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Nutritivo

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Un nutriente es una sustancia que un organismo utiliza para sobrevivir, crecer y reproducirse. El requerimiento de ingesta de nutrientes en la dieta se aplica a animales , plantas , hongos y protistas . Los nutrientes pueden incorporarse a las células con fines metabólicos o ser excretados por ellas para crear estructuras no celulares como pelo , escamas , plumas o exoesqueletos . Algunos nutrientes pueden convertirse metabólicamente en moléculas más pequeñas en el proceso de liberación de energía, como los carbohidratos , los lípidos , las proteínas y los productos de fermentación ( etanol o vinagre ), dando como resultado agua y dióxido de carbono . Todos los organismos requieren agua. Los nutrientes esenciales para los animales son las fuentes de energía, algunos aminoácidos que se combinan para crear proteínas , un subconjunto de ácidos grasos , vitaminas y ciertos minerales . Las plantas requieren minerales más diversos que absorben a través de las raíces, además de dióxido de carbono y oxígeno que absorben a través de las hojas. Los hongos viven de materia orgánica muerta o viva y satisfacen sus necesidades nutricionales de su huésped.

Los distintos tipos de organismos tienen diferentes nutrientes esenciales. El ácido ascórbico ( vitamina C ) es esencial para los humanos y algunas especies animales, pero la mayoría de los demás animales y muchas plantas pueden sintetizarlo. Los nutrientes pueden ser orgánicos o inorgánicos: los compuestos orgánicos incluyen la mayoría de los compuestos que contienen carbono, mientras que todos los demás compuestos químicos son inorgánicos. Los nutrientes inorgánicos incluyen hierro , selenio y zinc , mientras que los nutrientes orgánicos incluyen proteínas, grasas, azúcares y vitaminas.

Una clasificación utilizada principalmente para describir las necesidades nutricionales de los animales divide los nutrientes en macronutrientes y micronutrientes . Los macronutrientes (carbohidratos, grasas , proteínas, agua), consumidos en cantidades relativamente grandes ( gramos u onzas ), se utilizan principalmente para generar energía o para incorporarse a los tejidos para el crecimiento y la reparación. Los micronutrientes se necesitan en cantidades menores ( miligramos o microgramos ); desempeñan funciones bioquímicas y fisiológicas sutiles en procesos celulares, como las funciones vasculares o la conducción nerviosa . El consumo inadecuado de nutrientes esenciales, o las enfermedades que interfieren con su absorción, dan lugar a un estado de deficiencia que compromete el crecimiento, la supervivencia y la reproducción. Las recomendaciones para el consumidor sobre la ingesta de nutrientes en la dieta, como la Ingesta de Referencia Dietética de los Estados Unidos (IDRI) , se basan en la cantidad necesaria para prevenir la deficiencia y proporcionan guías de macronutrientes y micronutrientes para los límites de ingesta inferiores y superiores . En muchos países, las regulaciones exigen que las etiquetas de los productos alimenticios muestren información sobre la cantidad de macronutrientes y micronutrientes presentes en el alimento en cantidades significativas. Los nutrientes en cantidades mayores a las que el cuerpo necesita pueden tener efectos nocivos. [ 1 ] Las plantas comestibles también contienen miles de compuestos generalmente llamados fitoquímicos que tienen efectos desconocidos sobre las enfermedades o la salud, incluyendo una clase diversa con estatus no nutritivo llamado polifenoles que aún se comprenden poco a partir de 2024.

Tipos

Macronutrientes

Los macronutrientes se definen de varias maneras. [ 2 ]

Los macronutrientes proporcionan energía:

Micronutrientes

Los micronutrientes son elementos dietéticos esenciales que se requieren en cantidades variables a lo largo de la vida para cumplir funciones metabólicas y fisiológicas . [ 6 ] [ 7 ]

  • Los minerales dietéticos , como el potasio , el sodio y el hierro , son elementos propios de la Tierra y no pueden ser sintetizados. Se requieren en la dieta en cantidades de microgramos o miligramos . Así como las plantas obtienen minerales del suelo, los minerales dietéticos provienen directamente de las plantas consumidas o indirectamente de fuentes animales comestibles. [ 8 ]
  • Las vitaminas son compuestos orgánicos que se requieren en cantidades de microgramos o miligramos . [ 9 ] La importancia de cada vitamina en la dieta se estableció por primera vez cuando se determinó que una enfermedad se desarrollaría si esa vitamina estaba ausente en la dieta. [ 9 ]

Esencialidad

Nutrientes esenciales

Un nutriente esencial es un nutriente requerido para la función fisiológica normal que no puede ser sintetizado en el cuerpo  , ya sea en absoluto o en cantidades suficientes  , y por lo tanto debe obtenerse de una fuente dietética . [ 10 ] [ 11 ] Aparte del agua , que es universalmente requerida para el mantenimiento de la homeostasis en los mamíferos, [ 12 ] los nutrientes esenciales son indispensables para diversos procesos metabólicos celulares y para el mantenimiento y la función de los tejidos y órganos. [ 13 ] Los nutrientes considerados esenciales para los humanos comprenden nueve aminoácidos, dos ácidos grasos, trece vitaminas , catorce minerales y colina . [ 13 ] Además, hay varias moléculas que se consideran nutrientes condicionalmente esenciales ya que son indispensables en ciertos estados de desarrollo y patológicos. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

Aminoácidos

Un aminoácido esencial es aquel que un organismo necesita pero que no puede sintetizar de novo , por lo que debe obtenerlo a través de la dieta. De los veinte aminoácidos estándar para la producción de proteínas, nueve no pueden ser sintetizados endógenamente por los humanos: fenilalanina , valina , treonina , triptófano , metionina , leucina , isoleucina , lisina e histidina . [ 16 ] [ 17 ]

Ácidos grasos

Los ácidos grasos esenciales (AGE) son ácidos grasos que los seres humanos y otros animales deben ingerir porque el cuerpo los necesita para una buena salud, pero no puede sintetizarlos . [ 18 ] Solo se conocen dos ácidos grasos esenciales para los seres humanos: el ácido alfa-linolénico (un ácido graso omega-3 ) y el ácido linoleico (un ácido graso omega-6 ). [ 19 ]

Vitaminas y vitámeros

Las vitaminas se presentan en diversas formas relacionadas, conocidas como vitámeros . Los vitámeros de una vitamina determinada desempeñan las funciones de esa vitamina y previenen los síntomas de su deficiencia. Las vitaminas son moléculas orgánicas esenciales que no se clasifican como aminoácidos ni ácidos grasos. Suelen funcionar como cofactores enzimáticos , reguladores metabólicos o antioxidantes . Los seres humanos requieren trece vitaminas en su dieta, la mayoría de las cuales son en realidad grupos de moléculas relacionadas (por ejemplo, la vitamina E incluye tocoferoles y tocotrienoles ): [ 20 ] vitaminas A, C, D, E, K, tiamina (B1 ) , riboflavina (B2 ) , niacina (B3 ) , ácido pantoténico (B5 ) , piridoxina (B6 ) , biotina (B7 ) , folato (B9 ) y cobalamina (B12 ) . El requerimiento de vitamina D es condicional, ya que las personas que reciben suficiente exposición a la luz ultravioleta, ya sea del sol o de una fuente artificial, sintetizan vitamina D en la piel. [ 21 ]

minerales

Los minerales son elementos químicos exógenos indispensables para la vida. Si bien los cuatro elementos carbono , hidrógeno , oxígeno y nitrógeno ( CHON ) son esenciales para la vida, son tan abundantes en los alimentos y bebidas que no se consideran nutrientes y no existen ingestas recomendadas para ellos como minerales. La necesidad de nitrógeno se cubre con los requerimientos establecidos para las proteínas, que están compuestas por aminoácidos que contienen nitrógeno. El azufre es esencial, pero tampoco tiene una ingesta recomendada. En cambio, se establecen ingestas recomendadas para los aminoácidos que contienen azufre, metionina y cisteína .

Los oligoelementos esenciales para los seres humanos, ordenados según la ingesta diaria recomendada (expresada en masa), son potasio , cloruro , sodio , calcio , fósforo , magnesio , hierro , zinc , manganeso , cobre , yodo , cromo , molibdeno y selenio . Además, el cobalto es un componente de la vitamina B12, que es esencial. Existen otros minerales que son esenciales para algunas plantas y animales, pero que pueden o no serlo para los seres humanos, como el boro y el silicio .

Colina

La colina es un nutriente esencial. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Las colinas son una familia de compuestos de amonio cuaternario solubles en agua . [ 25 ] [ 26 ] La colina es el compuesto precursor de la clase de colinas, que consiste en etanolamina con tres sustituyentes metilo unidos a la función amino. [ 27 ] Los humanos sanos alimentados con dietas compuestas artificialmente que son deficientes en colina desarrollan hígado graso, daño hepático y daño muscular. La colina no se clasificó inicialmente como esencial porque el cuerpo humano puede producir colina en pequeñas cantidades a través del metabolismo de la fosfatidilcolina. [ 28 ]

Esencial bajo condiciones

Los nutrientes condicionalmente esenciales son ciertas moléculas orgánicas que un organismo puede sintetizar normalmente, pero en determinadas condiciones en cantidades insuficientes. En los seres humanos, estas condiciones incluyen el nacimiento prematuro , la ingesta limitada de nutrientes, el crecimiento rápido y ciertas enfermedades. [ 14 ] El inositol , la taurina , la arginina , la glutamina y los nucleótidos se clasifican como condicionalmente esenciales y son particularmente importantes en la dieta y el metabolismo neonatal. [ 14 ]

No esencial

Los nutrientes no esenciales son sustancias presentes en los alimentos que pueden tener un impacto significativo en la salud. La fibra dietética no se absorbe en el tracto digestivo humano. [ 29 ] La fibra soluble se metaboliza en butirato y otros ácidos grasos de cadena corta por bacterias que residen en el intestino grueso. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] La fibra soluble se comercializa por su función prebiótica , con afirmaciones de que promueve bacterias intestinales "saludables". [ 33 ]

No nutrientes

El etanol (C₂H₅OH ) no es un nutriente esencial, pero proporciona aproximadamente 29 kilojulios (7 kilocalorías) de energía alimentaria por gramo. [ 34 ] Para las bebidas espirituosas (vodka, ginebra, ron , etc.) , una porción estándar en los Estados Unidos es de 44 mililitros ( 1 + 1/2 onzas líquidas estadounidenses) , que con un 40 % de etanol (80 grados) serían 14 gramos y 410 kJ (98 kcal ) . Con un 50 % de alcohol, esto serían 17,5 g y 513 kJ (122,5 kcal) . El vino y la cerveza contienen una cantidad similar de etanol en porciones de 150 y 350 ml (5 y 12 onzas líquidas estadounidenses ) , respectivamente, pero estas bebidas también contribuyen a la ingesta de energía alimentaria a partir de componentes distintos del etanol. Una porción de 150 ml (5 onzas líquidas estadounidenses ) de vino contiene de 420 a 540 kJ (100 a 130 kcal) . Una porción de 350 ml (12 onzas líquidas estadounidenses ) de cerveza contiene de 400 a 840 kJ (95 a 200 kcal) . [ 35 ]                        

Según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, basándose en las encuestas NHANES 2013-2014, las mujeres de 20 años o más consumen en promedio 6,8  gramos de alcohol al día y los hombres consumen en promedio 15,5 gramos al día. [ 36 ] Sin tener en cuenta la contribución de otras fuentes de estas bebidas, la contribución promedio del etanol a la ingesta diaria de energía alimentaria es de 200 y 450 kJ (48 y 108 kcal) , respectivamente. Las bebidas alcohólicas se consideran alimentos con calorías vacías porque, si bien proporcionan energía, no aportan nutrientes esenciales. [ 34 ]  

Por definición, los fitoquímicos incluyen todos los componentes nutricionales y no nutricionales de las plantas comestibles. [ 37 ] Entre los constituyentes nutricionales se incluyen los carotenoides provitamina A , [ 38 ] mientras que aquellos sin estado nutricional son diversos polifenoles , flavonoides y lignanos que están presentes en numerosos alimentos vegetales. [ 39 ] Algunos compuestos fitoquímicos están siendo investigados preliminarmente por sus posibles efectos en las enfermedades y la salud humanas. [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] Sin embargo, la calificación para el estado nutricional de compuestos con propiedades poco definidas in vivo es que primero deben definirse con un nivel de Ingesta de Referencia Dietética para permitir un etiquetado preciso de los alimentos, [ 40 ] una condición que no está establecida para la mayoría de los fitoquímicos que afirman proporcionar beneficios antioxidantes. [ 41 ]

Deficiencias y toxicidad

Una cantidad insuficiente de un nutriente es una deficiencia. Las deficiencias pueden deberse a varias causas, incluyendo una ingesta insuficiente de nutrientes, llamada deficiencia dietética, o cualquiera de varias condiciones que interfieren con la utilización de un nutriente dentro de un organismo. [ 1 ] Algunas de las condiciones que pueden interferir con la utilización de nutrientes incluyen problemas con la absorción de nutrientes, sustancias que causan una necesidad mayor de lo normal de un nutriente, condiciones que causan la destrucción de nutrientes y condiciones que causan una mayor excreción de nutrientes. [ 1 ] La toxicidad de los nutrientes ocurre cuando el consumo excesivo de un nutriente daña a un organismo. [ 42 ]

En Estados Unidos y Canadá, los niveles recomendados de ingesta dietética de nutrientes esenciales se basan en el nivel mínimo que "mantendrá un nivel definido de nutrición en un individuo", una definición algo diferente de la utilizada por la Organización Mundial de la Salud y la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación de un "requerimiento basal para indicar el nivel de ingesta necesario para prevenir signos patológicamente relevantes y clínicamente detectables de una insuficiencia dietética". [ 43 ]

Al establecer las directrices de nutrientes humanos, las organizaciones gubernamentales no necesariamente se ponen de acuerdo sobre las cantidades necesarias para evitar la deficiencia o las cantidades máximas para evitar el riesgo de toxicidad. [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] Por ejemplo, para la vitamina C , las ingestas recomendadas varían de 40  mg/día en la India [ 47 ] a 155  mg/día para la Unión Europea. [ 48 ] La tabla siguiente muestra los requerimientos promedio estimados (EAR) y las ingestas dietéticas recomendadas (RDA) de EE. UU. para vitaminas y minerales, los PRI para la Unión Europea (mismo concepto que las RDA), seguidos de lo que tres organizaciones gubernamentales consideran que es la ingesta máxima segura. Las RDA se establecen más altas que los EAR para cubrir a las personas con necesidades superiores al promedio. Las ingestas adecuadas (AI) se establecen cuando no hay suficiente información para establecer los EAR y las RDA. Los países establecen niveles de ingesta máxima tolerables , también denominados límites superiores (UL), basados ​​en cantidades que causan efectos adversos. Los gobiernos son lentos para revisar la información de esta naturaleza. Para los valores de EE. UU., excepto el calcio y la vitamina D, todos los datos datan de 1997 a 2004. [ 17 ]

* Las cantidades diarias recomendadas de niacina y magnesio son superiores al límite superior tolerable (LST) porque, para ambos nutrientes, los LST identifican las cantidades que no aumentan el riesgo de efectos adversos cuando se consumen como parte de un suplemento dietético. La suplementación con magnesio por encima del LST puede causar diarrea. La suplementación con niacina por encima del LST puede causar enrojecimiento facial y sensación de calor corporal. Cada país o agencia reguladora regional establece un margen de seguridad por debajo del cual se presentan los síntomas, por lo que los LST pueden variar según la fuente. [ 44 ] [ 45 ]

Requisitos promedio estimados de EAR en EE. UU.

Las CDR ( Cantidades Diarias Recomendadas) en EE. UU. son más altas para los adultos que para los niños y pueden ser incluso más altas para las mujeres embarazadas o en período de lactancia.

Ingesta Adecuada ( IA) en EE. UU.; las IA se establecen cuando no hay suficiente información para fijar las EAR y las RDA.

La ingesta de referencia poblacional (IRP) es el equivalente en la Unión Europea a la ingesta diaria recomendada (IDR); es mayor para adultos que para niños, e incluso puede ser mayor para mujeres embarazadas o en período de lactancia. Para la tiamina y la niacina, las IRP se expresan como cantidades por megajulio (239 kilocalorías) de energía alimentaria consumida.

Límite superior Niveles máximos de ingesta tolerables.

Los ND UL no se han determinado.

Aún no se han establecido ni se establecerán los NE EAR, PRI o AI (la UE no considera el cromo un nutriente esencial).

Planta

Las plantas absorben carbono, hidrógeno y oxígeno del aire y del suelo como dióxido de carbono y agua. [ 49 ] Otros nutrientes se absorben del suelo (excepciones incluyen algunas plantas parásitas o carnívoras). Contando estos, hay 17 nutrientes importantes para las plantas: [ 50 ] estos son macronutrientes; nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), azufre (S), magnesio (Mg), carbono (C), oxígeno (O) e hidrógeno (H), y los micronutrientes; hierro (Fe), boro (B), cloro (Cl), manganeso (Mn), zinc (Zn), cobre (Cu), molibdeno (Mo) y níquel (Ni). Además de carbono, hidrógeno y oxígeno, el nitrógeno , el fósforo y el azufre también se necesitan en cantidades relativamente grandes. Juntos, estos seis son los macronutrientes elementales para todos los organismos . [ 51 ] Se obtienen de materia inorgánica (por ejemplo, dióxido de carbono, agua, nitratos , fosfatos , sulfatos y moléculas diatómicas de nitrógeno y, especialmente, oxígeno) y compuestos orgánicos como ácidos , carbohidratos, lípidos y proteínas.

Véase también

Referencias

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  50. ↑ Nuevo eslabón en la cadena de la vida , Wall Street Journal , 3 de diciembre de 2010, consultado el 5 de diciembre de 2010. "Hasta ahora, sin embargo, se creía que todos compartían la misma bioquímica, basada en los seis grandes, para construir proteínas, grasas y ADN."
  • USDA. Ingestas de referencia dietéticas
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