (triptófano como fuente de niacina), u otras fuentes no tenidas en cuenta (aditivos, agua de bebida, medica mentos, etc.). • Efecto del procesado. Salvo contadas excepciones, el alimento no se consume tal y como lo produce la naturaleza, sufriendo numerosos efectos en su camino hacia el consumidor,

NECESIDADES NUTRITIVAS. RECOMENDACIONES INTERNACIONALES

243

desde simples almacenamientos, hasta tratamientos térmicos devastadores para ciertos nutrientes. • Hábitos alimentarios. Ya hemos comentado que la fuente dietética y el procesado de los alimentos afecta de manera decisiva a la cantidad final del nutriente que llega al consumidor, pero los hábitos alimentarios de éste también son decisivos a la hora de establecer los requerimientos. No pueden ser iguales las recomendaciones a pueblos que consumen pescado crudo (o casi) que a aquellos otros que lo toman prácticamente carbonizado. Obviamente el aporte nutricional no es el mismo, aunque el alimento en origen pueda serlo.

B) Cálculo de las recomendaciones

Para establecer las recomendaciones de ingesta de nutrientes a partir de los requerimientos conocidos de un grupo de población hemos de partir de consideraciones estadísticas, ya que nuestro objetivo es cubrir el máximo de población sin que en los individuos con menores requerimientos las recomendaciones realizadas supongan una ingestión excesiva que ocasione efectos negativos por exceso, o bien sea imposible de alcanzar con alimentaciones normales. Hemos de iniciar los cálculos estadísticos suponiendo que la distribución de los requerimientos nutritivos para la población es normal (lo cual en la mayoría de los casos es así, aunque, por ejemplo, los requerimientos de hierro en mujeres son muy asimétricos). En una población normal podemos calcular la probabilidad de que los requerimientos nutricionales se cubran a partir de diferentes cantidades recomendadas, siendo el objetivo en la mayoría de los casos cubrir el 97,5 % de la población, lo que estadísticamente se consigue multiplicando por 1,96 la desviación típica de la población y sumándosela a la media (habitualmente se redondea a +2 DT).

244


En el caso de la energía, debido a la variabilidad en su ingesta y a que un exceso de energía no sólo no es beneficioso sino que incluso puede ser muy perjudicial por el riesgo de obesidad, se establece que las recomendaciones no se realicen sobre el 97,5 % de la población sino para la media poblacional (es decir el 50 %). Con esta aproximación corremos el mismo riesgo de estar aportando cantidades tanto mayores como menores respecto a las realmente requeridas, por lo que esta recomendación se utiliza sólo en términos de estudio y no como recomendación real para cada individuo. Esta recomendación debe establecerse por otros procedimientos más fiables como ya expusimos en un capítulo anterior.

C) Instituciones que realizan recomendaciones

Aunque es habitual utilizar aquellas recomendaciones que por su prestigio nos suponen un mayor grado de confianza, es habitual que diversos organismos de diferentes países, e incluso supranacionales, establezcan recomendaciones para sus poblaciones. También es habitual que las recomendaciones evolucionen con el tiempo, y aunque estos cambios últimamente son mínimos, conviene tenerlos en cuenta para ajustamos lo más fielmente posible a la realidad nutricional. Entre los organismos que dictan recomendaciones nutricionales podemos destacar la OMS, la cual, habitualmente, establece unos mínimos para evitar carencias nutricionales, sobre todo para países en desarrollo. Enfocadas hacia países desarrollados, una de las instituciones que gozan de mayor prestigio es el National Research Council (NRC), que dicta recomendaciones en forma de ingestas dietéticas recomendadas (RDA) originalmente para la población americana, aunque asumidas por casi todos los nutricionistas de países desarrollados. En Europa, el grupo de trabajo de Nutrición del ILSI, ha publicado en 1990 sus recomendaciones en vitaminas y minerales, para adultos europeos entre 20 y 59 años. Para España también existen recomendaciones como las del CSIC (1981), o la actualización realizada por la Universidad Complutense (1994). En cuanto a grupos de población distintos a los adultos, o situaciones fisiológicas especiales (embarazo y lactación), en el caso de las RDAs americanas se realizan también recomendaciones, aunque existen grupos específicos dedicados a poblaciones como la infantil, como ocurre con ESPGAN (Sociedad Europea de Gastroenterología y Nutrición Pediátrica), el CON-AAP (Comisión sobre Nutrición de la Academia Americana de Pediatría), etcétera. Además de las recomendaciones, es habitual que diversos organismos, o los propios gobiernos de los diferentes países establezcan guías alimentarias para sus poblaciones, que son una traducción de los nutrientes recomendados a alimentos de consumo habitual en los diferentes países, con cantidades que garanticen el aporte nutricional. Ésta es la forma correcta de que trasciendan al consumidor las recomendaciones nutricionales, pues es mucho más fácilmente asimilable por individuos de un grado cultural medio. En España esta iniciativa ha sido llevada a cabo recientemente por la Sociedad Española de Nutrición Comunitaria.


245

19.2. Tablas de recomendaciones nutricionales En primer lugar, hemos de tener en cuenta que las tablas que se presentan se expresan para grupos de población concretos en edad y situaciones fisiológica. En términos generales, podemos comprobar como todas las recomendaciones ofrecidas en las tablas se acogen a grupos de población por sexos en unos rangos de edad similares. Sin embargo, existen algunas diferencias en cuanto al rango de adolescentes. El NCR eleva la edad del rango adolescente con respecto al calcio hasta los 24 años, debido a la posibilidad de estar consolidando masa ósea hasta esa edad, con la consecuente importancia nutricional de dicho aporte. Las recomendaciones del CSIC (y la actualización de la Complutense) ofrece un mayor rango de edades de individuo adulto, tanto por encima como por debajo de los 50 años, que se ha resumido en favor de la esquematización de resultados, siendo, en estos grupos las variaciones en las recomendaciones para cada nutriente. En honor a la brevedad mínimas se han colocado en una sola columna las recomendaciones del CSIC y de la Complutense (estas últimas entre paréntesis sólo cuando difieren de las recomendaciones del CSIC). Si comparamos las recomendaciones de las diferentes instituciones entre sí para cada grupo de población, podremos comprobar que las diferencias son mínimas, salvo algunas que conviene matizar. Estas diferencia se centran sobre todo en una recomendación inferior de calcio, vitamina D y vitamina A en el caso de los datos del CSIC, lo cual en las recomendaciones de la Com plutense han sido actualizadas. En el caso del calcio las diferencias se establecen a la luz de los recientes datos sobre la relación calcio-osteoporosis, de los cuales no se disponía en el momento de la recomendación del CSIC, y que coinciden con las recomendaciones del NRC en su edición anterior. Es de señalar como el ILSI hace distinción entre las recomendaciones de calcio para hombres y mujeres. Para la vitamina D, las recomendaciones españolas se ajustan mejor a la síntesis de esta vitamina a través del sol que se puede realizar en nuestro país, que es superior a la de la población americana, para quien están destinadas las recomendaciones del NRC, superiores en cantidad de vitamina D necesaria en los alimentos. No obstante, cabe destacar que la revisión del Complutense incrementa las recomendaciones de jóvenes a 5 µ g que mantiene en adultos. Por último, los aportes de vitamina A tanto del ILSI como del NRC y Complutense parecen más adecuados para los requerimientos poblacionales, a la luz de los conocimientos actuales. Para algunos nutrientes (algunas vitaminas y minerales) aún no existen datos suficientes para establecer una ingesta recomendada, aunque si lo son para establecer un rango de ingesta segura y adecuada, como son los casos de la biotina, ácido pantoténico, cobre, manganeso, flúor, cromo y molibdeno. Algunos de estos nutrientes pueden resultar tóxicos si se supera ampliamente el rango establecido como seguro y adecuado, por lo que no se debe sobrepasar éste. Por último, existen nutrientes sobre los que no se tienen datos suficientes como para establecer ni tan siquiera un rango de ingesta segura y adecuada a la luz de los escasos y/o contradicto-

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rios datos sobre los mismos. Es el caso del níquel o elementos como sodio, potasio y cloro, donde se están reconsiderando propuestas clásicas en virtud del consumo habitual de los mismos, esta bleciéndose para estos tres últimos sólo cantidades mínimas recomendables. De cualquier modo, hemos de tener en cuenta que en algunos casos las recomendaciones están ligeramente sobrevaloradas cuando no existe riesgo de toxicidad en los rangos establecidos como recomendables para los nutrientes, y aún así, se pueden dar casos concretos de deficiencias de nutrientes concretos con dietas que cumplen las recomendaciones (por ejemplo, en mujeres con menstruaciones copiosas). TABLA 19.1.

Recomendaciones de nutrientes para niños

* Entre paréntesis, recomendaciones de la Complutense.


TABLA 19.2.

Recomendaciones de nutrientes para jóvenes


247

248


TABLA 19.3.

Recomendaciones de nutrientes para adultos


19.3. Recomendaciones de nutrientes concretos A) Proteínas

Los criterios mantenidos para establecer los requerimientos de proteínas se basan en el equilibrio entre el nitrógeno ingerido y excretado en adultos. Sin embargo, en niños es necesario un balance positivo (depósito de nitrógeno en el organismo), siendo además necesario en lactantes un crecimiento armónico para que se considere adecuado el aporte de nitrógeno. Por otra parte, en relación a las proteínas, es necesario no sólo evaluar su cantidad total aportada sino la calidad de ésta, ya que un aporte inadecuado en aminoácidos esenciales, aun


249

cuando el aporte proteico total sea suficiente, puede ocasionar balances negativos por una infrautilización proteica. Por ello es necesario, no sólo establecer unos criterios de aporte mínimo y recomendable de proteínas, sino a su vez establecer unos mínimos de aminoácidos esenciales. Ya comentamos en su momento que la cisteína puede reemplazar un 30 % de los requerimientos de metionina, y que la tirosina hace otro tanto con un 50 % de los requerimientos de fenilalanina, por lo que las recomendaciones de estos aminoácidos se hace por parejas. El aporte de proteínas en relación al aporte calórico debería situarse en un 12-15 % como ya indicamos, no obstante, en niños, nunca debe ser inferior al 5 %, ni tampoco se deben sobrepasar las recomendaciones generales de proteínas en más del doble. Para determinar la calidad nutricional de las proteínas, entre otros índices, se puede emplear el índice nutricional, que se calcula como: ([proteínas animales + proteínas de leguminosas]/proteínas totales), estando en España este índice en 0,7, que es el valor óptimo. B) Lípidos

Si bien ya hemos comentado que los lípidos pueden sintetizarse a partir de otros principios inmediatos (vía acetilcoenzima A), lo cierto es que existen algunos ácidos grasos esenciales que deben aportarse regularmente en la dieta, como ya se dijo, siendo también los lípidos el vehículo habitual de incorporación de las vitaminas liposolubles a nuestro organismo. Como ya indicamos, es necesario un aporte de unos 3-6 g/día de ácidos linoleico, lo que supone un 1-2 % de la ingesta energética diaria en adultos, si bien la AAP y ESPGAN recomiendan subir a 3-6 % en niños. En cualquier caso, recordemos la recomendación de no superar el 10 % de las calorías de la dieta en forma de ácido linoleico, siendo preferible mantenerse por debajo del 7 % para evitar repercusiones a largo plazo. Pero sabemos que no sólo el ácido linoleico es esencial para el desarrollo orgánico, existiendo otros del tipo Ω -3 y Ω -6 que son esenciales o muy recomendables en la dieta tanto de adultos, como de niños. Si bien no existen recomendaciones oficiales de estos ácidos grasos, se están proTABLA 19.4. Requerimiento de aminoácidos esenciales (mg/kg/día)

según la FAO Aminoácido

Histidina Isoleucina Lisina Lisina Metionina + cisteína Feninlanina + tirosina Treonina Triptófano Valina

Lactantes

Niños

Adolescentes

Adultos

28 70 161 103 58 125 87 17 93

?

?

8-12 10 14 12 13 14 7 3,5 10

31 73 64 27 69 37 18,5 38

28 42 44 22 22 28 3,3 25

250


poniendo algunos valores orientativos como, 10-25 % de la ingesta propuesta para linoléico en forma de ácidos Q-3, o en el caso de prematuros aportes de 55 mg/100 kcal (aproximadamente un 0,5 % de la energía de la dieta) en forma de ácido linolénico. Si bien algunos ácidos grasos como el eicosapentaenoico, docosahexaenoico y araquidónico pueden sintetizarse a partir de los ácidos linoléico y linolénico, los lactantes parecen ser deficiente, en las enzimas que provocan estas elongaciones (elongasas) y desaturaciones (desaturasas), por lo que sus membranas pueden tener menores cantidades de aquellos si se alimentan con leches de fórmula en las que no se suplementan con este tipo de ácidos grasos esenciales para un correcto desarrollo de las membranas neuronales y de la retina. En cuanto a la proporción de la grasa en el aporte energético, se cifra entre un 30-35 % de las calorías diarias totales (sólo recomendable llegar al 35 % si la grasa culinaria principal es el aceite de oliva).

C) Hidratos de carbono Para este principio inmediato sólo referiremos los porcentajes recomendados sobre el aporte calórico total de la dieta, que se cifran entre un 50 y un 55 %, siendo preferible que en su mayoría lo constituyan glúcidos complejos.

D) Elementos inorgánicos y vitaminas Como hemos comprobado en los capítulos correspondientes a estos nutrientes, los requerimientos y los fundamentos que llevan a realizar las recomendaciones de cada uno de ellos son muy variados, dependiendo de numerosos factores como: mecanismos de absorción, distribución, almacenamiento, excreción, utilidad fisiológica, vida media en el organismo, etc., que motivan que cada elemento inorgánico y cada vitamina tengan entidad propia para discutir y asignar requerimientos. Por ello, en este epígrafe no vamos a hacer mayor mención, remitiendo a los capítulos correspondientes para la discusión de las recomendaciones.

19.4. Guías alimentarias Las recomendaciones nutricionales son datos de elevado interés para los profesionales dedicados a la Nutrición y la Dietética. Sin embargo, son difícilmente interpretadas por la población general, que es quien debe ajustar sus hábitos alimentarios a dichas recomendaciones. Por este motivo es necesario hacer una traducción de los términos técnicos de las recomendaciones nutricionales al lenguaje cotidiano del consumidor. Esto significa no hablar de nutrientes, sino de alimentos; no hablar de gramos, miligramos y microgramos, sino de veces al día, a la semana o al mes; y de platos, vasos, o cualquier otra unidad culinaria que el consumidor entienda y le cueste poco trabajo mensurar. Y por supuesto, significa llevar la información nutricional a canales de comunicación a los que el consumidor tenga acceso.


TABLA 19.5.

251

Objetivos nutricionales para la población según la OMS

Esta interpretación de las recomendaciones nutricionales a términos asequibles al consumidor, son las guías alimentarias, que a veces, aunque escuetas, son algo más que una serie de directivas, son el diseño de los vehículos apropiados para que el consumidor las conozca. Habitualmente las guías alimentarias se elaboran para cada país concreto, y son muchos los países desarrollados que poseen sus propias guías, aunque en contenido todas son similares, con los consiguientes matices de los hábitos alimentarios de la población de destino. En nuestro país contamos con unas guías alimentarias publicadas en 1995 y que fueron consensuadas en un congreso para este fin de la Sociedad Española de Nutrición Comunitaria. Existe una referencia obligada en la elaboración de las guías alimentarias, que son los objetivos nutricionales sugeridos por el grupo de expertos FAO/OMS en 1990 y que cifran unos límites inferiores y otros superiores en lo que a principios inmediatos, fibra y sodio se refiere. Como se puede apreciar en la Tabla 19.5 los objetivos no distan demasiado de los enumerados en otras ocasiones para poblaciones desarrolladas por parte de otros organismos internacionales. Se pone el énfasis sobre todo en la grasa por sus implicaciones cardiovasculares, dando límites que favorecen la reducción del riesgo aterogénico, y por otra parte, aseguran un aporte adecuado de ácidos grasos esenciales y una palatabilidad adecuada. En hidratos de carbono, los límites se establecen por encima de lo que se suele considerar como meta alcanzable, haciendo un especial hincapié en el consumo preferente de glúcidos com plejos. En cuanto a las proteínas, las cantidades recomendadas se establecen bajo el supuesto de una calidad proteica adecuada (suficiente aporte de proteínas de origen animal). A) Guías alimentarias para la población española

La propuesta de la SENC parte de los siguientes objetivos a conseguir: Consumo de grasas: 30 % de las calorías de la dieta, pudiendo llegar hasta 35 % si se consume principalmente aceite de oliva. Este objetivo es similar al de otros países

252


como [30-35 %] Noruega, Dinamarca, Finlandia y Suecia; [35 %] Australia; [30 %] Estados Unidos, Reino Unido; [20-25 %] Japón. Ácidos grasos saturados: <10 % de las calorías de la dieta. Similar a lo planteado por otros países: [<10 %] Estados Unidos (NRC); tendencia a disminuirlos en los países escandinavos y Japón. Ácidos grasos poliinsaturados: <10 % con una relación M + P/S >2. Se plantea en otros países sólo la relación entre P/S entre 1 y 1,2. Colesterol: <300 mg/día, tal y como lo plantea el NRC para Estados Unidos. Azúcares (glúcidos sencillos): <10 % de la energía de la dieta. Siendo Australia menos restrictiva [<14 %], recomendando otros países moderar su consumo. Total de glúcidos: >50 %, es lo establecido también en otros países salvo [>55%] en Estados Unidos, proponiendo [50-60 %] los países escandinavos. Fibra: >25 g/día, otros países como el Reino Unido recomiendan en torno a 30 g/día, o simplemente un aumento del consumo de frutas, verduras y cereales integrales. Sal: <6 g/día, que es lo habitual propuesto por otros países, o la simple moderación en su consumo, salvo Japón, que propone <10 g/día. Alcohol:
20 Técnicas para la valoración del estado nutritivo 20.1. Dietética individual y colectiva Los estudios dietéticos tienen dos grandes ramas: el estudio nutricional individual (incluida la elaboración de dietas) y el estudio de colectividades. Por ello, la forma de evaluar el problema y las soluciones obtenidas difieren en gran medida según se trate de un caso u otro. El estudio dietético de colectividades es bastante complejo, aumentando su complejidad al aumentar el número y la heterogeneidad de los individuos. Por ejemplo, no es lo mismo elaborar una dieta para atletas olímpicos varones saltadores de altura, que para los pasajeros de un crucero en un viaje organizado. En cualquiera de los casos, y siempre que el número de individuos total no sea factible de estudiar, es conveniente hacer un muestreo estadístico, y sobre él, elaborar nuestra dieta. El estudio dietético individual tiende más a la resolución de problemáticas concretas de un individuo mediante la dieta, y una vez superado el problema, instaurar una de mantenimiento. Sin embargo, no por concreto, es menos complejo de realizar, como comprobaremos a continuación.

20.2. Valoración nutricional individual Para evaluar nutricionalmente a un individuo es necesario seguir un protocolo de actuación. Los pasos a seguir los podríamos resumir en los siguientes: a) b) c) d)

Historia médica, social y dietética. Valoración de la composición corporal. Examen de aspecto físico del individuo. Pruebas bioquímicas.

254


20.3. Historia médica social y dietética A) Historia médica La historia médica es importante a la hora de evaluar el estado físico actual del individuo. Tienen una gran importancia, sobre todo, las patologías relacionadas con la nutrición, problemas de disfagias, diarreas, anorexias, malas digestiones, úlceras, etc.

B) Historia social y económica Es frecuente que problemas sociales o económicos puedan impedir al individuo realizar una alimentación variada y rica en nutrientes. Es el caso, por ejemplo, de personas ancianas que viven solas y que tienen problemas para ir al mercado con frecuencia, tendiendo a alimentaciones monótonas, fáciles de conseguir y preparar. En este tipo de personas es también frecuente el abuso de alcohol y medicamentos, lo que puede ocasionar apatía por los alimentos. Otro factor incidente es la usual dentición defectuosa, que ocasiona un consumo de dietas blandas ricas en hidratos de carbono, grasa y baja en proteínas, vitaminas y minerales. Finalmente, los ancianos suelen ser muy propensos a presentar manías en cuanto a su alimentación, e incluso tener verdaderos problemas de demencia senil que les conduce a tomar dietas totalmente anómalas. Hemos de tener en cuenta también las creencias religiosas. En ciertas sociedades, la imposi bilidad de conseguir alimentos «puros» en cantidad y calidad, ocasiona dietas deficitarias en ciertos nutrientes (el tratamiento dietético de estas personas ha de tener en cuenta los dogmas religiosos para su restablecimiento). En el cuestionario de abajo se relacionan algunas preguntas orientativas de la anamnesis a seguir ante un paciente a la hora de evaluar su historial médico, social y económico. Cuestionario tipo para la anamnesis de la evaluación del estado nutricional del individuo

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

¿Existen pérdidas o ganancia de peso recientes? ¿Se han producido cambios en el apetito? ¿Existen cambios en las percepciones olfativas o gustativas? ¿Existen problemas de masticación o deglución»? ¿Tiene problemas de dentición o de inserción de la misma? ¿Presenta diarreas, náuseas, vómitos, estreñimiento, etc.? ¿Vive el individuo solo? ¿Quién prepara sus comidas? ¿Sabe cocinar? ¿Son adecuadas las condiciones de la cocina y refrigeración de alimentos? ¿Goza de una situación económica que le permita adquirir la adecuada variedad de alimentos? 11. ¿Realiza alguna comida fuera del hogar?

TÉCNICAS PARA LA VALORACIÓN DEL ESTADO NUTRITIVO DE INDIVIDUOS

12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

255

¿Presenta incapacidad física que afecte a sus hábitos alimentarios? ¿Ingiere algún suplemento nutricional? ¿Cual es la cantidad de alcohol consumida? ¿Consume medicamentos sin prescripción facultativa? ¿Observa algún tipo de restricción alimentaria por motivos religiosos, étnicos o alérgicos? ¿Observa algún tipo de restricción alimentaria por motivos médicos? ¿Sufre el individuo depresión?

C) Recopilación dietética La recopilación de los datos de consumo de alimentos por parte de la persona es fundamental, pues no pueden orientar hacia determinadas desviaciones de la normalidad que, sin haber causado sintomatología alguna aún, podrían en un futuro próximo causarla, por lo que han de corregirse. En este sentido, ha de realizarse un repaso del consumo dietético que abarque periodos más o menos extensos de tiempo, siendo ideal que la recopilación dietética no sea exclusivamente cualitativa, sino que se intente medir el consumo de cada alimento. Para este fin suelen ser muy útiles las fotografías con diferentes cantidades de alimentos.

20.4. Valoración de la composición corporal La determinación de la composición corporal es empleada con diversos fines, desde los puramente farmacológicos, para el estudio de cinéticas de distribución y metabolización de fármacos, hasta en el caso que nos ocupa para determinar, principalmente, la grasa de reserva del individuo. Para la determinación de la composición corporal nos basamos en modelos de compartimentos corporales, que según nuestro fin pueden estar diferentemente estructurados y que realizan una compartimentalización del cuerpo más teórica que física, al no existir, en la mayoría de compartimentos, una continuidad de los mismos. La forma más precisa de determinar la grasa o la masa muscular corporal sería su pesaje una vez separada del resto de constituyentes corporales, lo cual no es complicado, aunque requiere que el individuo esté muerto. Obviamente, este método sólo puede emplearse como referencia, pero no puede usarse en pacientes vivos. En estos últimos, los métodos a emplear suelen ser indirectos, en los que se cuantifica otro u otros compartimentos corporales, y por diferencia, el que buscamos; o bien se basan en métodos más precisos que se emplean como referencia y que por su coste o dificultad de realización no se pueden emplear en la práctica diaria. Lógicamente al ser indirectos los métodos, implican un mayor margen del error y pueden producirse al existir el pro pio error en el método empleado y en el del método de referencia y las correspondientes técnicas de conversión. Las características que deben concurrir en un método de valoración de composición corporal para que se considere adecuado son: ser seguro, no invasivo, barato, fácil de realizar, aplicable a

256

NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE A LIMENTOS

individuos de diferentes edades y situaciones fisiológicas y que produzca resultados exactos y reproducibles.

A) Densitometría Se basa en la diferente densidad de la grasa (0,9 kg/L) y el tejido magro corporal (1,1 kg./L). Utilizando, normalmente, la formula de Siri:

Existe una variante de esta formula que se emplea también con frecuencia la ecuación de Brozek:

Como sabemos, la densidad corporal sería el peso del individuo dividido por el volumen cor poral, que usualmente se calcula por el agua desplazada al sumergir al individuo en el agua. Tam bién se puede calcular por la diferencia del peso del individuo en el aire y en el agua. Hemos de tener en cuenta el volumen de aire pulmonar, que se suele calcular con técnicas habituales en fisiología respiratoria. Este aire cobra mayor importancia cuando se calcula la densidad por diferencia de pesada, por lo que el peso en el agua se determina varias veces, utilizándose las tres últimas, calculándose el volumen pulmonar in situ. Entre los principales inconvenientes de este método se encuentra su gran laboriosidad y la necesidad de un tanque de agua templada de un volumen suficiente, y en su caso, de báscula para pesar en el agua. Otra limitación es la dificultad inherente de estudiar a niños, ancianos, o impedidos. En cualquier caso, suele ser una técnica de referencia habitual, aunque a pesar de su aparente exactitud se pueden cometer errores al estimar el volumen pulmonar o al considerar, la masa libre de grasa como de densidad constante, a pesar de que varía con la edad y el sexo.

B) Antropometría En este apartado suelen existir ciertas discrepancias de métodos a la hora de determinar sobre todo las reservas grasas del individuo, que suelen finalmente aproximarse en cuanto a resultados y que prácticamente se basan en las cuatro mediciones principales: talla, peso, espesor de pliegues cutáneos y circunferencia medial del brazo. Son métodos clásicos, baratos, relativamente simples, no invasivos, fáciles de repetir y con unos requerimientos de instrumentación fácilmente transportable.


257

a) Talla y peso corporal El peso del individuo no es orientativo de nada en sí mismo, por lo que es necesario relacionarlo con otros datos como pueden serlo el peso ideal y usual del individuo. El peso ideal es calculado a partir de su estatura y sexo (y a veces de otros datos como complexión, edad, etc.); el peso habitual es un promedio del mantenido por el individuo en el último año. Estos pesos son de especial interés sobre todo en problemas de desnutrición, ya que si un individuo ha perdido espontáneamente un 10 % o más de su peso en los últimos seis meses o presenta un peso de un 90 % del ideal, puede ser señal de desarreglos nutricionales, metabólicos, e incluso oncológicos. Estos datos nunca deben ser la única información a tener en cuenta a la hora de valorar el estado nutritivo de una persona, ya que procesos edematosos o ascitis pueden dar resultados similares a la obesidad, y esta última puede enmascarar pérdidas de masa muscular. I) Determinación de altura La altura del individuo ha de determinarse preferentemente con un tallimetro vertical. El individuo ha de estar descalzo, firme, con los brazos relajados y la cabeza en una posición tal que el meato auditivo se encuentre en un plano horizontal con respecto a la órbita inferior del ojo. La altura se determina sobre el cuero cabelludo. II) Determinación del peso El peso se realiza preferentemente desnudo o con una ropa que posteriormente se pueda pesar o muy ligera. Los instrumentos de pesada han de estar homologados, o contrastados periódicamente con los homologados. III) Cálculo de índices Es frecuente expresar la relación de las medidas obtenidas de peso y altura con referencias en forma de índices. Para el cálculo de algunos de los índices de peso, es necesaria la utilización de una tabla de pesos de referencia. Son muy numerosas las tablas publicadas con este objeto y que en líneas generales son muy similares en los valores que ofrecen. Básicamente, todas las tablas ofrecen una relación de pesos ideales según la altura del individuo y diferentes para hombres y mujeres. Además, existen tablas que diferencian distintos tipos de contextura corporal, la cual se determina en otra tabla según la medición del ancho del codo. Por último, existen otras tablas que diferencian además la influencia de la edad sobre ese peso ideal. Entre las tablas más utilizadas destacan las de Metropolitan Life Insurance Company, o las de Alastrué et al. de población española. En población infantil, las tablas de elección en España son las de Hernández Rodríguez.

258


TABLA 20.1. Peso ideal de hombres entre 25-59 años (Metropolitan Life Insurance)


TABLA 20.2. Peso ideal de mujeres entre 25-59 años (Metropolitan Life Insurance)

259

260


TABLA 20.3. Valores medios de peso en relación a la talla en hombres españoles de 16 a 70 años (Alastrué et al)


TABLA 20.4. Valores medios de peso en relación a la talla en mujeres españoles de 16 a 70 años (Alastrué et al) Talla (cm)

145 147 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174

Media

DE

49,85 50,11 50,11 51,33 51,85 52,11 53,29 54,25 54,63 55,08 55,08 55,37 55,83 54,82 55,94 57,78 58,17 58,86 60,31 61,38 63,20 65,90 65,33 65,11 65,33 65,50 66,50

4,22 3,58 8,55 5,09 6,45 4,51 6,68 7,10 7,67 9,17 6,81 6,33 7,61 5,72 8,27 6,97 5,62 8,13 9,58 5,29 5,89 12,34 4,92 5,30 4,56 3,92 3,20

Entre los índices que se pueden calcular fácilmente destacan:

2 61

262


TABLA 20.5. índice de masa corporal (IMC) en relación a la edad Edad (años)

IMC Mujeres

IMC Hombres

19-24 25-34 35-44 45-54 55-64 >65

19-24 20-25 21-26 22-27 23-28 24-29

19-24 20-25 20-25 20-25 20-25 20-25

TABLA 20.6. Grado de desnutrición en función del peso referido al peso deseable en porcentaje Porcentaje <70 70-90 80-90 90-110 110-120 120

Grado de desnutrición

Severa Moderado Leve Normal Sobrepeso Obesidad

TABLA 20.7. Grado de desnutrición en función del peso referido al peso habitual Grado de desnutrición (%) Tiempo previo

1 semana 1 mes 3 meses 6 meses

Severa

Leve o moderada

<98 95 <95,2 <90

98-99 95 92,5 90

TABLA 20.8. Grado de crecimiento en función de la talla referida a la talla deseable Valores

<80 80-93 93-105 <105

Crecimiento

Enanismo Pequeño Normal Gigantismo

TÉCNICAS PARA LA VALORACIÓN DEL ESTADO NUTRITIVO DE INDIVIDUOS ___________ 263

Sin embargo, el índice más empleado, con diferencia, en valoraciones antropométricas, es el índice de masa corporal (IMC) o de Quetelet, que se calcula: IMC = P/T2 (kg/m2)

b) Relación cintura/cadera Si bien no es indicativo de las reservas grasas, se utiliza esta relación como predictivo de riesgo cardiovascular, el cual se considera que aumenta cuando esta relación sobrepasa el 0,8, matizándose que el riesgo es elevado para varones por encima de 0,95 y para mujeres por encima de 0,85.

c) Pliegues cutáneos Es una de las medidas más eficaces de la cantidad de grasa de reserva que tiene un individuo, que es principalmente subcutánea. La medición de pliegues cutáneos está muy correlacionada con la pesada hidrostática o densitometría (0,83 a 0,89), estándolo bastante menos las tablas de peso y altura (0,60). Para la medición de pliegues cutáneos se utiliza el llamado caliper o calibrador de pliegues cutáneos, que es un calibre graduado el cual indica o directamente aplica el grado óptimo de presión que debemos realizar para obtener una medida correcta del grosor del pliegue. La medición se realiza mediante un caliper a 1 cm aproximadamente por debajo de donde estamos tomando el pliegue con los dedos, realizando una presión aproximada de 10 g/mm 2, si en el caliper puede regularse en este parámetro estando la musculatura relajada en el momento de la medición. Han de realizarse un mínimo de dos mediciones, las cuales, si varían en más de 1 mm requieren una tercera, por lo que es usual que se determine directamente por triplicado, siendo el resultado la media de las tres determinaciones. La toma de esta medida puede realizarse en diferentes localizaciones, recibiendo por ello diferentes denominaciones como bicipital, tricipital, subescapular, torácico inferior, iliaco y abdominal. I) Medida del pliegue tricipital El pliegue más frecuentemente medido es el tricipital, y para su medición correcta elegiremos el brazo no dominante, a menos que algún tipo de circunstancia lo impida o desaconseje. El individuo estará de pie, con el brazo desnudo, caído y relajado, o bien sentado sin que el brazo se apoye en ninguna superficie. El lugar exacto de la medición será justo en el punto medio entre el acromión de la escápula y el extremo del codo. Para ello, se medirá entre dichos puntos con una cinta métrica, mientras el individuo mantiene el antebrazo en ángulo de 90° con respecto al brazo. Una vez relajado el brazo, se aprieta suavemente con los dedos pulgar e índice de la mano izquierda elevando el pliegue cutáneo y haciendo descender el paquete muscular. Para asegurarnos de no tomar masa muscular conviene que el paciente contraiga y relaje los músculos del brazo intermitentemente, sin que dejemos de aplicar los dedos suavemente. La piel ha de estar seca, pues de lo contrario puede desvirtuar la medida.

264


II) Otros protocolos de medición de pliegues Bicipital: cara anterior del brazo a nivel del punto medio sobre el vientre del músculo

bíceps. Suprailíaco: en la línea media axilar por encima de la cresta ilíaca anterosuperior. Subescapular: zona inmediatamente inferior al borde de la escápula.

III) Sistemas de medida multipliegue Aunque el pliegue tricipital es el universalmente empleado por su facilidad de obtención y su exactitud, en determinadas circunstancias la medición exclusiva de este pliegue puede ofrecernos resultados falsos, como puede ser el caso de individuos que ejercitan o han ejercitado mucho la musculatura tricipital. Debido a estas circunstancias se han diseñado sistemas de medida de diferentes pliegues cutáneos (normalmente 3 ó 4). El sistema de cuatro pliegues más extendido es el que determina el pliegue bicipital, tricipital, subescapular y suprailíaco, siendo utilizable tanto para hombres como para mujeres. Entre los sistemas de tres pliegues, el más empleado en hombres es el que se determina en los pliegues pectoral (próximo a la axila), abdominal (a 2 cm lateralmente del ombligo) y del muslo. En las mujeres, en cambio, el sistema de tres pliegues más empleado es en el que se miden los pliegues tricipital, suprailíaco y del muslo. Usando más de un pliegue podemos utilizar la ecuación de Durin & Wormersley, tomando la suma de los cuatro pliegues para el cálculo, siendo de esta forma los resultados obtenidos más fiables.


TABLA 20.9. Contenido graso estimado en función de la suma de cuatro pliegues cutáneos: bíceps, tríceps, subescapular y suprailíaco (expresado como porcentaje de peso corporal) Pliegues (mm)

Hombres (edad en años) 8,1

30 40 50 60

12,9 16,4 19,0 21,2 23,1 24,8 26,2 27,6 28,8 30,0 31,0 32,0 32,9 33,7 34,5 35,3 35,9 -

70

80 90 100 110 120 130 140

150 160 170 180 190 200 210

40-49

>50

16-29

30-39 40-49

>50

12,2 16,2 19,2 21,5 23,5 25,1 26,6 27,8 29,0 30,1 31,1 31,9 32,7 33,5 34,3 34,8

12,2 17,7 21,4 24,6 27,1 29,3 31,2 33,0 34,4 35,8 37,0 38,2 39,2 40,2 41,2 42,0

12,6 18,6 22,9 26,5 29,2 31,6 33,8 35,8 37,4 39,0 40,4 41,8 43,0 44,1 45,1 46,1

14,1 19,5 23,4 26,5 29,1 31,2 33,1 34,8 36,4 37,8 39,0 40,2 41,3 42,3 43,3 44,1

-

-

-

-

17,0 21,8 25,5 28,2 30,6 32,5 34,3 35,8 37,2 38,6 39,6 40,6 41,6 42,6 43,6 44,4 45,2 45,9 46,5 -

21,4 26,6 30,3 33,4 35,7 37,7 39,6 41,2 42,6 43,9 45,1 46,2 47,2 48,2 49,2 50,0 50,8 51,6 52,4 53,0

17-29 30-39

20

Mujeres (edad en años) 19,8 24,5 28,2 31,0 33,2 35,0 36,7 38,3 39,7 41,0 42,0 43,0 44,0 45,0 45,8 46,6 47,4 48,2 48,8 49,4

265

266

NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECN ÓLOGOS DE ALIMENTOS

TABLA 20.10. Límite del pliegue tricipital mínima para considerarse obesidad


267

TABLA 20.11. Pliegue cutáneo tricipital (mm) en hombres distribuido por percentiles (población norteamericana)

26

NUTR ICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECN ÓLOGOS D E ALIMENTOS

TABLA 20.12. Pliegue cutáneo tricipital (mm) en mujeres distribuido por percentiles (población norteamericana)

TABLA 20.13. Valores de C y M para el cálculo de la ecuación de Durin & Wormersley a partir de la edad y sexo


269

IV) Cálculo de las reservas grasas a partir de los pliegues Como orientación de medidas medias se indica: 12 mm y 21 mm en varones y hembras adultos respectivamente, y 11 mm y 24 mm en varones y hembras ancianos respectivamente. Obviamente, estos valores son sólo aproximativos y para una correcta evaluación es preferible recurrir a fórmulas o tablas que nos indican la densidad corporal o el porcentaje de grasa por grupos de edad. Entre las fórmulas empleadas con más frecuencia se encuentran las de Durin & Wormersley, que expresan la regresión lineal entre la densidad corporal y el grosor del pliegue. Densidad corporal = C - M x Logio (media de cuatro pliegues) Para el cálculo del porcentaje de grasa a partir de la densidad corporal es habitual utilizar la ecuación de Siri, ya anteriormente comentada.

d) Circunferencia muscular del brazo Esta medición se realiza para determinar las reservas de proteínas del individuo, siendo un excelente complemento de la determinación de las reservas grasas. Para tomar la medida el sujeto debe dejar caído el brazo (no dominante) de forma relajada y sin que apoye en ningún sitio. La medición se realiza con cinta métrica justo en el lugar en que se marco para la determinación del pliegue tricipital. La cinta debe ajustarse firmemente pero sin que haga presión sobre el tejido adiposo. Para el cálculo del perímetro muscular del brazo, utilizaremos la siguiente fórmula: Circunferencia brazo - 0,314 x Pliegue tricipital Como valores medios de la circunferencia o perímetro muscular del brazo se aceptan 27,9 cm y 21,2 cm en varones y hembras adultos y 26,8 cm y 22,5 en varones y hembras ancianas respectivamente, aunque como también indicamos, la forma más correcta de interpretarlos es mediante fórmulas o datos estándares tabulados.

e) Interpretación de las medidas antropométricas La interpretación de las medidas antropométricas, como ya hemos indicado, se realiza preferentemente comparando los valores obtenidos con los de referencia elaborados a partir de un grupo de población considerado normal y saludable. Es corriente que los datos de referencia se expresen como un conjunto de medias (o medianas) y unos percentiles en torno a ellas. En estos casos, se interpreta que las medidas inferiores al 5.° percentil se corresponden con una desnutrición severa entre el percentil 5.° y 15.° desnutrición leve, y por encima del 85.° percentil sufren sobrepeso. Las últimas tendencias en las tablas de referencia son las de distinguir además de los sexos, dos grupos de edad, uno correspondiente a adultos y otro para ancianos (65-74 años).

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TABLA 20.14. Perímetro muscular del brazo (mm) en hombres distribuido en percentiles (población norteamericana)


TABLA 20.15. Perímetro muscular del brazo (mm) en mujeres distribuido en percentiles (población norteamericana)

TABLA 20.16.

Límites para evaluar la insaturación de malnutrición y obesidad a partir de algunos valores antropométricos

271

272

NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PAR A TECNÓLOGOS DE ALIMENTO S

Cuando no se expresan los percentiles, normalmente se utilizan porcentajes del valor estándar que se calculan:

Como resumen de las dos formas más habituales de expresar valoración de las medidas antro pométricas ofrecemos la Tabla 20.16. Si mediante el empleo de alguna fórmula o tabla, y las medidas antropométricas correspondientes hemos obtenido el porcentaje de grasa del individuo, podemos realizar la interpretación correspondiente teniendo en cuenta que los máximos recomendados como saludables según sexo y edad del individuo son los que se expresan en la Tabla 20.17.

TABLA 20.17. Porcentajes de grasa máximos recomendables como saludables según sexo y edad del individuo EDAD (años) 0-20 20-22 23-24 25-27 28-29 30-32 33-39 >40

Hombres 15% 15% 15% 17% 18% 19% 20% 21%

Mujeres 17% 18% 19% 20% 20% 22% 22% 22%

Como norma general debemos de realizar más de una medida antropométrica a la hora de evaluar el estado nutricional de un individuo, y sobre todo si en la anamnesis del individuo se observan factores de riesgo.

f) Errores en la valoración antropométrica La principal fuente de error es la inexperiencia del examinador, con localización incorrecta de pliegues. Son también frecuentes los errores por falta de cooperación del individuo a estudiar y la utilización de equipos inadecuados. La talla puede verse afectada por enfermedades óseas como la osteoporosis, y en el caso de la valoración de peso puede producir errores el edema y ascitis. Por último, la elección de tablas o gráficos puede no ser la más adecuada para el individuo estudiado.


273

C) Métodos de dilución Estos métodos se basan en la administración de sustancias que se distribuyen de forma total o selectiva por los líquidos corporales. Las sustancias clásicas son la antipirina para el agua corporal total, el tiocianato o la inulina para el espacio extracelular y el azul de Evans para el volumen plasmático. Posteriormente se han utilizado sobre todo isótopos como 22 Na, 82Br y 35SO4= para el espacio extracelular y 42K para el volumen intracelular. Estas sustancias necesitan un tiempo de difusión que puede variar de un individuo a otro, e incluso de uno sano a otro enfermo. Los más empleados en la actualidad son el deuterio, oxígeno18 y tritio. La forma de administración más usual es vía oral y tras un ayuno nocturno. La vía intravenosa requiere unas condiciones de asepsia, preparación y administración que desaconsejan su uso de forma cotidiana. Se puede realizar una extracción de sangre, orina y saliva, o varías para comprobar que se ha alcanzado el equilibrio, determinándose las concentraciones por diversas técnicas según la sustancia utilizada. La distribución de sustancias no es exactamente igual al modelo teórico por asociación con sustancias orgánicas o del propio agua que modifican su distribución. El agua corporal total es sobrestimada en un 5 % para el tritio, 4 % para el deuterio y 1 % para el oxígeno 18. Para el cálculo del volumen celular se asume una constante de 0,73, obtenida a partir de estudios de cadáveres, si bien el estado de hidratación puede variar y, en concreto los niños, suelen estar más hidratados (de 0,81 en recién nacido a 0,73 en adulto). El empleo de gases solubles en grasa, como el ciclopropano y el xenón no son muy utilizadas en la actualidad.

D) Creatinina urinaria La creatinina es una sustancia generada casi exclusivamente en el músculo esquelético a partir de creatina y fosfato de creatina. Siempre que la función renal no esté perturbada se puede asumir una relación directa entre la masa libre de grasa y la excreción urinaria de creatinina en personas que siguen una dieta libre no vegetariana. La fórmula que relaciona estos dos parámetros es la siguiente: MLG (kg) = 0,0291 mg/d Cr + 7,38 Si asumimos que la masa muscular esquelética libre de grasa equivale al 49 % del peso cor poral libre de grasa, podemos calcular también la masa muscular. Se calcula entre 17,8 y 20 kg de músculo esquelético por gramo de creatinina excretada. Existen tablas del índice creatinina/altura que expresan la excreción de creatinina normal para cada talla. La determinación de creatinina ha de realizarse en periodos de 24 horas, pero dado que existen variaciones en un mismo individuo de hasta un 10 %, lo ideal es realizar análisis de varios días.

274


Cuando no se pueda estar seguro de que la recogida de orina será completa, se puede administrar PABA (ácido paraminobenzoico), cuya determinación en orina, si es inferior al 85 %, indicará que la recogida de orina no es completa. Otro indicador urinario de la masa muscular es la 3-metilhistidina, que procede del catabolismo de actina y miosina (esquelética, cardiaca y visceral). Aproximadamente el 75 % de este metabolito procede del músculo esquelético, siendo necesaria una abstinencia de consumo de carne de 3 días para su correcta valoración, que puede verse enmascarada por desnutrición calórico-proteica, enfermedades consuntivas y/o alteraciones hormonales.

E) Potasio corporal total El potasio de la naturaleza se encuentra en forma de tres isótopos:

Este último isótopo, a pesar de su escasa proporción, tiene carácter radiactivo, emitiendo radiación gamma, por lo que su presencia en el cuerpo puede medirse mediante una gammacámara de cuerpo entero de alta sensibilidad, una vez aislado de otras fuentes de radiación externas. A partir de la medición de radiación gamma se obtiene la cantidad de 40K en el cuerpo, de éste, el potasio total, y a partir de la constante 0,0266 kg de potasio total/kg de masa libre de grasa se puede calcular esta última. También se puede utilizar la aproximación de 60 mmol/kg de peso en mujeres y 66 mmol/kg en hombres. Entre los principales inconvenientes de esta técnica se encuentran, el coste del equipo, y lo prolongado de su determinación (unos 40 minutos), y una cierta desviación en los cálculos por la interferencia de la grasa en la determinación de radiación gamma en individuos muy obesos, que requiere calibración mediante isótopo externo 42K.

F) Análisis de activación de neutrones

in vivo

La activación de neutrones consiste en un bombardeo de neutrones sobre los núcleos de los átomos que los desestabiliza, emitiendo estos energías de longitud de onda característica al volver a su estado fundamental. Dada la especificidad de la energía emitida por los átomos, se pueden cuantificar los elementos mayoritarios del cuerpo como C, N, S, P, Ca, K, Cl, etc. Con la cuantificación de N, se puede obtener el contenido proteico, con la Ca, la masa ósea y con el de C, el contenido graso. Se puede considerar como el método más fiable de determinación de composición corporal in vivo.

Existen dos técnicas distintas para realizar la determinación: • Análisis de activación retrasada (10-20 mSv), de elevada precisión. • Análisis gamma temprano (1 mSv), de menor precisión y riesgo.


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Entre sus inconvenientes destaca su enorme coste (instalaciones específicas). Dado la alta radiación que se utiliza está desaconsejado en numerosos individuos incluidos niños y embarazadas. La duración de la exploración dura entre 20 y 30 minutos, tiempo en que el sujeto debe permanecer inmóvil. También es necesario asumir supuestos como la proporción de N en proteínas constante, o de Ca en hueso, y fórmulas para calcular la grasa a partir del C detectado.

G) Absorciometría con rayos X de doble energía La técnica se basa en la diferencia en la atenuación que se produce entre dos haces de rayos X de diferente energía al atravesar los distintos tejidos del organismo. En principio se utilizó la técnica sólo para determinar la masa ósea, pero el empleo de softwares apropiados permite diferenciar también la masa grasa y la magra. El individuo situado en decúbito supino e inmóvil es sometido a una radiación variable en torno a 3 mRem (10 % de una radiografía usual de tórax) que dura unos 20 minutos (menos, con equipos más modernos y costosos). Entre las principales limitaciones de la técnica se encuentran los diferentes resultados obtenidos con equipos de diferente marca, incluso modelo o algoritmo matemático empleado, por lo que los resultados no son comparables a menos que se realicen en idénticas condiciones. Existen también limitaciones por la superficie total a irradiar (no es factible en individuos muy obesos o más altos de 190 cm), y en la ropa que lleva el individuo (el algodón se identifica como grasa). Para la calibración se pueden utilizar diferentes referencias, por lo que los resultados pueden variar también. Los equipos más modernos permiten una reproducibilidad que ocasiona menos de 1 % de error en individuos adultos normales. Otros inconvenientes son su elevado coste de adquisición y su inmovilidad. Y como ventaja está su independencia del investigador en los resultados.

H) Estudios de imagen Los principales estudios de imagen son la Tomografía Computarizada (CT) y la Resonancia Nuclear Magnética (RNM). La CT se realiza por la interpretación de la atenuación de los rayos X como unidades Hounsfiel, calibrándose el agua como 0 (cero) y teniendo la grasa valores en torno a -70 y músculo esquelético sobre +20. Estos métodos suelen emplearse para regiones corporales concretas más que para todo el organismo. Son caros, requieren tiempos de exploración prolongados y la CT somete al individuo a radiaciones ionizantes. Habitualmente, este tipo de equipos están situados en los departamentos de radiología de los hospitales y dados sus múltiples usos diagnósticos es difícil su empleo con fines nutricionales.

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I) Absorción de rayos infrarrojos Consiste en la emisión de luz próxima al infrarrojo sobre una zona corporal (habitualmente bíceps) y su medición a longitud de onda de 916 y 1.026 nm, que son las más predictivas para tejido graso. La absorción lumínica a estas longitudes de onda se pueden relacionar con la cantidad de tejido graso mediante ecuaciones de regresión. Entre sus inconvenientes destaca la poca precisión y exactitud, y la suposición de que la zona irradiada es representativa del grosor graso del cuerpo. Su grado de penetración es inferior a 1 cm, por lo que en individuos obesos se subestima el contenido graso. El cálculo de la grasa corporal total parte de numerosos supuestos no bien establecidos.

J) Impedancia bioeléctrica La impedancia eléctrica se calcula como la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de resistencia y reactancia. Se obtiene habitualmente por la determinación de la caída de voltaje entre dos puntos al aplicar una corriente eléctrica. En el cuerpo humano, la corriente es transmitida por electrólitos disueltos en agua, y se ve dificultada por la grasa, por tanto, la impedancia es proporcional al contenido graso del cuerpo. Normalmente se aplica la corriente mediante dos pares de electrodos situados en una mano y un pie, o bien entre el metatarso y talón de ambos pies, según el modelo de aparato que empleemos. El individuo a analizar ha de cumplir algunos requisitos como situarse en decúbito supino, con las extremidades paralelas al cuerpo, ayuno de entre 2 y 4 horas, buena hidratación, no haber ingerido alcohol ni realizado ejercicio físico en las últimas 24 horas, etc. Uno de los aspectos importantes de este tipo de instrumentos es la frecuencia de la corriente, siendo habitual 50 kHz, aunque existen instrumentos con rangos entre 50 kHz y 1 MHz que se denominan Biolmpedance Spectroscopy (espectroscopia de bioimpedancia). Cuanto más alta es la frecuencia mejor atraviesa la corriente las membranas celulares, por lo que el uso de varios rangos de frecuencia permite discriminar el espacio intra y extracelular. El cálculo de la masa libre de grasa a partir del análisis de impedancia se suele realizar mediante fórmulas matemáticas (a veces secretas) que relacionan altura, y a veces peso, y la constante de masa celular (0,73). El empleo de diferentes fórmulas y oscilaciones de las medidas de impedancia en un mismo individuo ponen en entredicho la fiabilidad de los resultados de grasa corporal y masa libre de grasa. Además, hemos de tener en cuenta que las fórmulas suelen estar diseñadas para individuos adultos sanos, por lo que la extrapolación a niños o ancianos, o diversas patologías relacionadas con la extravasación de líquidos no es fiable. A pesar de ello, y sobre todo, los equipos multifrecuencia han sido utilizados en estudios serios y rigurosos.

K) Conductividad eléctrica total (TOBEC o EMSCAN) Es otra técnica derivada de la conductividad eléctrica, pero en este caso se utiliza una bobina solenoidal para generar un campo magnético en torno al individuo que produce en éste una


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corriente eléctrica medible y diferenciable de cuando la bobina está vacía. La diferencia de impedancia en la bobina se divide por el peso del individuo y es proporcional a la masa libre de grasa. Las mediciones se suelen realizar con el individuo en una camilla que se mueve en interior de la bobina, dando medidas en diferentes puntos que por cálculos complejos y referencias de densidad bajo el agua finalmente proporcionan la masa libre de grasa del individuo. Entre los principales inconvenientes del método se pueden citar: su coste y aparatosidad (necesita instalaciones específicas), la necesidad de una referencia externa mediante otro método, y la dependencia de ecuaciones de cálculo complejas. Sus principales ventajas estriban en su precisión, su no invasividad, y el no necesitar excesiva colaboración por parte del sujeto a medir.

20.5. Examen del aspecto físico El examen físico del individuo, junto a las pruebas bioquímicas, se suelen denominar valoraciones clínicas, pues de lo que tratan es de determinar la carencia de algún nutriente esencial por los signos clínicos que produce, bien sea determinables físicamente o bioquímicamente. Desafortunadamente la mayoría de los signos clínicos apreciables de manera directa suelen ser muy inespecíficos en deficiencias leves, por lo que es necesario recurrir a pruebas bioquímicas si la anamnesis y/o valoraciones antropométricas nos dan indicios de algún tipo de carencia, sin que el examen físico nos lo pueda corroborar. En la tabla se resumen algunos de los signos fundamentales para apreciar, de manera simple, algunos tipos de carencias específicos. Sin embargo, ha de tenerse en cuenta que ciertos factores fisiológicos o patológicos pueden ocasionar signos similares a ciertas carencias, sin que éstas necesariamente existan. El caso más obvio es el de los ancianos, que pueden presentar de forma fisiológica algunos de estos signos propios de su edad: cabello ralo y delgado de caída fácil, encías sangrantes.

20.6. Pruebas bioquímicas Las pruebas bioquímicas son la mejor forma de determinar cuando un individuo presenta algún tipo de carencia nutricional. El principal problema de este tipo de pruebas es el coste y el tiempo que suelen tardar los resultados. Tradicionalmente las pruebas bioquímicas se dividen en dos grandes grupos correspondientes a la determinación concreta del nutriente o algún metabolito de él en líquidos orgánicos o de excreción, y, por otra parte, en la determinación de la acción enzimática que realizan algunos de ellos. Las medidas en orina deben ser sobre el volumen de un tiempo prolongado (6 a 24 h), ya que la corrección según el cociente de creatinina no siempre es fiable. En la Tabla 20.15 se resumen algunas de las pruebas bioquímicas que se pueden solicitar ante la sospecha de carencia de determinados nutrientes, indicándose pruebas a tres niveles: a) posi-

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TABLA 20.18. Principales signos clínicos en la valoración del estado nutricional Obesidad Exceso de peso en relación con la talla o con otro índice óseo. Espesor excesivo de los pliegues cutáneos. Exceso de la circunferencia de la cintura en relación con el perímetro torácico. Desnutrición Insuficiencia de peso en relación con la talla o con otro índice óseo. Adelgazamiento de los pliegues cutáneos. Exageración de las prominencias óseas. Disminución de la elasticidad cutánea. Apatía mental y física. Malnutrición proteico-calórica Edema. Trastornos psicomotores. Decoloración capilar. Caída del cabello. Debilitamiento y enrarecimiento del cabello. Semblante distraído. Dermatitis exfoliativa. Decoloración difusa de la piel. Avitaminosis A Xerosis cutánea. Hiperqueratosis folicular, tipo 1. Xerosis Conjuntival. Queratomalacia. Manchas de Bitot. Avitaminosis D Raquitismo evolutivo (niños). Hipertrofia epifisaria indolora (niños entre 1 y 6 meses). Rosario costal. Craneotabes (niños menores de un año). Hipotonía muscular. Raquitismo curativo (niños o adultos). Protuberancias frontales y parietales. Rodillas salientes o piernas arqueadas. Deformaciones torácicas. Osteomalacia (en los adultos). Deformaciones esqueléticas localizadas o generales. Arriboflavinosis Estomatitis angular, cicatrices angulares. Lengua roja. Atrofia papilar del centro de la lengua. (continúa)


TABLA 20.18. Principales signos clínicos en la valoración del estado nutricional (continuación) Dermatitis seborreica nasolabial. Bletarítis angular. Dermatosis del escroto o de la vulva. Vascularización de la córnea. Carencia de tiamina Abolición de los reflejos. Abolición del reflejo rotuliano. Pérdida de la sensibilidad e hipotonía muscular. Dolor a la presión de los músculos de la pantorrilla. Alteraciones cardiovasculares. Edema. Carencia de niacina Dermatosis pelagroide. Enrojecimiento y exfoliaciones de la lengua. Fisuras linguales. Atrofia papilar. Pigmentación malar y supraorbitaria. Avitaminosis C Encías inflamadas y hemorrágicas. Hiperqueratosis folicular, tipo 2. Petequias. Equimosis. Hematomas intramusculares o en el subperiostio. Hipertrofia epífisaria (dolorosa). Carencia de hierro Palidez de la mucosa. Coiloniquia. Atrofia papilar de la lengua. Carencia de yodo Hipertrofia tiroidea. Exceso de flúor Esmalte de los dientes marmóreo al inicio, difícil de distinguir de una hipoplasia del esmalte.

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280


TABLA 20.19. Métodos bioquímicos de valoración del grado nutricional

(continúa)


281

TABLA 20.19. Métodos bioquímicos de valoración del grado nutricional (continuación)

ble ingesta reducida; b) posibilidad de deplección celular (es decir, deficiencia en los tejidos o afectación de una función orgánica; c) métodos suplementarios, que no indican por sí mismos la deficiencia, pero ayudan a interpretar los anteriores.

A) Proteínas La deficiencia de proteínas afecta tanto a las pruebas musculares como a las que no lo son, por lo que es suficiente un computo de las mismas, aunque en ocasiones puede ser interesante discriminar entre ambas:

a) Proteína corporal total Lo más fácil es realizar un balance nitrogenado según la siguiente fórmula: Ingesta proteica/6,25 = nitrógeno urinario + 4 Si esta igualdad está desequilibrada hacia el término derecho puede haber deplección proteica.

b) Proteína muscular Podemos utilizar como indicador de este parámetro la creatinina urinaria derivada del fosfato de creatina, que prácticamente sólo se encuentra en el músculo. La excreción de creatinina se considera estable en individuos normales.

c) Proteína no muscular La pérdida o recuperación de proteína muscular suele utilizarse con frecuencia a nivel hospitalario. Se suelen utilizar para su evaluación proteínas séricas habitualmente producidas en el

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hígado, y con una vida media relativamente corta, variable según el tipo y en función del objetivo perseguido. Albúmina sérica (14 días de vida media), indicador de malnutrición proteica crónica. Transferrina sérica (8-10 días). Prealbumina transportadora de tiroxina (2 días), estados agudos de malnutrición proteica. Proteína transportadora de retinol (10-12 horas), estados agudos de malnutrición proteica. B) Tiamina

a) Método indicador de función alterada El pirofosfato de tiamina es la coenzima de la transcetolasa eritrocitaria, por lo que la actividad de esta última es muy útil para la determinación deplecciones corporales. El efecto PPT consiste en una vez comprobada la reducción en la actividad de la transcetolasa eritrocitaria se procede a adicionar a la enzima, la coenzima correspondiente in vitro, y si aumenta la actividad es signo inequívoco de la deficiencia.

b) Método suplementario El pirofosfato de tiamina también actúa como coenzima de la piruvato deshidrogenasa, por lo que la deficiencia en tiamina impide la actuación correcta de la enzima, acumulándose ácido pirúvico, que también se transforma en ácido láctico, pudiendo detectarse ambos. C) Riboflavina

Esta vitamina puede detectarse en la orina, o bien determinar su actividad, por ejemplo, en la glutationrreductasa eritrocitaria, que tiene por coenzima la favín-adenín-dinucleotido (FAD); en este caso, se corrobora la deficiencia adicionando la FAD in vitro, que si aumenta su actividad indica la deficiencia. D) Piridoxina

Ingesta reducida La vitamina se excreta por la orina una vez metabolizada en forma de ácido piridóxico, que es el que se determina. a)

b) Función alterada El fosfato de piridoxal es coenzima de las transaminasas glutamicooxalacética (GOT) y glutamicopirúvica (GPT), en cuya actividad se mide y se corrobora la deficiencia con la coenzima, como los casos anteriores.


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c) Método suplementario Como sabemos, la piridoxina interviene en la transformación de triptófano en niacina (ácidos nicotínico), por lo que la deficiencia de la primera produce la acumulación de un derivado de la reacción, que es el ácidos xanturénico. La prueba, por tanto, consiste en administrar una cantidad de triptófano y evaluar el ácido xanturénico en orina de 24 h.

E) Niacina a) Ingesta reducida Los metabolitos urinarios de la niacina son N-metilnicotinamida y 2-piridona.

b) Método suplementario Evaluación del nivel de triptófano en ayunas (precursor del ácido nicotínico).

F) Ácido ascórbico Los métodos indicados se basan en la detección de vitamina en plasma, leucocitos y orina.

G) Vitamina B 12 Uno de los síntomas más notorio de la deficiencia de esta vitamina es la denominada anemia megaloblástica y macrocítica, que se caracteriza por que las células eritroblásticas adquieren forma anormal (megaloblastos) y los eritrocitos se vuelven irregulares voluminosos y ovales (macrocitos), por ello, la observación de la medula ósea es de gran interés. Prueba de Schilling. Consiste en la administración de vitamina B]2 radioactiva y, evaluar la cantidad excretada en heces, lo que da idea de problemas de absorción y posible déficit del factor intrínseco.

H) Ácido fólico La histidina se transforma en ácido formiminoglutámico, que cede el grupo formimino al ácido tetrahidrofólico, pero, lógicamente, si falta el folato se acumula el citado ácido formiminoglutámico. El método suplementario propuesto consiste en administrar histidina vía oral y determinar en orina el ácido formiminoglutámico.

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I) Vitamina D

El déficit de vitamina D se evidencia por bajos niveles plasmáticos de 25 OH-D y 1,25 (OH) 2D3, bajando los niveles de calcio y fósforo, lo que trata de compensarse con un aumento de fosfatasa alcalina en osteoblastos. J) Vitamina E

Sabemos que la vitamina E actúa como protector de la membrana plasmática, por lo que su deficiencia se puede evidenciar, por ejemplo, comprobando el grado de resistencia a la hemolisis con agua oxigenada. K) Vitamina K

La falta de vitamina K supone un menor nivel de protrombina y otros factores coagulantes, por lo que el tiempo de coagulación aumenta. L) Otros indicadores bioquímicos

Ya hemos comentado en el tema de lípidos, la importancia de la determinación de colesterol (HDL, LDL), así como las apoproteínas A y B cuando la dieta está viciada hacia un consumo excesivo de grasas, principalmente saturadas. Los niveles de ácido úrico son también orientativos de anomalías nutricionales, principalmente por exceso de determinados componentes de la dieta.

21 Bibliografía recomendada

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BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

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Nutricion y Dietetica Para Tecnologos en Alimentos(1)

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