Dietética y Nutrición

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1 Dietética y Nutrición Macronutrientes Tema 3 Macronutrientes 1-. Características y metabolismo de carbohidra- tos, grasas y proteínas Nutrientes esenciales y no esenciales Calidad de las proteínas Requerimientos diarios Interconversión de los nutrientes.- Tipos de Nutrientes Energía de los Macronutrientes Los Nutrientes pueden clasificarse por su estructura o por su función: Nutrientes energéticos. Nutrientes plásticos. Nutrientes oligodinámicos (micronutrientes). No nutrientes. Calor de combustión (kcal/g) Digestibilidad (%) Energía Metabolizable (kcal/g) Coeficientes de Atwater (kcal/g) Glúcidos Lípidos Proteínas 4,10 9,45 5,35 99,0 95,0 92,0 4,06 8,98 3,96 4,00 9,00 4,00

2 Glúcidos GLÚCIDOS: ESTRUCTURA METABOLISMO Formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. En la mayoría, H y O están en la misma proporción que el agua (2:1) La unidad estructural básica es el monosacárido (oligo y polisacáridos) Constituyen la principal fuente de energía en la alimentación humana (alimentos de origen vegetal) Destinos de la glucosa Captación por los tejidos Utilización con fines energéticos Transformación del exceso en ácidos grasos y triglicéridos en hígado (almacenados en el tejido adiposo) INGESTA RECOMENDADA Ácido ascórbico Ningún glúcido es esencial en la alimentación humana, excepto el ácido ascórbico. INGESTA RECOMENDADA Se considera que entre un 50 y un 60% de la energía total de la dieta debe consumirse en forma de glúcidos. Cantidades mínimas: oscilan entre 50 y 150g diarios (según autores). Son las necesarias para asegurar el suministro de glucosa a los órganos glucodependientes y evitar la cetosis.

3 INGESTA RECOMENDADA Reducir a la mitad el consumo de azúcares refinados (en el siglo pasado pasó del 25% al 40%) ABSORCIÓN Y METABOLISMO Absorción rápida versus absorción lenta Incrementar el consumo de fibra e hidratos de carbono complejos: Asociación entre el consumo elevado de sacarosa y la aparición de patologías Efectos beneficiosos de la fibra Relación entre consumo de grasas y mayor incidencia de enfermedades como el cáncer y la aterosclerosis Azúcares simples versus Carbohidratos complejos LA FIBRA ALIMENTARIA Metabolismo Parte no digerible ni absorbible de muchos alimentos de origen vegetal. No son hidrolizados por las enzimas endógenas del tracto digestivo humano Polisacáridos complejos (glucosa y otros monosacáridos como unidades básicas) y lignina Dos tipos de componentes: Solubles: pectinas, algunas hemicelulosas, gomas y mucílagos Insolubles en agua: celulosa, la mayoria de hemicelulosas y lignina La fibra no se digiere pero sufre transformaciones antes de ser eliminada en las heces Las bacterias presentes en el colon la hidrolizan parcialmente y utilizan los productos Los ácidos grasos de cadena corta proporcionan hasta un 75% de los requerimientos energéticos de los colonocitos

4 Propiedades de la fibra volumen del residuo intestinal por su propia presencia y por su capacidad de retener agua: aumenta el peristaltismo la velocidad de tránsito intestinal (insolubles) retención de sustancias tóxicas evitando el contacto con el epitelio (colesterol, ácidos biliares, etc). Dificulta la recaptación de ácidos biliares velocidad de absorción de nutrientes (glucosa) Inconvenientes de su consumo Disminución de la absorción de nutrientes Propiedades irritantes de algunos componentes sobre la mucosa Molestias derivadas de la fermentación bacteriana de la fibra en el colon Ingesta recomendada LÍPIDOS: ESTRUCTURA Enfermedades de la civilización atribuidas al descenso en el consumo de fibra: estreñimiento, hemorroides, diverticulosis, cáncer de colon, etc. Se recomienda un mínimo diario de 20-35g de fibra, fundamentalmente derivada de frutas, verduras, legumbres y cereales, en lugar de concentrados de fibras. Grupo heterogéneo de compuestos que se caracterizan por que una parte o toda la molécula es hidrofóbica. Insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos. Formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Funciones biológicas muy variadas. Clasificación: lípidos simples, complejos e isoprenoides.

5 FUNCIÓN LÍPIDOS DE INTERÉS NUTRICIONAL Reserva Plástica y protectora Reguladora Energética y saciante Vehículo de compuestos liposolubles Mejoran las características organolépticas de los alimentos Triacilgliceroles Fosfolípidos Colesterol TRIACILGLICEROLES Constituyen el 95%-98% del consumo total de grasa Sus propiedades dependen de su composición en ácidos grasos: Saturados: sólidos a temperatura ambiente Insaturados: líquidos a temperatura ambiente TRIACILGLICEROLES Ácidos grasos Ácidos grasos saturados versus ácidos grasos insaturados

6 Ácidos grasos esenciales Metabolismo del colesterol Esencialidad: Debido a la imposibilidad de introducir dobles enlaces muy cerca del extremo ω. Son esenciales: ácido linoleico, ácido linolénico y ácido araquidónico (se puede sintetizar a partir de linoleico). Función versus leyenda negra Componente de las membranas celulares (fluidez) Componente de la bilis y precursor de los ácidos biliares Precursor de las hormonas esteroides y de la vitamina D Efectos negativos Su acumulación en las células produce cristales que les provocan la muerte Elevados niveles circulantes se asocian con la formación de placas ateroscleróticas Metabolismo del colesterol Procede de la dieta o de la síntesis endógena (aprox. 50%) Se sintetiza en la mayoría de las células del organismo Síntesis de colesterol: resultado del equilibrio entre la velocidad de entrada en las células y su utilización El colesterol de la dieta repercute poco en el colesterol plasmático. Metabolismo del colesterol Colesterol LDL Distribuyen el colesterol entre los tejidos Colesterol HDL Recogen el colesterol excedente de los tejidos y lo transportan al hígado para su excreción

7 Formación del ateroma LDL/HDL Aumenta el riesgo de formación de placa aterosclerótica LDL oxidadas Dañan el endotelio vascular y contribuyen a la acumulación de lípidos Papel de los AG saturados Promueven la síntesis de colesterol y de LDL Disminuyen la captación de LDL por los tejidos Papel de los AG ω-3 y ω-6 Reducen los TAG circulantes Inhiben la agregación plaquetaria FUENTES ALIMENTARIAS Grasas saturadas Carnes y derivados Lácteos y derivados Grasas insaturadas Otros Pescados Aceites Margarinas y shortenings INGESTA RECOMENDADA Moderar el consumo de grasa en general y de colesterol en particular 30% del total de calorías <350 mg colesterol diarios Reducir la ingesta de grasas de origen animal y mantener o aumentar la de origen vegetal Consumo equilibrado de ácidos grasos <10% AG saturados 5% AG poliinsaturados 15-20% AG monoinsaturados INGESTA RECOMENDADA pirámide de la alimentación (1992) Rebuilding the food pyramid. Scientific American, January 2003 Investigación y Ciencia, Marzo 2003 Evitar consumo de lípidos 30% de la ingesta calórica Promover consumo de glúcidos 55% de la ingesta calórica Mensaje: Incrementar el consumo de glúcidos para que descienda el consumo de grasas

8 Pirámide de la alimentación (1992): consecuencias Proteínas La sustitución de grasas saturadas por glúcidos: Disminuye el colesterol total pero no se modifica la relación LDL/ HDL Eleva los niveles sanguíneos de triglicéridos La sustitución de grasas mono- y poliinsaturadas por glúcidos: Se incrementa la relación LDL/ HDL Eleva los niveles sanguíneos de triglicéridos Son macromoléculas, y constituyen el componente más abundante en las células (hasta un 50% del peso seco). Desde el punto de vista estructural y funcional son las biomoléculas más numerosas y variadas, así como las que presentan mayor número de funciones biológicas. Son también los componentes más importantes de la materia viva, ya que son las responsables del mantenimiento del fenómeno vital. Funciones de las proteínas (I) Funciones de las proteínas (II) Las proteínas desempeñan diversas funciones, todas ellas imprescindibles y variadas, pero entre todas hay dos que destacan: Función estructural: son el principal material de construcción de los seres vivos, formando parte de todas sus estructuras. Función enzimática: la vida se mantiene gracias a un conjunto de reacciones químicas, y todas ellas necesitan proteínas (denominadas enzimas) para poder producirse. Otras funciones importantes de las proteínas son: Función de transporte y almacenamiento: hemo- globina, transferrina, ferritina Función hormonal, varias hormonas son proteínas: insulina, somatotropina (crecimiento) Función contráctil, responsable de los movimientos celulares coordinados: actina, miosina Función de defensa y protección, que son todas las relacionadas con el sistema inmunitario: anticuerpos (inmunoglobulinas), antígenos

9 Funciones de las proteínas (III) Composición de las Proteínas Función de reserva, algunas proteínas pueden actuar como reserva de aminoácidos (no de energía): ovoalbúmina, caseina Función de recepción y transmisión de señales, que recogen información sobre el ambiente que rodea a las células u organismos: receptores de membrana, rodopsina del ciclo visual Función de control del crecimiento y diferenciación celular: factores de crecimiento Funciones especializadas: osmótica, protectora... Químicamente, son polímeros lineales formados por 20 aminoácidos distintos, que funcionan como unidades estructurales. La secuencia de los aminoácidos determina su estructura tridimensional, y esta codificada en el ADN, con lo que se transmite de una generación a la otra. La forma espacial y los pequeños cambios que ésta puede experimentar son los responsables de su funcionalidad. Aminoácidos Aminoácidos esenciales Son compuestos que tienen un grupo amino y un grupo ácido unidos al mismo carbono. También tienen un radical R que es diferente para cada aminoácido. H H 2 N C COOH R Aminoácidos esenciales: los que deben ser suministrados de manera específica por los alimentos, ya que los tejidos son incapaces de sintetizarlos o la velocidad de síntesis es tan lenta que no permite cubrir los requerimientos del organismo. Aminoácidos no esenciales: los que pueden ser sintetizados por los tejidos a partir de intermediarios que pueden ser transaminados, utilizando el nitrógeno amínico de otros aminoácidos que están en exceso.

10 Aminoácidos esenciales Utilización de los aminoácidos Ocho aminoácidos son esenciales siempre para los humanos. Otros son esenciales en situaciones fisiológicas concretas. Esenciales Semiesenciales No esenciales Leucina Cisteina Glicina Isoleucina Tirosina Alanina Valina Arginina Serina Metionina Histidina Prolina Treonina Lisina Fenilalanina Triptófano Glutamato Glutamina Aspartato Asparraguina Los aminoácidos son muy importantes como: - Fuente de proteínas endógenas - Combustibles metabólicos - Precursores de otros aminoácidos - Precursores de lípidos y, sobre todo, de glúcidos - Precursores de otros compuestos nitrogenados Metabolismo de los aminoácidos Utilización de las proteínas Es muy complejo, ya que implica al menos el metabolismo de los 20 aminoácidos proteicos, que provienen principalmente de las proteínas de la dieta. El acervo de aminoácidos como resultado de la ingesta diaria, recambio proteico y excreción de nitrógeno (para una persona tipo de 70 kg de peso con equilibrio nitrogenado). De los 100 g de proteínas ingeridas, 10 g se pierde por las heces, mientras que los 90 g restantes pasan a formar parte del acervo aminoacídico total. De los 300 g de proteínas que se degradan, 70 g proceden de la acción de los jugos gástricos sobre las células epiteliales descamadas, y estos 70 g son absorbidos y pasan a formar parte del acervo total de aminoácidos.

11 Utilización de las proteínas Los 300 g diarios de proteínas que se sintetizan se utilizan en: 70 g corresponden a la necesidad de reponer las pérdidas del tubo digestivo. 20 g para la síntesis de las proteínas plasmáticas. 8 g para la síntesis de hemoglobina. 2 g se emplean en los leucocitos sanguíneos. Aproximadamente 100 g se utilizan para la síntesis de proteínas musculares. Requerimientos nutricionales de las proteínas La dieta debe aportar las cantidades adecuadas de cada uno de los aminoácidos, en especial de los esenciales. El factor fundamental que determina las necesidades nutricionales de proteínas de un organismo es el aporte de los aminoácidos esenciales. Requerimientos nutricionales de las proteínas La metionina es semiesencial porque sus requerimientos pueden sustituirse por los de cisteína; la tirosina es semiesencial, ya que sus requerimientos pueden sustituirse por los de fenilalanina, y viceversa. Los requerimientos diarios de cada aminoácido esencial cambian durante las diferentes etapas de la vida, y son diferentes para cada aminoácido. Exceso de ingesta proteíca Un aspecto importante es que el aporte de proteínas no sea excesivo, debido a que un exceso de proteína es peligroso para la salud, dado que las dietas ricas en proteínas son cetogénicas, y, entre otras cosas requieren de un mayor aporte de agua. Además, se asocian con un consumo elevado de alimentos animales y están, por tanto, relacionadas con enfermedades crónicas.

12 Recomendaciones Calidad biológica de las proteínas Las recomendaciones en la ingesta de las proteínas se basan en: Un aporte energético discreto (10-12%). Asegurar la presencia de aminoácidos esenciales en cantidades adecuadas. Un 40% de la proteína ingerida debe ser de alto valor biológico. Es el contenido en aminoácidos esenciales de las proteínas con respecto a los necesarios para la síntesis de proteínas en humanos. Los aminoácidos no esenciales se interconvierten entre si, así que no influyen en el valor biológico. La calidad condiciona la cantidad, ya que ésta dependerá del valor biológico. Proteínas animales y vegetales Proteínas animales y vegetales En general, se puede afirmar que las proteínas procedentes de animales (aves y pescados) presentan perfiles adecuados de aminoácidos esenciales, y se consideran de elevado valor biológico. Sin embargo, las proteínas de origen vegetal (con excepción de la proteína de soja) no cubren las demandas proteicas del ser humano, ya que suelen ser deficientes en 1 o 2 aminoácidos esenciales. Así, por ejemplo, los cereales suelen ser deficientes en lisina y a veces en triptófano, mientras que las legumbres son deficientes en los aminoácidos sulfurados. Todo ello determina que deben de mezclarse diferentes alimentos de origen vegetal para poder obtener una dieta vegetal que aporte la cantidad adecuada de cada uno de los aminoácidos. Se toman como referencia las proteínas de la leche y del huevo, ya que presentan una distribución de aminoácidos muy próxima a la óptima.

13 Complementariedad Complementariedad: Se deben ingerir proteínas de diversas fuentes, con el fin de compensar sus diferentes valores biológicos. Papel de la glucosa en el metabolismo Síntesis y utilización de glucosa en el cuerpo humano. Control de la glucemia tras la ingesta Control de la glucemia en el ayuno

14 Relación entre los metabolismos glucídico y lipídico Acetil Coenzima A como intermediario clave entre el metabolismo de las grasas y el de los glúcidos. Variación en las concentraciones de los principales nutrientes circulantes. Almacenes corporales de energía La conclusión final es que la dieta ha de ser lo mas variada posible, contener la energía justa y necesaria, y estar dentro de los parámetros de la dieta mediterránea.

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