viernes, 7 de octubre de 2011

¡Otros vertebrados que amamantan!

En el Reino Animal, encontramos el Filo de los Cordados, dentro de este el Subfilo de los Vertebrados, con las Superclases de los Agnatha (sin mandíbulas) y de los Gnathostomata (con mandíbulas) y dentro de esta a las Clases de los Peces, Anfibios, Reptiles, Aves y Mamíferos.
Comúnmente se definen a los mamíferos como aquellos animales que tienen como características generales, el cuerpo cubierto de pelo (es un anexo tegumentario) y con glándulas lactógenas, o sea para la producción de leche que es el alimento primario y principal de sus crías cuando estas nacen.

En la actualidad se ha descubierto una clase de pez que “amamanta” y sucede durante el desarrollo de sus crías, las que tienen un proceso embrionario o sea en el interior del cuerpo materno.

El descubrimiento fue establecido por biólogos de la Universidad de Copenhague, Dinamarca. El equipo está dirigido por el profesor Peter Skov y la investigación fue publicada en el Journal of Experimental Marine Biology and Ecology (Revista de Biología y Ecología Marina Experimental).

La noticia llegó el 29 de septiembre del 2.010 y el raro pez en cuestión es un zoarcido (Zoarces viviparus) que utiliza folículos ováricos para amamantar a sus crías, esto permitiría explicar cómo puede esta especie dar origen a muchas crías vivas (entre 30 y 400 crías) y de tamaño desarrollado (de dimensiones entre 3 a 5 centímetros de longitud).

Durante la disección de una hembra se descubrieron los embriones adheridos a los folículos ováricos, lo que quizás se aplica a otros peces.

El hábitat de los zoarcidos se encuentra en aguas litorales del Canal de la Mancha hasta el Mar Báltico en el Noroeste de Europa, también en el Mar Blanco del Polo Ártico.

 El desarrollo embrionario en estos peces puede durar hasta seis meses en el interior de unos “sacos gestacionales o embrionarios” y suelen parir en el invierno, cuando las aguas presentan las temperaturas más bajas.

 Existen otras especies como el guppy y el molly, que también repiten un proceso de desarrollo de sus crías semejantes, aunque la gestación son de escasas semanas y los embriones se alimentan a costa de un saco gestacional en el interior del cuerpo.

 Conocer el desarrollo de los zoarcidos ha llevado más de medio siglo, y el mecanismo de amamantamiento depende de los folículos ováricos en las hembras, que aportan los nutrientes y el oxígeno. De manera similar que en los mamíferos, en cuyas hembras los folículos ováricos producen óvulos que luego son fecundados en el útero. Una vez allí toma los alimentos y el oxígeno por el cordón umbilical como continuidad de la placenta, que intercambia las sustancias con el sistema circulatorio materno. Después de nacida la cría, esta se nutre por la lactancia.

 En los zoarcidos, el óvulo es producido y madurado en el ovario con los folículos, pero la fecundación y gestación se llevan a cabo en el “saco gestacional o embrionario”, de este toman los primeros alimentos y cuando se agotan se adhieren con sus bocas a los folículos ováricos, el cual posee un canalículo por donde destilan los nutrientes (entre ellos se cuentan proteínas, ácidos grasos y glucosa, también oxígeno para la respiración branquial). Cada embrión se adhiere a un único folículo lo cual asegura la distribución equivalente de nutrientes.

Otros de los vertebrados que también amamantan son las aves, el ejemplo se da en las palomas, cuyas crías introducen su pico hasta la garganta del adulto para tomar la leche secretada por el buche.
 El buche de las palomas secreta leche a partir de glándulas especiales que se tornan activas en la época reproductora bajo la influencia de una hormona, la prolactina, que se ha obtenido cristalizada y es de naturaleza protéica.
 La prolactina provoca la regresión de los testículos y ovarios y la involución de los caracteres sexuales secundarios, pero induce el comportamiento maternal de la hembra. Su acción es comparable a la de la hormona galactógena de la hipófisis de los mamíferos.
 Prof. Alejandro Vaccari

jueves, 17 de marzo de 2011

Las Raciones Dietéticas Recomendadas (R.D.R.) según las demandas fisiológicas del Organismo Humano.

Las raciones dietéticas recomendadas (RDR) de proteínas están determinadas en relación a la edad y al peso corporal de las personas, variando también de acuerdo al sexo, estado de salud, cambios metabólicos, etc.


La mayoría de las personas en buena condición física en edades comprendidas entre los 4-6, 7-14, 15-18 años y mayores de 18 años necesitan consumir a diario un 1,2; 1,0; 0,9 y 0,8% de proteínas por kilogramo de peso corporal, respectivamente.

La ración diaria recomendada (R.D.R.) en los E.U.A. es de 45g a 63g para los hombres adultos y de 44 a 50g para las mujeres adultas y pudiendo aumentar las cantidades en la halterofilia, siendo la cantidad máxima de proteínas requeridas por los fisicoculturistas es de 2g/Kg. peso corporal.







La cantidad de proteína necesaria para personas con una alta actividad deportiva no es muy diferente a la que necesitan las personas normales sanas, y se puede obtener consumiendo porciones extras de proteínas de alimentos de buena calidad. A menos que un suplemento adicional de proteínas contenga los nueve aminoácidos esenciales, estos costosos suplementos se emplearán probablemente para producir energía o serán almacenados como grasa, dependiendo del balance de energía de la persona. Además esta conversión en exceso de aminoácidos en energía o grasa contribuye a la deshidratación y puede provocar problemas de riñón debido al alto volumen de trabajo que supone excretar el exceso de amoníaco. Para garantizar que la proporción de proteínas se utiliza para la síntesis de proteínas y no para las necesidades energéticas, se debe consumir diariamente calorías suficientes, especialmente en forma de carbohidratos complejos.



La importancia de las proteínas y las dudas que surgen sobre si tomar proteínas extra para mejorar el rendimiento deportivo, constituyen dos de los temas más discutidos entre los científicos del deporte, entrenadores y deportistas, y ha sido motivo de controversias desde la época de los antiguos griegos.

Las proteínas se han asociado durante mucho tiempo con la potencia y la fuerza, y, como ingredientes importantes de los músculos, parece lógico que un aumento de la ingesta de proteínas incremente el tamaño y la fuerza de los músculos. Tradicionalmente, los científicos han mantenido que los deportistas no necesitan consumir más que la ración diaria recomendada (RDR) y que cualquier cantidad que la sobrepase no conlleva beneficio alguno. Sin embargo, los estudios realizados desde 1980 han puesto en duda esta opinión. Hay considerables pruebas de que las necesidades proteicas de una persona activa son bastante superiores a la de la población en general.

Los requerimientos individuales dependen del tipo de deporte que se practique y del programa de entrenamiento, y también como estos requerimientos están relacionados con el consumo de los hidratos de carbono. También se deberá tener en cuenta un menú diario, donde se muestra como calcular los requerimientos proteicos y proporcionar una base para desarrollar el menú propio. Como cada vez son más los deportistas que dejan de comer carne para seguir una dieta vegetariana, debe conocerse la forma de obtener suficientes proteínas y otros nutrientes para rendir al máximo con una dieta sin carne, con suplementación de proteínas.



Las proteínas forman parte de la estructura de todas las células y los tejidos del cuerpo, incluyendo el tejido muscular, los órganos internos, los tendones, la piel, el pelo y las uñas. En promedio constituyen en torno al 20% del peso corporal total. Las proteínas son necesarias para el crecimiento y la formación del tejido nuevo, para la reparación tisular y para regular muchas vías metabólicas, y también se emplean como fuente energética. Son necesarias para constituir la mayoría de las enzimas del cuerpo, así como distintas hormonas (como la adrenalina y la insulina) y neurotransmisores. Las proteínas desempeñan un papel en el mantenimiento del equilibrio hídrico de los tejidos, en el transporte de nutrientes a las células, en el transporte de oxígeno y en la regulación de la coagulación de la sangre.



Los 20 aminoácidos son los elementos constructores de las proteínas. Se combinan de varias maneras para formar los cientos de proteínas distintas del cuerpo. Cuando se comen proteínas, se degradan en el tubo digestivo en unidades moleculares menores, aminoácidos simples y dipéptidos (combinación de dos aminoácidos).

Doce de los aminoácidos se elaboran en el cuerpo a partir de otros aminoácidos, hidratos de carbono y nitrógeno. Se denominan aminoácidos prescindibles o no esenciales (AAP). Los otros 8 se denominan aminoácidos imprescindibles o esenciales (AAI), es decir que tienen que ser aportados por los alimentos. Los 20 aminoácidos aparecen enumerados en la tabla 1. Los aminoácidos de cadena ramificada (AACR) son los tres AAI con una configuración molecular ramificada: valina, leucina e isoleucina. Constituyen un tercio de las proteínas moleculares y son un sustrato vital para otros dos aminoácidos, la glutamina y la alanina, que se liberan en grandes cantidades durante el ejercicio aeróbico intenso. También los músculos pueden usarlos directamente como aporte energético, sobre todo cuando se ha agotado el glucógeno de los músculos. Estrictamente hablando, el cuerpo necesita más aminoácidos que proteínas.

Estos AA se agrupan en nuevas proteínas que contienen cientos o incluso miles de combinaciones de AA.






Tabla 1. Aminoácidos Imprescindibles y Prescindibles.
Aminoácidos Imprescindibles (Esenciales)
(AAI)

Isoleucina

Leucina

Lisina

Metionina

Fenilalanina

Treonina

Triptófano

Valina


Aminoácidos Prescindibles (No Esenciales)
(AAP)

Alanina

Arginina

Asparagina

Ácido Aspártico

Cisteína

Ácido Glutámico

Glutamina

Glicina

Histidina (es esencial para los bebés, no para los adultos)

Prolina

Serina

Tirosina


Hay cuatro tipos de proteínas que se emplean habitualmente como suplementos alimentarios:

1. Proteína del suero de la leche.

2. Caseína.

3. La proteína de soja.

4. La proteína del huevo.



La proteína del suero de la leche es uno de los dos tipos principales de proteínas que hallamos en la leche (el otro es la caseína). Se forma cuando la leche cuaja (como en la elaboración del queso), separando el requesón (que contiene sobre todo caseína) del suero (que contiene lactoalbúmina, lactosa y grasa).



La caseína es otra proteína principal de la leche. Constituye básicamente el requesón, que se forma cuando la leche se divide en suero y cuajada. El queso bajo en grasa está compuesto en su mayor parte por caseína junto con un poco de lactosa y calcio.



La proteína de la soja que se extrae de las habas de la soja.



La proteína del huevo es la que contiene el huevo entero.





Numerosos estudios sobre el ejercicio de la fuerza y resistencia han demostrado que la ingesta diaria recomendada de proteínas establecida de 0,75g/kg de peso corporal/día es inadecuada para las personas que hacen ejercicio o practican un deporte regularmente. Se necesitan proteínas adicionales para compensar el aumento de la degradación de proteínas durante e inmediatamente después del ejercicio, así como para facilitar la reparación y el crecimiento. El ejercicio desencadena la activación de una enzima que oxida aminoácidos clave en los músculos, los cuales se usan entonces como fuente energética. Cuanto mayor sea la intensidad y la duración del ejercicio, más proteínas se degradarán para generar energía.

Las necesidades exactas de proteínas dependen del tipo, la intensidad y duración del entrenamiento.






En el Entrenamiento de Resistencia.

El entrenamiento de resistencia prolongado e intenso aumentan los requisitos proteicos por dos razones. Primera, porque se necesitan más proteínas para compensar el aumento de la degradación de proteínas durante el entrenamiento. Cuando bajan las reservas musculares de glucógeno, lo cual se produce por lo general tras 60-90 minutos de ejercicios de resistencia, ciertos aminoácidos, los AACR se emplean como energía. Uno de los AACR, la leucina, se convierte en otro aminoácido, la alanina, que se convierte en glucosa en el hígado. Esta glucosa vuelve al torrente circulatorio y es captada por los músculos activos donde se emplea como energía. De hecho, las proteínas llegan a contribuir hasta con el 15% de la producción de energía cuando descienden las reservas de glucógeno. Se trata de un incremento sustancial, ya que las proteínas aportan menos del 5% de las necesidades energéticas cuando las reservas musculares de glucógeno son altas. Segunda, porque se necesitan proteínas adicionales para la reparación y recuperación de los tejidos musculares después de un entrenamiento intenso de resistencia.



En el Entrenamiento de Fuerza y Potencia.

Los deportistas de fuerza y potencia tienen necesidades adicionales ya que las proteínas aportan un estímulo mayor para el crecimiento de los músculos. Para crear masa muscular, hay que conseguir un “equilibrio positivo de nitrógeno”. Para ello el cuerpo debe retener más proteínas procedentes de la dieta de las que se excretan o emplean como fuente de energía. Una ingesta subóptima de proteínas genera una adquisición más lenta de fuerza, volumen y masa muscular, e incluso se llega a perder músculo a pesar de la dureza del entrenamiento. En la práctica, el cuerpo es capaz de adaptarse a ligeras variaciones en la ingesta de proteínas. Se vuelve más eficaz en el reciclaje de aminoácidos durante el metabolismo de las proteínas si la ingesta baja durante cierto tiempo. El cuerpo también se adapta a una ingesta superior de proteínas mediante la oxidación de los aminoácidos sobrantes para generar energía.

Es importante tener en cuenta que una dieta alta en proteínas por sí sola no aumenta la fuerza y el volumen musculares. Estos objetivos solo pueden conseguirse cuando se combina una ingesta óptima de proteínas con un entrenamiento duro de resistencia (fuerza).



Al contrario de lo que suele creerse, los estudios han demostrado que los principiantes en entrenamientos tienen necesidades proteicas ligeramente superiores por kg de peso corporal (Tabla 2). Cuando se inicia un programa de entrenamiento, las necesidades proteicas se elevan debido al aumento del recambio proteico (Gontzea y cols., 1975). Después de tres semanas de entrenamiento, el cuerpo se adapta al ejercicio y se torna más eficaz en el reciclaje de las proteínas. Las proteínas degradadas pueden combinarse de nuevo para formar aminoácidos que se liberan en el depósito de aminoácidos. El cuerpo también se vuelve más eficaz en la conservación de las proteínas. Un estudio ha demostrado que los requisitos por kg de peso corporal de los culturistas principiantes pueden llegar a ser hasta un 40% superiores a la de los culturistas experimentados (Tarnopolsky, 1988).



Tabla 2 Requisitos proteicos de los deportistas.
Tipo de deportista

Deportista de resistencia, entrenamiento moderado o duro. Requisitos proteicos diarios por kg de peso corporal (g) de 1,2 a 1,4.

Deportista de fuerza y potencia, de 1,4 a 1,8.

Deportista con un programa para perder grasa, de 1,6 a 2,0.

Deportista con un programa para ganar peso, de 1,8 a 2,0.
Fuente: William y Devlin, 1992; William, 1998; Tarnopolsky y cols., 1992; Lemon y cols, 1992.

 
 
 
 
 

 
La ingesta de proteínas suele ser proporcional a la ingesta total de calorías, por lo que cuanta más comida se ingiera, mayores serán las posibilidades de cubrir las necesidades proteicas. Si se reducen las calorías, tal vez resulte más difícil cubrir dichas necesidades, por lo que habrá que introducir, ciertos ajustes dietéticos. Adicionalmente, si se sigue una dieta vegetalista (vegetarianismo estricto) o se consumen muy pocas fuentes animales de proteínas, tal vez sea más difícil cubrir las necesidades. Las fuentes animales por lo general aportan un mejor perfil de aminoácidos, si bien algunos alimentos (como la carne y el queso) contienen un elevado índice de grasas saturadas. Éstos deben consumirse en cantidades mínimas y optar por opciones magras o bajas en grasas. Se debe emplear la tabla para calcular la ingesta actual de proteínas y recurrir a los planes alimentarios como base para el desarrollo de un programa nutricional personal.


Para cubrir los requisitos proteicos y estar seguros de que son adecuados, las proteínas que se consumen por día se calculan de dos maneras:

1. A parir de la ingesta de energía.

Se calcula la ingesta de energía (la ingesta calórica de mantenimiento) bien mediante la ingesta real de alimentos durante 3-7 días consecutivos usando tablas de alimentos, bien empleando las fórmulas basadas en el índice metabólico en reposo (IMR). Se multiplica la ingesta energética por el 12% y el 15%, y se divide por 4 para obtener la ingesta recomendada de proteínas en gramos.



Proteínas: la central energética.

Ejemplo:

Ingesta energética=3.000 kcal.

Calorías procedentes de proteínas

= (a) 3.000 x 12% = 360

= (b) 3.000 x 15% = 450

Ingesta de proteínas

= (a) 360 : 4 = 90 g

= (b) 450 : 4 = 112,5 g

Es decir entre 90 y 112,5 g/día.



2. A partir del peso corporal.
Se calcula los requisitos diarios de proteínas a partir del peso corporal usando las pautas de la tabla 2.

Ejemplos:

a) Para un deportista de fondo que pesa 70 kg.

70 x 1,2 = 84g

70 X 1,4 = 98g

Es decir entre 84 y 98g/día.

b) Para un deportista de potencia y fuerza que pesa 70 kg.

70 x 1,4 = 98g

70 x 1,8 = 126g

Es decir entre 98 y 126g/día.



Una ingesta proteica por encima de los requisitos óptimos no supone ningún aumento extra de la masa o fuerza musculares. En un estudio realizado en la McMaster University, Ontario, deportistas de fuerza siguieron una dieta baja en proteínas (0,86g/kg peso corporal/día; parecida a la RDR), otra media (1,4g de peso corporal/día) y otra alta (2,3g/Kg peso corporal/día) durante 13 días (Tarnopolsky y cols, 1992). La dieta baja en proteínas, similar a la RDR para personas sedentarias, hizo que los deportistas perdieran masa muscular. Las dietas media y alta en proteínas ayudaron al aumento de la masa muscular, pero el grado del aumento fue el mismo para los dos grupos. Dicho de otro modo, no se obtuvieron nuevas mejoras al aumentar la ingesta proteica de 1,4g a 2,4g/kg peso corporal/día.

Conclusiones parecidas se obtuvieron en la Kent State University, Ohio. Los investigadores dieron a 12 jóvenes voluntarios un suplemento (la ingesta diaria total de proteínas era 1,35g/kg peso corporal) durante 1 mes al tiempo que realizaban un entrenamiento intenso con pesas 6 días a la semana (Lemon y cols., 1992). Las medidas del equilibrio del nitrógeno se realizaron después de seguir las dietas, y los investigadores hallaron que una ingesta de 1,4 – 1,5g/Kg peso corporal/día era lo que se necesitaba para mantener dicho equilibrio, aunque la fuerza, la masa y el volumen de los músculos fueran los mismos con los distintos niveles de ingesta de proteínas. Los investigadores llegaron a dos conclusiones importantes. Primera, el entrenamiento de la fuerza dobla aproximadamente las necesidades proteicas (en comparación con personas sedentarias). Segunda, el aumento de ingesta proteica no aumenta en forma lineal la fuerza, masa y volumen musculares. Una vez alcanzada la ingesta óptima, las proteínas adicionales no se convierten en músculo.



Consumir más proteínas de las necesarias no ofrece ninguna ventaja para la salud ni para el rendimiento físico. Una vez cubiertos los requisitos, las proteínas adicionales no se convierten en músculo ni aumenta la fuerza, resistencia o tamaño de los músculos.

El grupo amino de las proteínas que contiene nitrógeno se convierte en una sustancia llamada urea en el hígado. A continuación pasa a los riñones y se excreta por la orina. El resto de las proteínas se convierte en glucosa y se emplea como sustrato energético. Puede usarse de inmediato como fuente de energía o almacenarse, por lo general en forma de glucógeno. Si se consumen suficientes hidratos de carbono para reponer las reservas de glucógeno, el exceso de glucosa tal vez se convierta en grasa. Sin embargo, en la práctica suele ser el resultado de un consumo excesivo de calorías, en concreto, grasas. Estudios recientes han demostrado que el consumo de proteínas aumenta el índice metabólico, por lo que una proporción significativa de las calorías proteicas se oxidan y se disipan en forma de calor. Por tanto, es poco probable que un ligero exceso de proteínas se convierta en grasa.

Hubo un tiempo en que se creía que el exceso en proteínas provocaba daños en el hígado y los riñones, ya que somete estos órganos a una tensión excesiva. Nunca se ha demostrado que esto suceda en personas sanas, aunque sigue siendo una posibilidad teórica. No obstante, se recomienda a las personas con problemas de hígado o riñones que sigan una dieta baja en proteínas.

También se ha afirmado que consumir demasiadas proteínas provoca deshidratación al perderse un exceso de agua procedente de los líquidos corporales para diluir y excretar el exceso de urea. Es poco probable que esto suponga un problema si se bebe suficiente líquido.

Finalmente, hay ciertas pruebas procedentes de estudios realizados a comienzos de la década de 1980 según las cuales las dietas ricas en proteínas causan una excreción excesiva de calcio, lo cual aumenta el riesgo de osteoporosis, si bien un estudio más reciente de la Universidad de Maastrict, Bélgica, puso en evidencia que una dieta con un 21% de proteínas no tenía efectos negativos sobre el estado del calcio en comparación con otra dieta con un 12% de proteínas (Pannemans y cols., 1997).

En conclusión, es poco probable que consumir muchas proteínas sea perjudicial, aunque está claro que tampoco ofrece alguna ventaja.



Cuando se recorta la ingesta de calorías para perder grasa corporal se corre el riesgo de perder también masa muscular. Una ingesta superior de proteínas puede suprimir algunos de los efectos de atrofia muscular asociados con cualquier programa para adelgazar. La mayoría de los investigadores recomiendan aumentar la ingesta de proteínas 0,2g/kg de peso corporal. Por tanto, un deportista de fondo necesitaría hasta 1,6g/kg peso corporal/día; y un deportista de fuerza, 2g/kg peso corporal/día. Por ejemplo un deportista de fondo de 70 kg de peso necesitaría consumir 112g/día.







Conclusiones finales:

• Se necesitan proteínas para el mantenimiento, sustitución y crecimiento de los tejidos corporales. El cuerpo también emplea proteínas para elaborar muchas enzimas y hormonas que regulan el metabolismo, mantienen el equilibrio hídrico y transportan nutrientes a las células.

• Los deportistas necesitan más de la RDR recomendada de proteínas (0,75g/kg de peso corporal /día) para la población general.

• Se requieren proteínas adicionales para compensar el aumento de la degradación de proteínas durante los entrenamientos intensos para reparar y recuperar los tejidos musculares después del entrenamiento.

• Los deportistas de fuerza y potencia necesitan proteínas adicionales para favorecer el crecimiento muscular.

• Para los deportistas de resistencia, la ingesta recomendada es 1,2 – 1,4g/kg de peso corporal/día. Para los deportistas de fuerza y potencia es 1,4 – 1,8g/kg de peso corporal/día.

• El catabolismo de las proteínas aumenta cuando las reservas musculares de glucógeno están bajas, por ej. durante el ejercicio intenso que dure más de una hora, o durante un programa en que se restrinja la ingesta de hidratos de carbono/calorías.

• Toda ingesta proteica por encima de los requisitos óptimos no redunda en un aumento mayor de la fuerza o masa musculares.

• Los deportistas tienen que cubrir sus necesidades proteicas mediante una dieta bien planeada que se ajuste a sus necesidades calóricas. Se recomienda las fuentes de proteínas con poca grasa.

• Los deportistas vegetarianos pueden cubrir sus necesidades proteicas con productos lácteos con poca grasa y fuentes vegetales ricas en proteínas ingeridas en combinaciones correctas para lograr la complementación proteica.







Bean, A. La guía completa del deportista. Edit. Paidotribo. 3a Edición. 2.005.

Baker, Arnie. Medicina del Ciclismo.Edit. Paidotribo. 2002.

Garret, William; Kirkendall, D.; Contiguglia, R. Medicina del Futbol. Editorial Paidotribo. 2005.





Prof. Alejandro Vaccari

Biogenica100@yahoo.com.ar


martes, 15 de febrero de 2011

LAS PROTEÍNAS. Su relación entre la alimentación y las demandas orgánicas.

Las proteínas, como los carbohidratos y las grasas, contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, pero también contienen nitrógeno y a menudo azufre. Son muy importantes como sustancias nitrogenadas necesarias para el crecimiento y la reparación de los tejidos corporales. Las proteínas son el principal componente estructural de las células y los tejidos, y constituyen la mayor porción de sustancia de los músculos y órganos (aparte del agua). Las proteínas no son exactamente iguales en los diferentes tejidos corporales. Las proteínas en el hígado, en la sangre y en ciertas hormonas específicas, por ejemplo, son todas distintas.


Las proteínas son necesarias:

• para el crecimiento y el desarrollo corporal;


• para el mantenimiento y la reparación del cuerpo, y para el reemplazo de tejidos desgastados o dañados;


• para producir enzimas metabólicas y digestivas;


• como constituyente esencial de ciertas hormonas, por ejemplo, tiroxina e insulina.

Aunque las proteínas liberan energía, su importancia principal radica más bien en que son un constituyente esencial de todas las células. Todas las células pueden necesitar reemplazarse de tiempo en tiempo, y para este reemplazo es indispensable el aporte de proteínas.

Cualquier proteína que se consuma en exceso de la cantidad requerida para el crecimiento, reposición celular y de líquidos, y varias otras funciones metabólicas, se utiliza como fuente de energía, lo que se logra mediante la transformación de proteína en carbohidrato. Si los carbohidratos y la grasa en la dieta no suministran una cantidad de energía adecuada, entonces se utiliza la proteína para suministrar energía; como resultado hay menos proteína disponible para el crecimiento, reposición celular y otras necesidades metabólicas. Este punto es esencialmente importante para los niños, que necesitan proteínas adicionales para el crecimiento. Si reciben muy poca cantidad de alimento para sus necesidades energéticas, la proteína se utiliza para las necesidades diarias de energía y no para el crecimiento.



Las proteínas son moléculas formadas por aminoácidos. Los aminoácidos de cualquier proteína se unen mediante las llamadas uniones peptídicas para formar cadenas. Las proteínas se estructuran por diferentes aminoácidos que se unen en varias cadenas. Debido a que hay tantos y diversos aminoácidos, existen múltiples configuraciones y por lo tanto muchas proteínas diferentes.

Durante la digestión las proteínas se dividen en aminoácidos, en la misma forma en que los carbohidratos más complejos, como los almidones, se dividen en monosacáridos simples, y las grasas se dividen en ácidos grasos. En el estómago y en el intestino, diversas enzimas proteolíticas hidrolizan la proteína, y liberan aminoácidos y péptidos.

Las plantas tienen la capacidad de sintetizar los aminoácidos a partir de sustancias químicas inorgánicas simples. Los animales, que no tienen esta habilidad, derivan todos los aminoácidos necesarios para desarrollar su proteína del consumo de plantas o animales. Dado que los seres humanos consumen animales que inicialmente derivaron su proteína de las plantas, todos los aminoácidos en las dietas humanas se originan de esta fuente.

Los animales tienen distinta capacidad para convertir un aminoácido en otro. En el ser humano esta capacidad es limitada. La conversión ocurre principalmente en el hígado. Si la capacidad para convertir un aminoácido en otro fuese ilimitada, la discusión sobre el contenido de proteína en las dietas y la prevención de la carencia de proteína, sería un asunto simple. Sólo sería necesario suministrar suficiente proteína, sin importar la calidad o el contenido de aminoácidos de ella.

Del gran número de aminoácidos existentes, 20 son comunes a plantas y animales. De ellos, se ha demostrado que ocho son esenciales para el adulto humano y tienen, por lo tanto, la denominación de «aminoácidos esenciales» o «aminoácidos indispensables», a saber: fenilalanina, triptófano, metionina, lisina, leucina, isoleucina, valina y treonina. Un noveno aminoácido, la histidina, se requiere para el crecimiento y es esencial para bebés y niños; quizás también se necesita para la reparación tisular. Otros aminoácidos incluyen, glicina, alanina, serina, cistina, tirosina, ácido aspártico, ácido glutámico, prolina, hidroxiprolina, citrullina y arginina. Cada proteína en un alimento está compuesta de una mezcla particular de aminoácidos y puede o no contener la totalidad de los ocho aminoácidos esenciales.





Para analizar el valor de una proteína en cualquier alimento, conviene saber cuánta proteína total posee, qué tipo de aminoácidos tiene, cuántos aminoácidos esenciales están presentes y en qué proporción. Mucho se sabe ahora sobre las proteínas individuales que se hallan en diversos alimentos, su contenido de aminoácidos y por lo tanto, su cantidad y calidad. Algunos tienen una mejor mezcla de aminoácidos que otros, y por esto se dice que son de un valor biológico más alto. Por ejemplo, las proteínas de la albúmina en el huevo y caseína en la leche, contienen todos los aminoácidos esenciales en buenas proporciones y nutricionalmente son superiores a otras proteínas como la zeína en el maíz, que contiene poco triptófano o lisina, y la proteína del trigo, que contiene sólo pequeñas cantidades de lisina. Sin embargo, sostener que las proteínas del maíz y del trigo son menos buenas no es cierto. Aunque tienen menos cantidad de algunos aminoácidos, poseen cierta cantidad de los otros aminoácidos esenciales, lo mismo que otros importantes. La relativa carencia de las proteínas del maíz y del trigo se puede superar al consumir otros alimentos que contengan más cantidad de aminoácidos limitantes. Por lo tanto, es posible tener dos alimentos de bajo valor proteico y complementarlos entre sí, para formar una buena mezcla de proteína cuando se consumen simultáneamente.

Los seres humanos, sobre todo los niños con una alimentación pobre en proteína animal, requieren una variedad de alimentos de origen vegetal, y no sólo un alimento básico. En muchas dietas, las legumbres como maní, fríjoles y garbanzos, aunque bajos en aminoácidos azufrados, suplementan las proteínas de los cereales que con frecuencia tienen poca lisina. Una mezcla de alimentos de origen vegetal, especialmente si se consumen en la misma comida, puede servir como reemplazo de la proteína animal.

La FAO ha producido cuadros que muestran el contenido de aminoácidos esenciales en diversos alimentos y se puede ver qué alimentos se complementan mejor con otros. También es necesario, por supuesto, averiguar la cantidad total de proteína y aminoácidos en un determinado alimento.

La calidad de la proteína depende en gran parte de la composición de sus aminoácidos y su digestibilidad. Si una proteína es deficiente en uno o más aminoácidos esenciales, su calidad es más baja. El más deficiente de los aminoácidos esenciales de una proteína se denomina «aminoácido limitante». El aminoácido limitante determina la eficiencia de utilización de la proteína presente en un alimento o en combinación de alimentos. Los seres humanos por lo general comen alimentos que contienen muchas proteínas; rara vez consumen sólo una proteína. Por lo tanto, los nutricionistas se interesan en la calidad de la proteína de la dieta de una persona o de sus comidas, más que de un solo alimento. Si un aminoácido esencial es insuficiente en la dieta, éste limita la utilización de otros aminoácidos para formar proteína.

Uno de los métodos experimenta el crecimiento y retención de nitrógeno en ratas jóvenes. Otro implica la determinación del aminoácido o su calificación química, y, por lo general, examina la utilización eficiente de las proteínas en los alimentos consumidos, compara su composición de aminoácidos con la de la proteína que se sabe es de alta calidad, como la contenida en los huevos enteros.

Por lo tanto, la calificación química se puede definir como la eficiencia en el empleo de una proteína alimentaria, comparada con la proteína de huevo entero. La utilización neta de proteína (UNP) es una medida de la cantidad o porcentaje de proteína que se retiene en relación con la consumida. Como ejemplo, en el Cuadro 1, ilustra el valor químico y la UNP en cinco alimentos.

No es usual o fácil obtener valores UNP en las personas, y la mayoría de los estudios utilizan las ratas. El Cuadro 1 sugiere que hay una buena correlación entre los valores en ratas y en los niños, y que la calificación química suministra un cálculo razonable de la calidad de la proteína.

Para el profesional comprometido en actividades de nutrición y en ayudar a la gente, ya sea como dietista en una entidad de salud, como trabajador de extensión agrícola o educador en nutrición, lo que importa es que el valor de la proteína varíe entre los alimentos y que la mezcla de alimentos mejore la calidad de la proteína en una comida o en la alimentación. El Cuadro 2 presenta el contenido de proteína y la calificación del aminoácido limitante de algunos alimentos básicos vegetales que se consumen con mayor frecuencia. Debido a que la lisina es el aminoácido limitante más común en muchos alimentos de origen vegetal, también se suministra la calificación para la lisina.



Las proteínas que se consumen en la dieta sufren una serie de cambios químicos en el tracto gastrointestinal. La fisiología de la digestión proteica es compleja; la pepsina y la renina del estómago, la tripsina del páncreas y la erepsina de los intestinos, hidrolizan las proteínas en sus componentes, los aminoácidos. La mayoría de los aminoácidos se absorben en el torrente circulatorio del intestino delgado y por lo tanto se desplazan al hígado y de allí a todo el cuerpo. Cualquier excedente de aminoácidos se despoja del grupo amino (NH2), que va a formar urea en la orina, y deja el resto de la molécula para ser transformada en glucosa. Existe ahora alguna evidencia de que una proteína casi intacta entra a ciertas células que tapizan el lumen intestinal. Algo de esta proteína en el niño menor de un año puede tener un papel en la inmunidad pasiva que la madre le transfiere a su hijo recién nacido.

Una parte de la proteína y de los aminoácidos liberados en los intestinos no se absorbe. Estos aminoácidos no absorbidos, más las células descamadas de las vellosidades intestinales y sobre las que actúan las bacterias, junto con organismos del intestino, contribuyen al nitrógeno que se encuentra en la materia fecal.



CUADRO1


Valor químico y utilización neta de proteína en alimentos seleccionados


Alimento                      Valor químico             UNP determinado en niños         UNP determinado en ratas


Huevos (enteros)                 100                                        87                                                  94


Leche (humana)                  100                                         94                                                  87


Arroz                                      67                                          63                                                  59


Maíz                                      49                                          36                                                  52


Trigo                                     53                                          48                                                  48
 

Fuente: Adaptado de FAO/OMS, 1973









CUADRO 2


Contenido proteico, valor aminoácido limitante y valor lisina de alimentos vegetales seleccionados


Alimento                    Contenido proteico (%)       Valor aminoácido limitante         Valor lisina


Cereales


Maíz                                       9,4                                      49 (Lisina)                                         49


Arroz (blanco)                          7,1                                      62 (Lisina)                                         62


Harina de trigo                        10,3                                     38 (Lisina)                                         38


Mijo                                     11,0                                     33 (Lisina)                                         33




Legumbres


Frijoles                                 23,6                                        100                                                 118


Arvejas                                 23,5                                         100                                                 117


Maní                                    25,8                                     62 (Lisina)                                          62




Hortalizas


Tomate                                0,9                                     56 (Leu)                                               64


Calabaza                              1,2                                     70 (thr)                                                 95


Pimiento dulce                     0,9                                     77 (Lisina Leu)                                 77


Yuca                                  1,3                                     44 (Leu)                                               56
 

Patata                                 2,1                                     91 (Leu)                                             105


Fuente: Adaptado de Young y Pellett, 1994.



Gran parte de la proteína del cuerpo humano se encuentra en los músculos. No existe un verdadero almacenamiento de proteínas en el cuerpo, como sucede con la grasa y, hasta cierto punto, con el glicógeno. Sin embargo, ahora se sabe que una persona bien nutrida tiene suficiente proteína acumulada y está capacitado para durar varios días sin reposición y permanecer en buena salud.



Los niños necesitan más proteína que los adultos debido a que deben crecer. Durante los primeros meses de vida los niños requieren aproximadamente 2,5 g de proteína por kilogramo de peso corporal. Estas necesidades disminuyen a aproximadamente 1,5 g/k de los nueve a los 12 meses de edad. Sin embargo, a menos que el consumo de energía sea adecuado, no toda la proteína se utiliza para el crecimiento. Una mujer embarazada necesita un suministro adicional de proteína para desarrollar el feto que lleva. De modo semejante, una mujer que amamanta necesita proteínas adicionales, debido a que la leche que secreta contiene proteína. En algunas sociedades es común que las mujeres lacten a sus bebés durante un período de hasta dos años. Por lo tanto, algunas mujeres necesitan proteínas adicionales por un lapso de dos años y nueve meses por cada niño que tengan.

Mucho se ha investigado sobre las necesidades de proteína y las cantidades recomendadas, y en este tema ha habido gran cantidad de debates y desacuerdos en los últimos 50 años. La FAO y la Organización Mundial de la Salud (OMS), periódicamente reúnen a expertos para revisar el estado actual del conocimiento y dar orientaciones. Las guías más recientes fueron el resultado de una Consulta de Expertos, realizada en conjunto por la FAO, la OMS y la Universidad de las Naciones Unidas (UNU) en Roma, en 1981 (OMS, 1985). El nivel adecuado de consumo para un niño de un año de edad se estableció en 1,5 gramos por kilogramo de peso corporal. La cantidad luego disminuye a 1 g/k a la edad de seis años. En los Estados Unidos, la ración dietética recomendada (RDR) es un poco mayor, o sea 1,75 g/k a la edad de un año y 1,2 g/k a la edad de seis años. En los adultos, la FAO/OMS/UNU consideran que el consumo adecuado de proteína es de 0,8 g/k para mujeres y de 0,85 g/k para varones.

El Anexo 1 indica los niveles seguros de consumo de proteína por edad y sexo, e incluye los de las mujeres embarazadas y de los lactantes. Los valores se dan tanto para una dieta alta en fibra, donde hay sobre todo cereales, raíces y legumbres, con poco alimento de origen animal y para una dieta balanceada mixta con menos fibra y cantidad suficiente de proteína completa. Como ejemplo, una mujer adulta no embarazada que pese 55 kg necesita 49 g de proteína por día para la primera dieta y 41 g por día para la segunda. La fibra reduce la utilización de proteína.

El consumo inadecuado de proteína altera el crecimiento y la reparación del organismo. La carencia de proteína es sobre todo peligrosa para los niños debido a que están creciendo y además debido al riesgo de infección que es mayor durante la infancia que en casi todas las otras épocas de la vida. En los niños, un inadecuado consumo de energía también tiene un impacto en la proteína. Como ya se mencionó, ante la ausencia de un nivel adecuado de energía, se necesita desviar alguna proteína y, por lo tanto, no se utilizará para el crecimiento.

En muchos países en desarrollo (aunque no en todos), el consumo de proteína es relativamente bajo y con frecuencia es de origen vegetal. La escasez de alimentos de origen animal en la dieta no es siempre una cuestión de elección. Por ejemplo, a muchos africanos y latinoamericanos de bajos ingresos económicos les gustan los productos animales pero ellos no se encuentran fácilmente disponibles, son más difíciles de producir, de almacenar y más costosos que la mayoría de los productos vegetales. Las dietas bajas en carne y pescado y productos lácteos son muy comunes en países donde la mayoría de las personas son pobres.

Las infecciones llevan a una mayor pérdida de nitrógeno del cuerpo, y se debe reemplazar por las proteínas de la dieta. Por lo tanto, los niños y los otros que tienen infecciones frecuentes tendrán mayores necesidades de proteína que las personas sanas. Se debe tener en cuenta este hecho en los países en desarrollo, ya que muchos niños sufren una casi continua serie de enfermedades infecciosas; no es raro que puedan padecer de diarrea y además tener parásitos intestinales.




Referencia bibliográfica:
Nutrición Humana en el Mundo en Desarrollo. Departamento de Agricultura de la FAO. ONU. 2010.



Prof. Alejandro Vaccari.