Clasificación de nutrimentos: importancia, cantidad y función

Concepto de nutrientes: sustancias químicas que componen los distintos alimentos, útiles para el metabolismo orgánico, y que corresponden a los grupos generalmente denominados proteínas, hidratos de carbono, lípidos, vitaminas, minerales y agua.

Estas sustancias alimenticias poseen varias funciones importantes para el cuerpo humano las cuales se pueden catalogar como:

1) Específica, relacionada con la nutrición en sí.

2) Energética, proporciona al cuerpo el combustible que necesita para producir energía la cual es liberada por medio de oxidaciones; esta energía química es transformada por los seres vivos en calor y trabajo mecánico

 3) Plástica, proveen las sustancias con las cuales se encuentra formado el individuo con el fin de la construcción y reconstrucción de los tejidos corporales; 4) Reguladora, suplen las sustancias necesarias para la regulación de las reacciones químicas que ocurren en las células

5) Paraespecífica, proveen las sustancias con las cuales se encuentra formado el individuo con el fin de la construcción y reconstrucción de los tejidos corporales.

Clasificación que agrupa a los nutrientes de acuerdo a su provisión de energía:

1) Nutrientes que proveen calorías (hidratos de carbono, las grasas y proteínas,

2) Nutrientes que no proveen calorías (vitaminas, minerales, y agua).

·         Nutrientes esenciales: Son absolutamente necesarios para el crecimiento, desarrollo y mantenimiento, y no son elaborados por el organismo en cantidades totales o suficientes para aportar las necesidades fisiológicas. 

• Proteínas: 4Kcal/g
• Glúcidos: 4 kcal/g
• Lípidos: 9 Kcal/g
• Vitaminas  (A, D, E, K, tiamina, riboflavina, niacina, folatos, B6, B12, biotina, ácido pantoténico.
• Minerales (calcio, hierro, fósforo, zinc, magnesio, cobre, yodo, selenio, manganeso, flúor, cromo, molibdeno, sodio, potasio, cloro).
• Agua

Glúcidos, hidratos de carbono o carbohidratos.

Se denominan glúcidos o hidratos de carbono, son compuestos orgánicos químicamente formados por dos átomos de hidrogeno por cada átomo de carbono y de oxigeno

Carbohidratos son compuestos ternarios CHO: su fórmula general es (CH2O)n

Monosacáridos: es un monómero de los glúcidos (azucares) son las unidades más sencillas de los carbohidratos, se dividen por su grupo funcional, estructura y numero de carbonos. El enlace glucosídico es el que une a los monosacáridos.

• Numero de carbonos

Triosas: Dihidroxiacetona y Gliceraldehido

Tetrosas: Eritrosa y Eritrulosa

Pentosa: Ribosa, Desoxirribosa y Ribulosa

Hexosa: Glucosa, Galactosa y Fructuosa

• Por su estructura: puede ser lineal o en forma de cíclico (anillo)
• Por su grupo funcional: Aldosas tiene el grupo aldehído (Gliceraldehido, Eritrosa, Ribosa, Desoxirribosa, Glucosa y Ribulosa) y Cetosas  tiene el grupo cetona (Eritrulosa, Ribulosa y Fructuosa).

Aldosa: tiene el grupo aldehído (CHO).

Cetosas: tiene el grupo cetona (CO).

Oligosacáridos: glúcidos formados por pequeños números de monosacáridos.

·         Disacàridos: unión de dos monosacáridos mediante enlace glucosídico (Alfa y Beta). El enlace glucosídico es de condensación porque libera una molécula de agua.

Alfa 1- 4                                      Alfa 1-2                                    Beta 1,4

Polisacáridos: Son los carbohidratos más complejos formados por muchas unidades de monosacáridos (macromoléculas).  

• Homopolisacàridos: están formados por monómeros de glucosa

Almidón: reserva energética en plantas (papa, maíz, arroz y trigo)

Glicógeno: reserva energética en animales (hígado y musculo)

Celulosa: componente de la pared celular de las algas y plantas

Quitina: componente de la pared celular de los hongos (N- Acetil glucosamina)

• Función
• Aportación  energética 4Kcal/ gr
• Aportan la fibra necesaria para el normal funcionamiento del sistema digestivo.

El glucógeno se almacena hasta una cantidad máxima de unos 100 gr. en el hígado y unos 200 gr. en los músculos. Si se alcanza este límite, el exceso de glucosa en la sangre se transforma en grasa y se acumula en el tejido adiposo como reserva energética a largo plazo.

Los glúcidos deben aportar el 55 ó 60 por ciento de las calorías de la dieta. Sería posible vivir durante meses sin tomar carbohidratos, pero se recomienda una cantidad mínima de unos 100 gr. diarios para evitar una combustión inadecuada de las proteínas y las grasas (que produce amoniaco y cuerpos cetónicos en la sangre) y pérdida de proteínas estructurales del propio cuerpo.

Carbohidratos y la producción de energía:

El consumo de carbohidratos es importante porque mantiene el equilibrio en el metabolismo de grasas proteínas y carbohidratos ya que ayuda a complementar la energía diaria. Se sugiere que aproximadamente el 50% de la ingesta calórica diaria provee carbohidratos.

Lípidos

Son compuestos ternarios (CHO). Los lípidos son un grupo heterogéneo de sustancias orgánicas que tienen en común el ser moléculas no polares, insolubles en el agua, solubles en los solventes orgánicos, estar formadas de  CARBONO, HIDRÓGENO, OXÍGENO y en ocasiones FÓSFORO, NITRÓGENO y AZUFRE y que son ésteres reales o potenciales de los ácidos grasos.

Se clasifican de acuerdo a su composición, el tamaño de cada cadena de carbonos y el grado de saturación de hidrógenos.

Clasifican en simples, complejos y asociados:

Simples: Son aquellos lípidos que sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Estos lípidos simples se subdividen a su vez en: Acilglicéridoso grasas (cuando los acilglicéridos son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites) y Céridos o ceras.

Ácidos grasos:

Como parte de los triglicéridos existen más de 20 ácidos grasos diferentes. La longitud de la cadena de carbonos varía entre 4 y 24 aunque los más comunes contienen 16 o 18 átomos de carbono. Además de la longitud, la cadena carbonos puede ser saturada o insaturada, es decir, que tiene generalmente de uno a cuatro dobles enlaces carbono-carbono.

•  Las grasas que tienen en su mayoría ácidos grasos saturados son sólidas o semisólidas a temperatura ambiente: sebo de res o de cordero, manteca de cerdo, la mantequilla o la margarina
• En cambio los aceites que son líquidos a temperatura ambiente están formados en su mayor parte por ácidos grasos con una o varias insaturaciones (poliinsaturados).

Las grasas corporales funcionan también como amortiguador mecánico para proteger a los tejidos, por ejemplo: la grasa que rodea a los riñones, el corazón y el intestino. La grasa subcutánea protege también al cuerpo de los agentes mecánicos externos y además funciona como un aislante térmico que protege a los organismos de las bajas temperaturas.

Ceras:

Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga

Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora. Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.

A diferencia de las grasas no son asimilables por el organismo humano. Las más conocidas son la cera de abeja, la cera de ovejas (la lanolina) y la del aceite de ballena. Son altamente insolubles en agua y son sólidos y duros a temperatura ambiente.

Compuestos:

Son un grupo numeroso de lípidos compuestos, importantes en la estructura de las membranas y derivados del ácido fosfatídico, que tienen como alcohol al glicerol y que incluyen las lecitinas, cefalinas, plasmalógenos y algunos otros lípidos menos frecuentes.

Lecitinas: También llamadas fosfatidil colinas, están formadas por glicerol, dos ácidos grasos, ácido fosfórico y la base nitrogenada colina. Las lecitinas son los fosfolípidos – así llamados porque contienen fosfato  más abundantes en las membranas celulares y en el plasma sanguíneo.

Cefalinas: También se llaman fosfatidil serinas y fosfatidil etanolaminas, son fosfolípidos importantes que contienen un glicerol, dos ácidos grasos, un ácido fosfórico y la base nitrogenada serina o etanolamina.

 Plasmalógenos: Son fosfolípidos de estructura muy semejante a las lecitinas y las cefalinas pero que tienen el ácido graso de la posición 1 bajo la forma de un aldehído alfa-beta insaturado. Están formados por un glicerol, un aldehído graso, un ácido graso, ácido fosfórico y una base nitrogenada que puede ser colina, etanolamina o serina.

• Esfingolípidos:

Son un grupo de lípidos compuestos derivados del alcohol aminado esfingosina. La unidad fundamental de los Esfingolípidos está formada por una esfingosina unida en enlace amida con un ácido graso de cadena larga para formar la ceramida, a la cual se une algún grupo polar que sirve de cabeza.

Esfingomielinas: son los más abundantes en la cubierta de mielina de las fibras nerviosas y por tener fosfato se los incluye a menudo dentro del grupo de los fosfolípidos. Están formadas por la esfingosina unida en enlace amida con un ácido graso saturado de cadena larga (ceramida) de más de 20 carbonos.

Galactolípidos o cerebrósidos: son lípidos complejos, especializados y abundantes en el tejido nervioso. Están formados por una ceramida en enlace glucosídico con el monosacárido galactosa, menos frecuentemente la glucosa o algún oligosacárido (gangliósidos).

• Fuentes:

Las fuentes animales proveen de lípidos saturados

Los lípidos solamente aportan energía y ácidos grasos al organismo

Los vegetales son fuente pobre de lípidos, con excepción de algunos como el aguacate, las nueces, algunas semillas como el girasol, el coco, las aceitunas, etc.

• Requerimiento:

La recomendación para la ingesta de lípidos en la dieta humana es que no pase del 25% a 30% de las calorías en forma de grasa.

Se recomienda reducir el consumo de grasa saturada proveniente de carne de cerdo, aves, leche entera y huevo.

Para calcular las calorías provenientes de las grasas se debe tomar en cuenta tanto las grasas endógenas (obtenidas naturalmente de los alimentos) como las exógenas (obtenidas de margarina, aceite de cocinar, manteca, etc.)

• Funciones:

Los lípidos constituyen el material fundamental de todas las membranas celulares y subcelulares, en las que aportan la bicapa de fosfolípidos

Forman la mayor reserva de energía de los organismos

• Las grasas funcionan como aislante térmico muy efectivo para proteger a los organismos del frío ambiental
• Las grasas figuran en la dieta diaria aportando alrededor del 30% de las kilocalorías necesarias para el mantenimiento del organismo; cada gramo de grasa aporta 9 Kcal: Linoléico y araquidónico.

Proteínas

Las proteínas son sustancias complejas formadas necesariamente por los elementos: C, H, O, N, S y en algunos casos fósforo; Son de alto peso molecular.

Funciones:

Las proteínas funcionan prominentemente como acarreadores de diferentes tipos de sustancias: el oxígeno es llevado por la hemoglobina, el cobre por la ceruroplasmina, el fierro por la siderofilina, los ácidos grasos por la albúmina que también lleva los pigmentos biliares, los lípidos por las lipoproteínas, etcétera.

Las proteínas participan en los sistemas de defensa del organismo funcionando como anticuerpos: inmunoglobulinas G, M, A, D y E; y también formando todos los componentes del complemento.

Cuando las proteínas se digieren o se descomponen, los aminoácidos se acaban. El cuerpo humano utiliza aminoácidos para producir proteínas con el fin de ayudar al cuerpo a: descomponer los alimentos, crecer, reparar tejidos corporales, llevar a cabo muchas otras funciones corporales

Las cadenas de las proteínas, son una sucesión de aminoácidos, los cuales se conectan mediante un enlace conocido como peptídico. (Se forma entre el carbono alfa y el nitrógeno del grupo amino.)

Clasificación:

Simples: están formadas por solo aminoácidos Albumina serina queratina

Conjugadas: constan de una proteína simple combinada con un componente no proteico, denominado grupo prostético

Estructura

• Primaria :

Esta estructura consiste en la secuencia lineal de aminoácidos en la cadena y se halla estabilizada por el enlace peptídico entre los aminoácidos. La primaria es la única estructura que se encuentra codificada en los genes y de ella derivan los restantes niveles estructurales. Es decir que dada la secuencia de aminoácidos, la cadena proteica toma las estructuras secundaria, terciaria y en su caso cuaternario que corresponde.

• Secundaria :

Consiste en el plegamiento de la cadena de aminoácidos para adquirir la forma del alfa-hélice, las placas paralelas y antiparalelas y el enredamiento libre, que son los tipos o motivos principales de la estructura secundaria.

El  único enlace presente que estabiliza este nivel estructural es el puente de hidrógeno, es susceptible de ruptura por cambios en la temperatura, el pH, la agitación mecánica y la concentración de sales.

• Terciaria :
  
  Es el modo en que la cadena polipeptídica se pliega en el espacio, es decir, cómo se enrolla una determinada proteína, ya sea globular o fibrosa. Es la disposición de los dominios en el espacio.

• Cuaternaria

Son las proteínas que constan de dos o más cadenas polipeptidicas.

Fuentes alimentos:

Las proteínas de origen animal contienen todos los aminoácidos indispensables en cantidades suficientes. La carne, la leche, el pescado, los huevos y el queso, proporcionan proteínas adecuadas.

Proteínas fibrosas: son moléculas largas en forma de varilla que son insolubles en agua y físicamente correosas (queratina, colágeno)

Proteínas globulares: son moléculas esféricas compactas normalmente hidrosolubles; tienen función dinámica.

Vitaminas:

Las vitaminas son compuestos orgánicos que se producen en cantidades muy pequeñas en los alimentos, pero son muy importantes en determinadas funciones de regulación y para el mantenimiento de la vida y el crecimiento normal. Todas las vitaminas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, pero algunas contienen nitrógeno y un poco de azufre y cobalto.

Las vitaminas se clasifican de acuerdo con su solubilidad:

• Liposolubles: Las vitaminas solubles en grasa o vitaminas A, D, E y K son solubles en un medio graso. Pueden ser almacenadas en el cuerpo, por lo tanto no hay necesidad de un consumo diario.

Vitamina A: Esto es porque la vitamina A mantiene la integridad de las membranas mucosas de los ojos, la piel, las vías respiratorias y el tracto intestinal. La falta de vitamina A resulta en el endurecimiento de los revestimientos, por ejemplo, la incapacidad del ojo para ajustarse a los cambios de luz. Vitamina A actúa como un catalizador en la liberación de enzimas que actúan sobre la formación ósea. Por lo tanto, es importante para el hueso y el crecimiento esquelético.

Vitamina D: promueve el desarrollo óseo y dental, ya que facilita la absorción de calcio y fosforo.

Vitamina E: La vitamina E o tocoferol es importante para la respiración celular y la prevención de la hemólisis (anemia) de las células rojas de la sangre.

Vitamina K: es necesaria para la adecuada coagulación de la sangre por el mantenimiento del nivel de protrombina en el plasma sanguíneo.

Hidrosolubles: 

Las vitaminas solubles en agua se deben consumir diariamente, ya que no se almacenan y se excretan en la orina. Las vitaminas hidrosolubles son inestables debido a que se disuelven fácilmente cuando se cocinan los alimentos. Debido a esta naturaleza inestable de las vitaminas, el uso de vitaminas sintéticas a veces se recomienda para asegurar una ingesta adecuada de las vitaminas hidrosolubles. Las deficiencias vitamínicas normalmente surgen en las vitaminas solubles en agua.

La vitamina B o tiamina: ayuda a mantener el buen apetito, buen tono muscular y la función normal de los nervios.

La vitamina B2 o riboflavina: es esencial para el metabolismo de la proteína, la grasa y los carbohidratos. Mantiene la salud de la piel, la lengua, la boca y la visión. Es necesario para el crecimiento y desarrollo adecuados.

La niacina: es importante en el metabolismo energético. También ayuda en la fotosíntesis de las plantas.

La piridoxina o vitamina B6: es importante en el metabolismo de aminoácidos. Cataliza la producción de urea, sintetiza los ácidos grasos esenciales y se encarga de la conversión de niacina a partir del triptófano.

Los vegetales de hojas verdes y amarillas, las frutas, el hígado y otros órganos glandulares, las legumbres, los frutos secos, los cereales, los huevos, la leche, el pescado y las aves de corral, son buenas fuentes de vitaminas.

Minerales

Los Minerales son elementos químicos imprescindibles para el normal funcionamiento metabólico Desempeñan un papel importantísimo en el organismo, ya que son necesarios para la elaboración de tejidos, síntesis de hormonas y en la mayor parte de las reacciones químicas en las que intervienen los enzimas.  El consumo necesario de nuestro organismo y el tipo de mineral se pueden clasificar de la siguiente manera.

Minerales que son necesarios en grandes cantidades (> 100 mgrs/día) son los macronutrientes, como el Calcio, Fósforo, Sodio, Potasio, Magnesio y Azúfre.

Minerales en cantidades más pequeñas (< 100 mgrs/día) y se les denomina oligoelementos (oligo = poco) o elementos "traza" como el Hierro, Cobre, Fluor, Cobalto, Zinc, Cromo, Manganeso, Yodo, Molibdeno, Selenio.

Fuentes dietéticas ricas en sodio, potasio y cloro, incluyen: harina de kelp, solubles condensados de pescado, suero seco deslactosado, harina de camarón, harina de pescado blanco, harina de carne, harina de carne y hueso.

• HIERRO

El contenido promedio de hierro en un adulto sano es solamente de 3 a 4 g, aunque esta cantidad relativamente pequeña es vital.

El hierro se encuentra en una variedad de alimentos de origen vegetal y animal. Las fuentes de alimentos ricos incluyen carne (especialmente hígado), pescado, huevos, legumbres (incluyen una variedad de fríjoles, arvejas y otras leguminosas) y hortalizas de hoja verde.

• CALCIO

El cuerpo de un adulto medio contiene alrededor de 1 250 g de calcio. Más del 99 % del calcio se encuentra en los huesos y en los dientes, donde se combina con fósforo como fosfato de calcio.

Es importante en funciones metabólicas, como la función muscular, el estímulo nervioso, actividades enzimática y hormonal y el transporte del oxígeno.

Los productos lácteos, como el queso y el yogurt son también fuentes ricas de calcio.

Agua

Aunque el agua se excluye a menudo de las listas de nutrientes, es un componente esencial para el mantenimiento de la vida que debe ser aportado por la dieta en cantidades muy superiores a las que se producen en el metabolismo.

Las necesidades de agua varían dependiendo de la dieta, de la actividad física realizada, de la temperatura ambiental, de la humedad, etc. por lo que es difícil llegar a establecer recomendaciones generales. De cualquier manera se recomienda consumir unos 2Lt al día.

La ingesta líquida, además de agua, puede incluir zumos, refrescos, infusiones, sopas, leche y aguas minerales.

 Podrá consultar la presentación ppt de este tema en:

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