Nutrientes: concepto y Funciones de los nutrientes

Los nutrientes son sustancias químicas que componen los alimentos. Se consideran nutrientes las proteínas, los hidratos de carbono (glúcidos o carbohidratos), los lípidos, las vitaminas, los minerales y el agua. Se pueden clasificar en macronutrientes y micronutrientes. Los primeros incluyen las proteínas, los lípidos y los hidratos de carbono, que se encuentran en grandes cantidades en los alimentos.

Nuestro organismo requiere un aporte importante de macronutrientes y, por lo general, necesita descomponerlos en moléculas más pequeñas para que puedan ser absorbidas y utilizadas. Los micronutrientes comprenden las vitaminas y los minerales, que se encuentran en menor proporción en los alimentos y que, a pesar de ser imprescindibles, las cantidades que nuestro organismo requiere son muy pequeñas. Un nutriente es un Compuesto químico (como las proteínas, las grasas, los carbohidratos, las vitaminas o los minerales) que forma parte de los alimentos. El cuerpo utiliza estos compuestos para funcionar y crecer. Las funciones de las diversas categorías de nutrientes se describen a continuación.

Proteínas

Nuestro cuerpo contiene entre un 12% y un 18% de proteínas. Estos nutrientes desempeñan funciones estructurales, de defensa, regulación y transporte. Así, la función principal de muchas proteínas es asegurar el crecimiento y permitir la reparación de los tejidos dañados, ya que forman parte de la estructura de las células. Las enzimas, otras proteínas, participan en determinadas actividades fisiológicas acelerando las reacciones bioquímicas, y los anticuerpos defienden nuestro organismo frente a microorganismos invasores. Ciertas proteínas, como la hemoglobina, realizan una función de transporte.

Las proteínas están formadas por unidades estructurales básicas, llamadas aminoácidos, que se unen entre sí mediante enlaces peptídicos formando largas cadenas. Los aminoácidos están compuestos por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. La gran diversidad de proteínas que existe se debe a la enorme variedad en el número o secuencia de aminoácidos.

Las proteínas animales y vegetales no se utilizan en la misma forma en que son ingeridas, sino que las enzimas digestivas (proteasas) deben descomponerlas en aminoácidos. Las proteasas rompen los enlaces de péptidos que ligan los aminoácidos para que estos puedan ser absorbidos por el intestino. De los 20 aminoácidos que componen las proteínas, ocho se consideran esenciales y, como el organismo no puede sintetizarlos, deben obtenerse a través de los alimentos. Por lo tanto, para mantener la salud y el crecimiento es muy importante seguir una dieta que contenga los aminoácidos esenciales.

Las proteínas son nutrientes que no se almacenan en el organismo, por lo que es necesario incluirlas en la dieta diaria. La cantidad de proteínas que se debe ingerir cada día depende de muchos factores, como la edad o el estado de salud. Por lo general, las necesidades proteicas de un adulto sano son aproximadamente 0,8-1 g/kg de peso y día. Cuando se ingieren proteínas en exceso, lo cual es frecuente en países con dietas ricas en carne, las proteínas sobrantes se descomponen en compuestos productores de energía, sin embargo, su combustión es más compleja que la de otros nutrientes y los residuos metabólicos que se producen son más tóxicos.

La calidad nutricional de una proteína viene determinada por la cantidad de aminoácidos esenciales que la forman. Las proteínas que proceden de los alimentos de origen animal contienen, por lo general, más aminoácidos esenciales y por lo tanto mayor calidad nutricional que las proteínas de origen vegetal; sin embargo, las proteínas de origen animal son más difíciles de digerir, ya que sus moléculas son más grandes y complejas y suelen ir acompañadas de grasas saturadas de origen animal. Si las proteínas de origen vegetal se combinan adecuadamente pueden proporcionar un aporte completo y equilibrado de aminoácidos esenciales; así, por ejemplo, las proteínas del arroz contienen todos los aminoácidos esenciales excepto la lisina por lo que sería necesario combinarlo con legumbres, como lentejas o garbanzos, ricas en este aminoácido.

Se recomienda combinar en la dieta diaria proteínas de origen animal con proteínas vegetales en una proporción que oscila entre la tercera parte y el cincuenta por ciento del aporte de proteínas de origen animal, las cuales son más ricas en aminoácidos esenciales. Dentro de las proteínas de origen animal son preferibles las que proceden de los huevos y los lácteos frente a las de los pescados, las aves y las carnes rojas o de cerdo, en este orden de preferencia.

Hidratos de carbono (glúcidos o carbohidratos)

Los hidratos de carbono son compuestos orgánicos que constituyen solo de un 2 a un 3% de masa corporal. Nuestro organismo los utiliza como fuente principal de energía rápida, energía que obtiene de su combustión en el metabolismo. Los seres humanos también obtienen energía, aunque de manera más compleja, de las grasas y las proteínas de la dieta, así como del alcohol. Frente a otras fuentes de energía (proteínas o grasas que originan amoniaco o cuerpos cetónicos) los hidratos de carbono son la que producen menos residuos tóxicos. La glucosa es el combustible celular más importante y, de hecho, es el único que emplea el tejido nervioso. Además, otros hidratos de carbono se emplean como reservorios de energía (como el glucógeno que se almacena en el hígado y en el músculo esquelético) o constituyen unidades estructurales (como la desoxirribosa que formar parte del ácido desoxirribonucleico).

Los hidratos de carbono más simples o monosacáridos son la glucosa, la fructosa y la galactosa y se absorben en el intestino sin necesidad de digestión previa. El más abundante es la glucosa, que no se encuentra libre en los alimentos excepto en la miel.

La unión de dos monosacáridos forma disacáridos, como la maltosa (glucosa-glucosa), la sacarosa (glucosa-fructosa) y la lactosa (glucosa-galactosa). Estos hidratos de carbono tienen sabor dulce y su absorción intestinal es rápida.

Cuando se unen más de diez moléculas de glucosa se forman polisacáridos como la celulosa, el almidón y el glucógeno. Los polisacáridos carecen de sabor dulce y su absorción intestinal es más lenta. La celulosa es el material de sostén de las plantas y está formada por moléculas de glucosa fuertemente unidas. Si bien nuestro organismo no es capaz de digerir la celulosa, este polisacárido es fundamental en nuestra dieta, ya que, a pesar de carecer de valor nutricional o energético, la celulosa es el principal componente de la fibra dietética que va a facilitar el tránsito intestinal de los alimentos, mejorar la absorción de los nutrientes y aumentar el volumen de las heces. La fibra está formada por los componentes no digeribles de los alimentos vegetales. Está presente en la piel y la carne de las frutas, la cáscara de los granos y la materia fibrosa de los vegetales. Se recomienda que una parte de la fibra de la dieta proceda de vegetales crudos.

Durante la digestión, la mayoría de los hidratos de carbono se convierte en glucosa por la acción de enzimas específicas. Tras su absorción en el intestino delgado, la glucosa se procesa y una parte se almacena como glucógeno, polisacárido de reserva que se convierte en glucosa a medida que lo requieren los distintos tejidos. El exceso de glucosa se puede transformar en el hígado en glicerol y ácidos grasos, que después se emplean para formar triglicéridos, compuestos grasos que se descomponen con facilidad en cetonas combustibles. La glucosa y los triglicéridos son transportados por la corriente sanguínea hasta los músculos y órganos para su oxidación, y las cantidades sobrantes se almacenan como grasa en el tejido adiposo y otros tejidos, para ser recuperadas y quemadas en situaciones de bajo consumo de hidratos de carbono.

Se recomienda que un adulto sano ingiera una cantidad aproximada de 3 a 5 g/kg de peso y día de hidratos de carbono, dependiendo del estado de salud, edad, sexo y actividad física. Se considera que los carbohidratos deben suponer entre un 50% y un 55% de las calorías totales de la dieta. Los carbohidratos no refinados como el pan y las pastas integrales tienen un valor nutricional mayor que los refinados, ya que no son sometidos a procesos en los que pierden nutrientes como vitaminas, minerales y fibra. Los alimentos elaborados con azúcar refinado, como los productos de confitería y las bebidas no alcohólicas tienen un alto contenido en calorías, pero muy bajo en nutrientes y aportan grandes cantidades de lo que los especialistas en nutrición llaman ‘calorías vacías’. La ingestión de un alimento rico en hidratos de carbono eleva los niveles de glucosa en sangre dependiendo de la velocidad a la que se asimilen los almidones y azúcares que contiene.

Los alimentos ricos en hidratos de carbono son generalmente más abundantes que los alimentos de alto contenido en proteínas o grasa. Los monosacáridos y disacáridos están presentes en alimentos como las frutas (fructosa), la caña de azúcar y la remolacha (sacarosa), la leche (lactosa) y la miel (glucosa y fructosa). Los almidones (féculas) están presentes en alimentos como las legumbres, las patatas y los cereales.

Lípidos

Los lípidos constituyen entre un 18% y un 25% de la masa corporal y son un grupo heterogéneo de moléculas orgánicas que se caracterizan por ser insolubles en agua. Al igual que los carbohidratos, contienen carbono, oxígeno e hidrógeno, pero en distinta proporción. Aunque son imprescindibles como moléculas estructurales para la formación de las membranas celulares o para la absorción de vitaminas, su función principal es constituir las reservas energéticas del organismo y se almacenan para ser utilizados en caso de que se reduzca el aporte de hidratos de carbono. Los lípidos producen más del doble de energía que los hidratos de carbono. Un gramo de grasa proporciona 9 kilocalorías.

Los ácidos grasos son lípidos que forman parte de otros compuestos lipídicos y se pueden clasificar en ácidos grasos saturados e insaturados. Mientras que los ácidos grasos saturados solo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono y contienen el mayor número posible de átomos de hidrógeno en la cadena de carbono, los ácidos grasos insaturados tienen enlaces dobles o triples en su cadena hidrocarbonada y son aquellos que han perdido algunos átomos de hidrógeno. A este grupo pertenecen los ácidos grasos monoinsaturados, que han perdido solo un par de átomos de hidrógeno y los ácidos grasos poliinsaturados, a los que les falta más de un par de átomos de hidrógeno. Los lípidos están presentes en los alimentos de origen animal y vegetal y, según los ácidos grasos que predominan en ellos, se dividen en alimentos que contienen grasas saturadas o insaturadas (monoinsaturadas o poliinsaturadas).

Las grasas saturadas suelen ser sólidas a temperatura ambiente y están presentes principalmente en alimentos de origen animal (mantequilla, manteca, tocino, grasa de la carne, embutidos, etc.) y en algunos vegetales (aceite de palma y coco). Se ha observado que las grasas saturadas elevan el nivel de colesterol en la sangre. Las grasas insaturadas son líquidas, siendo abundantes las monoinsaturadas en el aceite de oliva y los frutos secos y las poliinsaturadas en el aceite de girasol y los pescados azules.

Los lípidos de la dieta sufren la acción de las enzimas digestivas y se absorben en el intestino. Como resultado de la digestión, los triglicéridos se separan en monoglicéridos y ácidos grasos. La mayoría de los ácidos grasos de los alimentos son de cadena larga y requieren la bilis para su absorción, mientras que los ácidos grasos de cadena corta se absorben por difusión sencilla en el intestino.

Minerales

Los minerales son elementos inorgánicos naturales cuya presencia es necesaria para la actividad celular. Constituyen cerca del 4% del peso corporal y se concentran sobre todo en el esqueleto. Los minerales son nutrientes esenciales porque el organismo no es capaz de sintetizarlos y deben ser aportados por la dieta.

La mayoría de los minerales se encuentran distribuidos en cantidades suficientes en los distintos alimentos; sin embargo, como ningún alimento contiene todos los minerales que nuestro organismo necesita, la dieta debe ser muy variada. Hay que advertir también que los excesos de minerales originan alteraciones en el organismo.

Los minerales se pueden dividir en tres grupos según las unidades en que se midan; macroelementos, cuando se miden en gramos; microelementos, si se miden en miligramos; y elementos traza u oligoelementos, si se miden en microgramos. Otras clasificaciones se refieren a las cantidades que nuestro organismo necesita; se denominan macrominerales a aquellos que el organismo necesita en grandes cantidades, como el calcio, el fósforo, el sodio y el potasio; y micro minerales (oligoelementos o elementos traza) cuando son necesarios en cantidades muy pequeñas, como el hierro, el yodo, el flúor y el cinc.

Los minerales intervienen en funciones reguladoras, plásticas y de transporte. Algunos, como el calcio, el hierro, el manganeso y el magnesio forman parte de determinadas coenzimas y regulan algunas reacciones enzimáticas; otros participan en procesos como la contracción muscular, la actividad nerviosa y la coagulación de la sangre.

El calcio se presenta combinado con fosfatos y es necesario para desarrollar los huesos y conservar su rigidez. También participa en la formación del citoesqueleto y las membranas celulares, así como en la coagulación de la sangre, la regulación de la excitabilidad nerviosa y la contracción muscular. Un 90% del calcio se almacena en los huesos, donde puede ser reabsorbido por la sangre y los tejidos. La absorción de calcio solo tiene lugar en presencia de vitamina D. Las principales fuentes de este mineral son la leche y sus derivados, aunque también está presente en otros alimentos como la yema de huevo, los mariscos, las legumbres, los frutos secos y los vegetales de hoja verde.

El fósforo se combina con el calcio y alrededor del 80% se encuentra en los huesos y los dientes. Participa en la formación de estas estructuras, desempeña un papel importante en la contracción muscular y la actividad nerviosa, forma parte de muchas enzimas e interviene en la transferencia de energía (ATP). Las fuentes de fósforo son los productos lácteos, pescados, carnes, huevos, legumbres y frutos secos.

El magnesio es esencial para el metabolismo y muy importante para mantener el potencial eléctrico de las células nerviosas y musculares. Se encuentra principalmente en vegetales verdes, frutos secos, pescados, plátanos, cereales integrales y marisco.

El sodio es el catión más abundante en el líquido extracelular y desempeña un papel regulador, influyendo principalmente en la distribución del agua en el organismo. El exceso de sodio produce edema, una acumulación anómala de líquido extracelular. El sodio interviene en los impulsos nerviosos y en la contracción muscular. El sodio está presente en pequeñas cantidades en la mayoría de los productos naturales y abunda en las comidas preparadas y en los alimentos salados.

El potasio es necesario para la generación de impulsos nerviosos, la contracción muscular y la regulación de líquido extracelular. Se encuentra en los cereales integrales, legumbres, carnes, vegetales y frutas como el plátano y la naranja.

El cobre está presente en muchas enzimas y en proteínas. Una parte se almacena en el hígado y el bazo. El cobre es necesario para la síntesis de hemoglobina, proteína conjugada responsable del transporte de oxígeno en la sangre, e interviene en numerosas reacciones metabólicas. Está presente en alimentos como hígado, mariscos, legumbres, cereales integrales, carnes y frutos secos.

El hierro es un componente de la hemoglobina, proteína en la que se localiza alrededor del 66% del hierro del organismo. El hierro se encuentra en alimentos como carnes, hígado, yema de huevo, legumbres, mariscos, cereales, espinacas y frutos secos. Este mineral no es absorbido con facilidad por el sistema digestivo.

El yodo es imprescindible para la síntesis de las hormonas de la glándula tiroides que regulan el índice metabólico. Las fuentes de yodo son la sal yodada, los vegetales que proceden de suelos ricos en yodo, las algas, los pescados de mar y los mariscos.

El cinc forma parte de un gran número de enzimas. Es necesario para el crecimiento y para la cicatrización de las heridas. Se encuentra en alimentos como pescados, carnes, mariscos, huevos, lácteos, frutos secos y cereales integrales.

El flúor es un componente de los huesos y los dientes. Los fluoruros, una clase de compuestos de flúor, son importantes para evitar la desmineralización de los huesos. El alimento que contiene más fluoruro es el pescado. Por otra parte, la fluorización del agua ha demostrado ser una medida efectiva para evitar el deterioro de la dentadura.

Vitaminas

Las vitaminas son sustancias orgánicas que, aunque se requieren en pequeñas cantidades, son imprescindibles para mantener el crecimiento y el metabolismo. La mayoría actúa como coenzimas. Las vitaminas son nutrientes que, con excepción de la vitamina D y de pequeñas cantidades de algunas vitaminas del grupo B, el organismo humano no puede sintetizar por lo que es necesario obtenerlas a partir de los alimentos. Una alimentación variada y rica en frutas y verduras asegura un aporte suficiente de vitaminas. Es importante tener en cuenta que las vitaminas se alteran con facilidad y son sensibles a las variaciones de temperatura, de luz y a la oxidación. Por ejemplo, la cocción disminuye el contenido vitamínico de un alimento y la exposición a la luz y a la temperatura ambiente son la causa de que un zumo de naranja natural pierda parte de su contenido en vitaminas.

Las vitaminas liposolubles se absorben en el intestino delgado, pero, para que su absorción sea adecuada, requieren sales biliares y algunos lípidos. El organismo es capaz de almacenar el exceso de estas vitaminas principalmente en el hígado.

La vitamina A o retinol es esencial para las células epiteliales y el crecimiento, y desempeña un papel muy importante en la visión. Aunque la vitamina A se puede obtener directamente de alimentos de origen animal, como la leche, los huevos, el queso y el hígado, casi toda la vitamina A procede de la provitamina betacaroteno que se transforma en vitamina A en el organismo y que se encuentra en verduras verdes y amarillas como la zanahoria, la calabaza, el calabacín, el brócoli y las espinacas, y en frutas como el melón, los albaricoques, los caquis o los melocotones.

La vitamina D regula la absorción de calcio y fósforo en el tubo gastrointestinal y mantiene la homeostasis del calcio, junto con la parathormona u hormona paratiroidea. Esta vitamina se obtiene de alimentos como la leche y sus derivados, los aceites de hígado de pescado y la yema de huevo, así como de la exposición de la piel a la luz del Sol. En la piel, la luz del Sol convierte el 17-dehidrocolesterol en colecalciferol (D3) que, mediante la acción de una enzima hepática y después de una renal, se transforma en la forma activa de la vitamina D.

La vitamina E actúa como antioxidante, protegiendo las células del deterioro causado por los radicales libres, promueve la cicatrización de las heridas y la función normal del sistema nervioso. La vitamina E se encuentra en los aceites de girasol y de oliva, frutos secos, germen de trigo, leche y sus derivados, y verduras de hoja verde.

La vitamina K es una coenzima necesaria para la síntesis de varios factores de la coagulación, como la protrombina, indispensable en la producción de fibrina para la coagulación sanguínea. Esta vitamina es producida por bacterias intestinales y se almacena en el hígado y en el bazo. En los alimentos se encuentra en los vegetales de hoja verde, como las espinacas y las coles, los tomates, los guisantes y los huevos.

Las vitaminas hidrosolubles (vitamina C y complejo vitamínico B) son solubles en agua y, a diferencia de las vitaminas liposolubles, no se pueden almacenar y su exceso se excreta en la orina. Por esta razón, para suplir las necesidades del organismo es necesario su consumo diario.

La vitamina C, o ácido ascórbico, promueve muchas reacciones metabólicas, actúa como antioxidante y favorece la cicatrización de las heridas. El calor destruye esta vitamina con rapidez. Las fuentes de vitamina C son los tomates, los vegetales verdes y las frutas, como las naranjas, limones, pomelos, mandarinas, fresas y kiwis.

Las vitaminas del complejo vitamínico B son componentes de ciertas coenzimas o actúan como coenzimas que participan en una amplia gama de reacciones metabólicas importantes. La vitamina B 1 (tiamina) se halla en carnes, lácteos, huevos, cereales sin refinar, frutos secos y legumbres; la vitamina B 2 (riboflavina) se encuentra en la leche y sus derivados, carnes, pescados, huevos, hígado, espárragos, espinacas y frutos secos; la vitamina B 3 (niacina) está presente en carnes, hígado, legumbres y cereales integrales; la vitamina B 6 (piridoxina) está en carnes, hígado de pescado, lácteos, huevos, espinacas y frutos secos; y la vitamina B 12 (cianocobalamina) se halla en hígado, pescados, huevos y lácteos.

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