UNIVERSIDAD DE SAN JOSE Sede Alajuela FACULTAD DE NUTRICION Prueba de Grado Nutrición Normal TEMA: Proteínas ESTUDIANTE: Diego Alonso Castro Calderón. 22 Enero 2011 Alajuela, Costa Rica. 1 Índice: Introducción………………………………………………………………………….3 Objetivo general y específico………………………………………………………4 Los aminoácidos…………………………………………………………………….5 Enlace peptídico……………………………………………………………………..8 Proteínas……………………………………………………………………………...9 Estructura de las proteínas………………………………………………………..10 Propiedades de las proteínas……………………………………………………..13 Clasificación de las proteínas…………………………………………………….14 Proteínas completas, incompletas y complementarias………………………...17 Fuentes de las proteínas…………………………………………………………..19 Funciones de las proteínas………………………………………………………..22 Digestión y metabolismo de las proteínas……………………………………….24 Síntesis de las proteínas…………………………………………………………..26 Necesidades diarias de las proteínas……………………………………………27 El veganismo y las proteínas……………………………………………………...30 Relación de las proteínas y el aumento de la masa muscular………………..31 Enfermedades………………………………………………………………………36 Conclusiones……………………………………………………………………….38 Bibliografía…………………………………………………………………………..39 Anexos……………………………………………………………………………….41 2 Introducción. Las proteínas son biomoléculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden considerarse polímeros de unas pequeñas moléculas que reciben el nombre de aminoácidos y serían, por tanto, los monómeros de la unidad. Los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptídicos. La unión de un bajo número de aminoácidos da lugar a un péptido; si el número de aminoácidos que forma la molécula no es mayor de 10, se denomina oligopéptido, si es superior a 10 se llama polipéptido y si el número es superior a 50 aminoácidos se habla ya de proteína. Por tanto, las proteínas son cadenas de aminoácidos que se pliegan adquiriendo una estructura tridimensional que les permite llevar a cabo miles de funciones. Las proteínas están codificadas en el material genético de cada organismo, donde se especifica su secuencia de aminoácidos, y luego son sintetizadas por los ribosomas. Las proteínas desempeñan un papel fundamental en los seres vivos y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre ellas funciones estructurales, enzimáticas, transportadora. 3 Objetivo General: -Comprender el funcionamiento y la importancia de las proteínas a nivel nutricional; destacando que son elementos esenciales para el crecimiento, reparación, buen funcionamiento y estructura de las células Objetivos Específicos: 1) Definir que es una proteína. 2) Descubrir las funciones principales de las proteínas en los sistemas vivos. 3) Conocer las distintas enfermedades causadas por la deficiencia o exceso de proteína. 4) Describir las propiedades de proteínas. 5) Mencionar alimentos ricos en proteínas. 4 LOS AMINOÁCIDOS. Son las unidades básicas que forman las proteínas. Su denominación responde a la composición química general que presentan, en la que un grupo amino (NH2) y otro carboxilo o ácido (-COOH) se unen a un carbono alfa (-C-). Las otras dos valencias de ese carbono quedan saturadas con un átomo de hidrógeno (H) y con un grupo químico variable al que se denomina radical (R).1 Tridimensionalmente el carbono presenta una configuración tetraédrica en la que el carbono se dispone en el centro y los cuatro elementos que se unen a él ocupan los vértices. Cuando en el vértice superior se dispone el -COOH y se mira por la cara opuesta al grupo R, según la disposición del grupo amino (NH2) a la izquierda o a la derecha del carbono se habla de -L-aminoácidos o de -D-aminoácidos respectivamente. En las proteínas sólo se encuentran aminoácidos de configuración L.2 El ser humano necesita un total de veinte aminoácidos, de los cuales, 11 de ellos nuestro propio organismo los sintetiza y no necesitamos adquirirlos de la dieta, éstos son llamados no esenciales o dispensables (acido aspártico, acído glutamínico, alanina, arguinina, cisteína, cistina, glicina, prolina, serina, tirosina, glutamina, histidina). Los nueve restantes (felilalanina, isoleusina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptófano, valina) no somos capaces de sintetizarlos y deben ser aportados por la dieta. Los aminoácidos que adquirimos obligatoriamente de la dieta son los denominados aminoácidos esenciales, o actualmente llamados indispensables. Ya que la metionina es un precursor de 1 Química y Bioquímica de los alimentos II. Josep Boatella Riera. Edicions Universitat Barcelona (2004). 2 Química Orgánica. Stephen J Weininger, Frank R. Stermitz. Edit. Reverte (1988). 5 la cisteína y la fenilalanina de la tirosina, estos aminoácidos se consideran normalmente en parejas. Si falta uno solo de ellos no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en la que sea requerido dicho aminoácido3. L - Alanina: Función: Interviene en el metabolismo de la glucosa. La glucosa es un carbohidrato simple que el organismo utiliza como fuente de energía. L - Arginina: Función: Está implicada en la conservación del equilibrio de nitrógeno y de dióxido de carbono. También tiene una gran importancia en la producción de la Hormona del Crecimiento, directamente involucrada en el crecimiento de los tejidos y músculos y en el mantenimiento y reparación del sistema inmunológico. Acido L- Aspártico: Función: Es muy importante para la desintoxicación del Hígado y su correcto funcionamiento. El ácido L- Aspártico se combina con otros aminoácidos formando moléculas capaces de absorber toxinas del torrente sanguíneo. L - Cistina: Función: También interviene en la desintoxicación, en combinación con los aminoácidos anteriores. La L - Cistina es muy importante en la síntesis de la insulina y también en las reacciones de ciertas moléculas a la insulina. L - Cisteina: Función: Junto con la L- cistina, la L- Cisteina está implicada en la desintoxicación, principalmente como antagonista de los radicales libres. También contribuye a mantener la salud de los cabellos por su elevado contenido de azufre. L - Glutamina: Función: Nutriente cerebral e interviene específicamente en la utilización de la glucosa por el cerebro. Acido L - Glutamínico: Función: Tiene gran importancia en el funcionamiento del Sistema Nervioso Central y actúa como estimulante del sistema inmunológico. 3 FAO/WHO/UNU. 1985. Protein Quality Evaluation. Report of a joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation. WHO Tech. Rep. Ser. No. 724. Geneva, WHO, Rome: FAO Food and Nutrition Paper 6 L - Glicina: Función: En combinación con muchos otros aminoácidos, es un componente de numerosos tejidos del organismo. L - Histidina: Función: En combinación con la hormona de crecimiento (HGH) y algunos aminoácidos asociados, contribuyen al crecimiento y reparación de los tejidos con un papel específicamente relacionado con el sistema cardiovascular. L - Serina: Función: Junto con algunos aminoácidos mencionados, interviene en la desintoxicación del organismo, crecimiento muscular, y metabolismo de grasas y ácidos grasos. L - Tirosina: Función: Es un neurotransmisor directo y puede ser muy eficaz en el tratamiento de la depresión, en combinación con otros aminoácidos necesarios. L - Prolina: Función: Está involucrada también en la producción de colágeno y tiene gran importancia en la reparación y mantenimiento del músculo y huesos. L - Isoleucina: Función: Junto con la L-Leucina y la Hormona del Crecimiento intervienen en la formación y reparación del tejido muscular. L - Leucina: Función: Junto con la L-Isoleucina y la Hormona del Crecimiento (HGH) interviene con la formación y reparación del tejido muscular. L - Lisina: Función: Es uno de los más importantes aminoácidos porque, en asociación con varios aminoácidos más, interviene en diversas funciones, incluyendo el crecimiento, reparación de tejidos, anticuerpos del sistema inmunológico y síntesis de hormonas. L - Metionina: Función: Colabora en la síntesis de proteínas y constituye el principal limitante en las proteínas de la dieta. El aminoácido limitante determina el porcentaje de alimento que va a utilizarse a nivel celular. L - Fenilalanina: Función: Interviene en la producción del Colágeno, fundamentalmente en la estructura de la piel y el tejido conectivo, y también en la formación de diversas neurohormonas. 7 L - Triptófano: Función: Está implicado en el crecimiento y en la producción hormonal, especialmente en la función de las glándulas de secreción adrenal. También interviene en la síntesis de la serotonina, neurohormona involucrada en la relajación y el sueño. L - Treonina: Función: Junto con la con la L-Metionina y el ácido L- Aspártico ayuda al hígado en sus funciones generales de desintoxicación. L - Valina: Función: Estimula el crecimiento y reparación de los tejidos, el mantenimiento de diversos sistemas y balance de nitrógeno.4 ENLACE PEPTÍDICO. Los aminoácidos se encuentran unidos linealmente por medio de uniones peptídicas. Estas uniones se forman por la reacción de síntesis (vía deshidratación) entre el grupo carboxilo del primer aminoácido con el grupo amino del segundo aminoácido. La formación del enlace peptídico entre dos aminoácidos es un ejemplo de una reacción de condensación. Dos moléculas se unen mediante un enlace de tipo covalente CO-NH con la pérdida de una molécula de agua y el producto de esta unión es un dipéptido. El grupo carboxilo libre del dipéptido reacciona de modo similar con el grupo amino de un tercer aminoácido, y así sucesivamente hasta formar una larga cadena. Podemos seguir añadiendo aminoácidos al péptido, porque siempre hay un extremo NH2 terminal y un COOH terminal. Así pues, para formar péptidos los aminoácidos se van enlazando entre sí formando cadenas de longitud y secuencia variable. Para denominar a estas cadenas se utilizan prefijos convencionales como: Dipéptidos: si el n º de aminoácidos es 2. Tripéptidos: si el n º de aminoácidos es 3. Tetrapéptidos: si el n º de aminoácidos es 4. Oligopéptidos: si el n º de aminoácidos es menor de 10. 4 http://www.marketing-productos-nutricion.com 8 Polipéptidos: si el n º de aminoácidos es mayor de 10. Proteínas: si el no de aminoácidos es mayor a 50.5 PROTEÍNAS. La palabra proteína procede del griego “proteios” que significaba primordial. Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos. Esta palabra indica la importancia que estos componentes tienen en el organismo. De hecho, las proteínas constituyen el principal componente estructural de las células, los tejidos, y constituyen la mayor porción de sustancia de los músculos, las proteínas son el componente más importante del organismo después del agua6. Las tres funciones esenciales de la materia viva (nutrición, crecimiento y reproducción) están vinculadas con las moléculas proteicas y con las estructuras que las integran: péptidos y aminoácidos. Su carácter de componentes indispensables para la materia viviente, convierte en fundamental su presencia en la dieta del ser humano porque, al igual que los animales superiores, necesitan una fuente de aminoácidos con la que la elaboran sus propias proteínas y esas fuentes han de preceder de las proteínas suministradas por la dieta7. Las proteínas son macromoléculas las cuales desempeñan el mayor número de funciones en las células de los seres vivos. Forman parte de la estructura básica de tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.), durante todos los procesos de crecimiento y desarrollo, crean, reparan y mantienen los tejidos corporales; además desempeñan funciones metabólicas (actúan como 5 Bioquímica. Jeremy Mark Berg, Lubert Stryer, John Tymoczko, José M. Macarulla 6 FAO, deposito de documentos de la FAO “proteínas” 7 Ciencia bromatologica- principios generales Escrito por José Bello Gutiérrez 9 enzimas, hormonas, anticuerpos) y reguladoras a saber: asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, eliminación de materiales tóxicos, regulación de vitaminas liposolubles y minerales8. ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS. La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio.9 ESTRUCTURA PRIMARIA: La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte. (Ver imagen No1). Imagen No1. Estructura primaria. ESTRUCTURA SECUNDARIA: La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos a medida que van siendo enlazados durante la 8 Garrett R. H., y C. M Grisham 2004. Biochemistry Brooks Cole Publisher. Charlottesville, VA, USA 9 Introduccion a la biología celular escrita por Bruce alberth bray, Karen Hopkin 10 síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria. Existen dos tipos de estructura secundaria: 1. La a (alfa)-hélice. 2. La conformación beta. Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el C=O-de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue. En esta disposición los aminoácidos no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada disposición en lámina plegada. Presentan esta estructura secundaria la queratina de la seda o fibroína. (Ver imagen No2). Imagen No2. Estructura secundaria. ESTRUCTURA TERCIARIA: La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular. En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria. Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc. 11 Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces: 1. El puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre. 2. Los puentes de hidrógeno. 3. Los puentes eléctricos. 4. Las interacciones hidrofóbicas. (Ver imagen No3). Imagen No3. Estructura terciaria. ESTRUCTURA CUATERNARIA: Esta estructura informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero. El número de protómeros varía desde dos como en la hexoquinasa, cuatro como en la hemoglobina, o muchos como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de 60 unidades proteícas. (Ver imagen No4). 12 Imagen No4. Estructura cuaternaria. PROPIEDADES DE LAS PROTEÍNAS10. 1) Especificidad: La especificidad se refiere a su función; cada una lleva a cabo una determinada función y lo realiza porque posee una determinada estructura primaria y una conformación espacial propia; por lo que un cambio en la estructura de la proteína puede significar una pérdida de la función. Además, no todas las proteínas son iguales en todos los organismos, cada individuo posee proteínas específicas suyas que se pone de manifiesto en los procesos de rechazo de órganos trasplantados. Las semejanzas entre proteínas son un grado de parentesco entre individuos, por lo que sirve para la construcción de “árboles filogenéticos”. 2) Desnaturalización: Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura. Todas las proteínas desnaturalizadas tienen la misma conformación, muy abierta y con una interacción máxima con el disolvente, por lo que una proteína soluble en agua cuando se desnaturaliza se hace insoluble en agua y precipita. 10 Proteínas alimentarias: Bioquímica, propiedades funcionales, valor nutricional, modificaciones químicas. Jean-Claude Cheftel. Edit. Acribia (1989) 13 La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura, (huevo cocido o frito), variaciones del pH. En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada puede volver a su anterior plegamiento o conformación, proceso que se denomina renaturalización. CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS. La clasificación de las proteínas se realiza desde varios puntos de vista, así: 1. SEGÚN SU COMPOSICIÓN: 1.1 Proteínas simples u Holoproteínas: Las cuales están formadas exclusivamente o predominantemente por aminoácidos. 1.2 Proteínas conjugadas: Poseen un componente de proporción significativa no aminoacídico que recibe el nombre de grupo prostético. Según la naturaleza de este grupo consideramos: 1.3 Glicoproteínas: Se caracterizan por poseer en su estructura azúcares. Se pueden citar como ejemplo: las inmunoglobulinas, algunas proteínas de membrana, el colágeno y otras proteínas de tejidos conectivos (glucosaminoglicanos). 1.4 Lipoproteínas: Proteínas conjugadas con lípidos que se encuentran en las membranas celulares. 1.5 Nucleoproteínas: Se presentan unidas a un ácido nucleico, como en los cromosomas, ribosomas y en los virus. 1.6 Metaloproteínas: Contienen en su molécula uno o más iones metálicos que no constituyen un grupo hem. Por ejemplo algunas enzimas. 1.7 Hemoproteínas o Cromoproteínas: Proteínas que tienen en su estructura un grupo hem. Ejemplo: Hemoglobina, Mioglobina y ciertas enzimas como los citocromos. 14 2. DE ACUERDO CON SU MORFOLOGIA Y SOLUBILIDAD: 2.1 Proteínas fibrosas: Son insolubles en agua, presentan formas moleculares alargadas, con un número variado de cadenas polipeptídicas que constituyen fibras resistentes, con cierto grado de elasticidad, fragilidad o ductilidad. Funcionan como proteínas estructurales o de soporte. Las más comunes son: Elastina, Colágeno, Queratina, Fibrina, etc. 2.2 Proteínas Globulares: Tienden a ser más solubles en agua, debido a que su superficie es polar. Sin embargo, pueden presentar mayor solubilidad en otros solventes como soluciones salinas, ácidos o bases diluidas o alcohol. Su estructura es compacta con formas casi esféricas. La mayoría de las proteínas conocidas son globulares, dentro de las que se consideran todas las enzimas, las proteínas del plasma y las presentes en las membranas celulares. A su vez las proteínas globulares se pueden clasificar de acuerdo con su solubilidad: 2.3 Albúminas: Proteínas fácilmente solubles en agua, que coagulan con el calor y precipitan con las soluciones salinas saturadas. Por ejemplo la Lactoalbúmina, albúmina del suero, la ovoalbúmina (presente en la clara del huevo). 2.4 Globulinas: Escasamente solubles en agua pura, pero solubles en soluciones salinas diluidas como cloruro de sodio, entre ellas se encuentran las seroglobulinas (sangre), ovoglobulina, inmunoglobulinas, etc. 2.5 Glutelinas: Solubles en ácidos y bases diluidos, insolubles en solventes neutros. Ejemplo: La Glutenina del trigo. 2.6 Prolaminas: Solubles en alcohol del 70 al 80%, insolubles en agua, alcohol absoluto y otros solventes neutros, como la Zeína del maíz y la Gliadina del trigo. 15 3. DE ACUERDO CON SU FUNCIÓN BIOLÓGICA: 3.1 Proteínas estructurales: Forman parte de células y tejidos a los que confieren apoyo estructural. Dentro de estas podemos citar, el colágeno y la elastina presentes en el tejido conectivo de los vertebrados. La queratinas de la piel, pelo y uñas y la espectirna presente en la membrana de los eritrocitos. 3.2 Proteínas de transporte: Como su nombre lo indica, transportan sustancias como el oxígeno en el caso de la hemoglobina y la mioglobina, ácidos grasos en el caso de la albúmina de la sangre, o las que realizan un transporte transmembrana en ambos sentidos. 3.3 Proteínas de defensa: Protegen al organismo contra posibles ataques de agentes extraños, entre las que se consideran los anticuerpos (inmunoglobulinas) de la fracción gamma globulínica de la sangre, las proteínas denominadas interferones cuya función es inhibir la proliferación de virus en células infectadas e inducir resistencia a la infección viral en otras células, el fibrinógeno de la sangre importante en el proceso de coagulación. 3.4 Proteínas hormonales: Se sintetizan en un tipo particular de células pero su acción la ejercen en otro tipo. Ejemplo, la insulina. 3.5 Proteínas como factores de crecimiento: Su función consiste en estimular la velocidad de crecimiento y la división celular. Como ejemplo se puede citar la hormona de crecimiento y el factor de crecimiento derivado de plaquetas. 3.6 Proteínas catalíticas o enzimas: Permiten aumentar la velocidad de las reacciones metabólicas. Dentro de las células son variadas y se encuentran en cantidad considerable para satisfacer adecuadamente sus necesidades. Entre otras se consideran las enzimas proteolíticas cuya función es la degradación de otras proteínas, lipasas, amilasas, fosfatasas, etc. 3.7 Proteínas contráctiles: Son proteínas capaces de modificar su forma, dando la posibilidad a las células o tejidos, que estén constituyendo, de desplazarse, contraerse, relajarse; razón por la cual se encuentran implicadas en los 16 diferentes mecanismos de motilidad. Las proteínas más conocidas de este grupo son la actina y la miosina. 3.8 Proteínas receptoras: Proteínas encargadas de combinarse con una sustancia específica. Si se encuentran en la membrana plasmática, son las encargadas de captar las señales externas o simplemente de inspeccionar el medio. Si encuentran en las membranas de los organelos, permiten su interacción. Sin embargo, no son proteínas exclusivas de membrana ya que algunas se encuentran en el citoplasma. El ejemplo más típico de éstas son los receptores de las hormonas esteroides. Casi todos los neurotransmisores, la mayoría de las hormonas y muchos medicamentos funcionan gracias a la presencia de estas proteínas. 3.9 Proteínas de transferencia de electrones: Son proteínas integrales de membrana, comunes en las mitocondrias y cloroplastos cuya función se basa en el transporte de electrones desde un donador inicial hasta un aceptor final con liberación y aprovechamiento de energía. Como ejemplo se citan a los Citocromos que hacen parte de la cadena respiratoria. Proteínas completas, incompletas y complementarias Las proteínas alimentarias a menudo se clasifican como “completas” o “incompletas” según su contenido en aminoácidos. Las proteínas completas son aquellas proteínas alimentarias que contienen los nueve aminoácidos indispensables en concentraciones suficientes para cubrir los requerimientos de los seres humanos. Las proteínas incompletas son proteínas alimentarias deficientes en uno o más aminoácidos de los nueve aminoácidos esenciales que deben ser proporcionados por los alimentos11. El concepto de proteínas complementarias está basado en la obtención de los nueve aminoácidos indispensables por la combinación de alimentos que tomados aisladamente serían considerados como proteínas incompletas. 11 Williams, S.R. 1995. Basic Nutrition and Diet Therapy. Mosby Publishers, 10a edición. 17 Dos o más proteínas incompletas pueden ser combinadas de tal forma que la deficiencia de uno o más aminoácidos esenciales pueda ser compensada por otra proteína y a la inversa. Cuando se combinan, estas proteínas complementarias proporcionan todos los aminoácidos esenciales necesarios para el cuerpo humano consiguiendo un patrón equilibrado de aminoácidos que se usan eficientemente. Otra forma de obtener aminoácidos indispensables es combinar una pequeña cantidad de una proteína completa con grandes cantidades de proteínas alimentarias incompletas. Un ejemplo de combinación de proteínas complementarias es la mezcla de proteínas alimentarias de la soya y maíz o de la harina de trigo y la caseína. En estos casos la calidad de las proteínas de la mejor combinación excede a la de las fuentes proteicas proporcionadas individualmente, por lo que el efecto de combinarlas es sinérgico, se recomienda un aporte de proteína para adultos y jóvenes saludables sin patologías 0.8g/kg del peso corporal12 y entre 1.2 a 1.8kg/dia en deportistas de alto rendimiento y deberán de cubrir un aporte entre 10% al 15% del aporte energético diario13 En la Tabla 1 se muestran algunas combinaciones ideales para obtener proteína de mejor calidad. 12 Enfermeria Gerontologica Escrito por Mary M. Burke paj 389 13 Organización Mundial de la Salud “La OMS y la FAO publican un informe de expertos independientes sobre dieta, nutrición y prevención de enfermedades crónicas”Ginedra 2003 18 Tabla 1. Combinaciones Excelentes de proteínas alimentarias.14 COMBINACIONES EXCELENTES EJEMPLOS Granos – Leguminosas Arroz/frijoles, sopa de chícharos / tostada, lenteja/arroz Granos – Lácteos Pasta/queso, budín de arroz, emparedado de queso Leguminosas – Semillas Garbanzo/semillas de sésamo como aliño, falafel o sopa * Otras combinaciones, lácteos/semillas, lácteos/legumbres, granos/semillas, son menos eficaces en virtud de que las calificaciones químicas son similares y no se complementan eficazmente FUENTES DE LAS PROTEÍNAS. Proteínas de origen animal: Estas proteínas son insolubles debido a su estructura molecular, y tienen funciones de protección y soporte de tejidos, además de ser proteínas completas, de contener todos los aminoácidos esenciales y en grandes cantidades y en proporciones adecuadas. No son digeribles, pero sí se aprovecha la gelatina, que es un producto derivado. 15 Dentro de este grupo nos encontramos con las esferoproteínas o también llamadas proteínas globulares, que están constituidas por líquidos orgánicos. También nos encontramos con las protaminas e histonas, que se encuentran en el pescado. Un vaso de leche nos brinda un contenido de 7 o 8 gramos de proteína al igual que 30gramos de carne, pescado o pollo. 14 Mahan, L. K. y S. Escott-Stump 15 Nutrición para la salud, la condición física y el deporte Escrito por Melvin H. Williams 19 Proteínas de origen vegetal: Son las que provienen de las plantas o los vegetales, sobre todo los cereales. De aquí proviene el gluten, que es la mezcla de dos sustancias: gliadina y glutenina. Las legumbres (garbanzos, semillas de soya, lentejas, arroz, cereales de trigo guisantes) son una fuente relativamente buena de proteína, las legumbres también son ricas en hidratos de carbono y por esa razón se le suelen incluir en la lista de féculas, los cereales (avena, trigo, arroz, soya) las oleaginosas (soya, semillas de girasol, semillas de algodón, maní) las leguminosas de vaina (frijoles, arvejas, lenteja) las legumbres(alfalfa, trébol, tabaco, hongos, algas levaduras)16. Las proteínas de los cereales se utilizan como ingredientes en el pan, las pastas, los cereales de desayuno y las galletas por sus propiedades alimenticias y funcionales17. Con los frutos secos son ricos en proteína pero tiene un elevado contenido de graso. Los frutos, verduras y los cereales tienen pequeñas cantidades de proteínas (1 a 3 g por porción) aunque el contenido varía de un producto a otro18. (Ver tabla No2. Comparación del contenido proteico de los alimentos de origen animal y origen vegetal). 16 México en la Ronda Uruguay: el caso de la agricultura Escrito por Cassio Luiselli 17 México en la Ronda Uruguay: el caso de la agricultura Escrito por Cassio Luiselli 18 Nutrición para la salud, la condición física y el deporte Escrito por Melvin H. Williams 20 Tabla 2. Comparación del contenido proteico de los alimentos de origen animal y origen vegetal.19 De Origen Animal De Origen Vegetal Carne Vacuna 20.0 Arroz 7.0 Carne de Cerdo 17.0 Harina 9.5 Carne de Pollo 22.0 Pasta 13.0 Huevo Total 12.5 Pan Blanco 7.5 Pescado 17 a 20 Pan integral 8.0 Leche de Vaca 3.3 Legumbres 10 a 23 Queso fresco 15 Papas 2.5 Queso Curado 32 Verduras 2.7 Yogur 5 Frutas 0.5 a1.5 En países desarrollados el consumo proteico tiende a ser bastante elevado, proviniendo predominantemente (más del 50%) de productos animal. La mayoría de los procesos tecnológicos de cocción ejercen un efecto positivo de reblandecimiento del tejido conjuntivo, mejorando su digestibilidad. El exceso de calor (especialmente en ausencia de agua) puede destruir o alterar ciertos aminoácidos débiles como la lisina convirtiéndolo en resistentes a las enzimas digestivas. Existen determinadas fuentes proteicas que poseen cualidades específicas de las hacen beneficios a la salud. Es el caso de la soya que, al igual que las mayorías de las leguminosas, es una excelente fuente de fibra dietética hidratos de carbono y proteína vegetal20. 19 Alimentación y nutrición: manual teórico-práctico Escrito por Clotilde Vázquez Martínez,Ana Isabel Cos Blanco,Consuelo López Nomdedeu 20 Alimentación y nutrición: manual teórico-práctico Escrito por Clotilde Vázquez Martínez,Ana Isabel Cos Blanco,Consuelo López Nomdedeu 21 FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS. Las proteínas determinan la forma y la estructura de las células y dirigen casi todos los procesos vitales. Las funciones de las proteínas son específicas de cada una de ellas y permiten a las células mantener su integridad, defenderse de agentes externos, reparar daños, controlar y regular funciones, etc. Todas las proteínas realizan su función de la misma manera: por unión selectiva a moléculas. Las proteínas estructurales se agregan a otras moléculas de la misma proteína para originar una estructura mayor. Sin embargo, otras proteínas se unen a moléculas distintas: los anticuerpos a los antígenos específicos, la hemoglobina al oxígeno, las enzimas a sus sustratos, los reguladores de la expresión génica al ADN, las hormonas a sus receptores específicos, entre otros.21 A continuación se exponen algunos ejemplos de proteínas y las funciones que desempeñan: Función estructural: Algunas proteínas constituyen estructuras celulares: Ciertas glucoproteínas forman parte de las membranas celulares y actúan como receptores o facilitan el transporte de sustancias. Las histonas, forman parte de los cromosomas que regulan la expresión de los genes. Otras proteínas confieren elasticidad y resistencia a órganos y tejidos: 21 El colágeno del tejido conjuntivo fibroso. La elastina del tejido conjuntivo elástico. La queratina de la epidermis. Elementos de Nutrición humana Zoila rosa Marín Rodriguez 22 Función enzimática: Las proteínas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular. Función hormonal: Algunas hormonas son de naturaleza proteica, como la insulina y el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas segregadas por la hipófisis como la del crecimiento o la adrenocorticotrópica (que regula la síntesis de corticosteroides) o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio). Función reguladora: Algunas proteínas regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular (como la ciclina). Función homeostática: Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan junto con otros sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno. Función defensiva: Las inmunoglogulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos. La trombina y el fibrinógeno contribuyen a la formación de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias. Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas. Algunas toxinas bacterianas, como la del botulismo, o venenos de serpientes, son proteinas fabricadas con funciones defensivas. Función de transporte: La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados. La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados. 23 La mioglobina transporta oxígeno en los músculos. Las lipoproteinas transportan lípidos por la sangre. Los citocromos transportan electrones. Función contráctil: La actina y la miosina constituyen las miofibrillas responsables de la contracción muscular. La dineina está relacionada con el movimiento de cilios y flagelos. Función de reserva: La ovoalbúmina de la clara de huevo, la gliadina del grano de trigo y la hordeina de la cebada, constituyen la reserva de aminoácidos para el desarrollo del embrión. La lactoalbúmina de la leche. Función energética: Cuando el aporte de hidratos de carbono y grasas resulta insuficiente para cubrir las necesidades energéticas, los aminoácidos de las proteínas se emplean como combustible energético para cubrir las necesidades diarias. DIGESTIÓN Y METABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS. Las proteínas comienzan a digerirse en el estómago, donde son atacadas por la pepsina, que las divide en sustancias más simples, liberando algunos aminoácidos. En el duodeno, el jugo pancréatico y posteriormente, las enzimas del jugo intestinal completan su digestión22. 22 Estructuray función humano escrito por grary a. thidodeau t. 24 Los aminoácidos se absorben en el intestino delgado, pasan directamente a la sangre y llegan al hígado donde unos se almacenan y otros intervienen en la síntesis o producción de proteínas de diversos tejidos, formación de anticuerpos.23 Sin embargo no ocurre lo mismo con los vegetales, que tienen la capacidad de sintetizar los aminoácidos a partir de los nitratos, dentro de los procesos de fotosíntesis. Como consecuencia de su conformación, las proteínas ofrecen muchas posibilidades para reaccionar con los más diversos tipos de moléculas, presente en los alimentos: azúcares reductores, lípidos, polifenoles entre otros. En consecuencia, presentan una gran cantidad de propiedades, que son muy apreciados en la tecnología de los alimentos, aunque bajo de ciertas condiciones pueden resultar negativas desde los puntos de vista nutritivos, sensorial o sanitario. Cabe señalar diversos tipos de factores que determinan o influyen en estas propiedades: A) Intrínsicos de la molécula proteico: la composición de aminoácidica; la conformación, tamaño y formación la topografía superficial, sobre todo la relación polaridad /hidrofobicidad. B) Vínculos al medio ambiente: La concentración iónica las especies iónicas y su relación anión catión. C) Derivados de las operaciones tecnológicas: El tratamiento térmico, las concentraciones salinas agentes oxido reductores la desecación las modificaciones físico químicas. 23 Medicina interna, Volumen 1 Escrito por William N. Kelley 25 SÍNTESIS DE LAS PROTEÍNAS. Se conoce como síntesis de proteínas al proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. En este proceso, se transcribe el ADN en ARN. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas situados en el citoplasma celular. En el proceso de síntesis, los aminoácidos son transportados por ARN de transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta el ARN mensajero donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas. Al finalizar la síntesis de una proteína, se libera el ARN mensajero y puede volver a ser leído, incluso antes de que la síntesis de una proteína termine, ya puede comenzar la siguiente, por lo cual, el mismo ARN mensajero puede utilizarse por varios ribosomas al mismo tiempo24. Fases de la síntesis de proteínas: La realización de la biosíntesis de las proteínas, se divide en las siguientes fases: Fase de activación de los aminoácidos. Fase de traducción que comprende: -Inicio de la síntesis proteica. -Elongación de la cadena polipeptídica. -Finalización de la síntesis de proteínas. Asociación de cadenas polipeptídicas y, en algunos casos, grupos prostésicos para la constitución de las proteínas. Fase de activación de los aminoácidos: Mediante la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa y de ATP, los aminoácidos pueden unirse ARN específico de transferencia, dando lugar a un aminoacil-ARNt. En este proceso se libera mono fosfato de adenosina (AMP) y fosfato y tras él, se libera la enzima, que vuelve a actuar. 24 Biología Molecular de la Célula. Alberts y col. Edit. Omega. España (2004). 26 Inicio de la síntesis proteica: En esta primera etapa de síntesis de proteínas, el ARN se une a la subunidad menor de los ribosomas, a los que se asocia el aminoacil-ARNt. A este grupo, se une la subunidad ribosómica mayor, con lo que se forma el complejo activo o ribosomal. Elongación de la cadena polipeptídica: El complejo ribosomal tiene dos centros o puntos de unión. El centro P o centro peptidil y el centro A. El radical amino del aminoácido inciado y el radical carboxilo anterior se unen mediante un enlace peptídico y se cataliza esta unión mediante la enzima peptidil-transferasa. De esta forma, el centro P se ocupa por un ARNt carente de aminoácido. Seguidamente se libera el ARNt del ribosoma produciéndose la translocación ribosomal y quedando el dipeptilARNt en el centro P. Al finalizar el tercer codón, el tercer aminoacil-ARNt se sitúa en el centro A. A continuación se forma el tripéptido A y después el ribosoma procede a su segunda translocación. Este proceso puede repetirse muchas veces y depende del número de aminoácidos que intervienen en la síntesis. Finalización de la síntesis de proteínas: En la finalización de la síntesis de proteínas, aparecen los llamados tripletes sin sentido, también conocidos como codones stop. Estos tripletes son tres: UGA, UAG y UAA. No existe ARNt tal que su anticodón sea complementario. Por ello, la síntesis se interrumpe y esto indica que la cadena polipeptídica ha finalizado. NECESIDADES DIARIAS DE PROTEÍNAS La cantidad de proteínas que se requieren cada día depende de muchos factores. Depende de la edad, ya que en el período de crecimiento las necesidades son el doble o incluso el triple que para un adulto, y del estado de salud de nuestro intestino y nuestros riñones, que pueden hacer variar el grado de asimilación o las pérdidas de nitrógeno por las heces y la orina. También 27 depende del valor biológico de las proteínas que se consuman, aunque en general, todas las recomendaciones siempre se refieren a proteínas de alto valor biológico. Si no lo son, las necesidades serán aún mayores25. En general, se recomiendan unos 40 a 60 gr. de proteínas al día para un adulto sano. La Organización Mundial de la Salud y las RDA (Recommended Dietary Allowences publicadas en EE.UU. por la National Academic Science) recomiendan un valor de 0,8 gr. por kilogramo de peso y día. Por supuesto, durante el crecimiento, el embarazo o la lactancia estas necesidades aumentan. El máximo de proteínas que podemos ingerir sin afectar a nuestra salud, es un tema aún más delicado. Las proteínas consumidas en exceso, que el organismo no necesita para el crecimiento o para el recambio proteico, se queman en las células para producir energía. A pesar de que tienen un rendimiento energético igual al de los glúcidos, (unas 4 Kilocalorías por gramo) su combustión es más compleja y dejan residuos metabólicos, como el amoniaco, que son tóxicos para el organismo. El cuerpo humano dispone de eficientes sistemas de eliminación, pero todo exceso de proteínas supone cierto grado de intoxicación que provoca la destrucción de tejidos y, en última instancia, la enfermedad o el envejecimiento prematuro. Debemos evitar comer más proteínas de las estrictamente necesarias para cubrir nuestras necesidades. Por otro lado, investigaciones muy bien documentadas, llevadas a cabo en los últimos años por el doctor alemán Lothar Wendt, han demostrado que los aminoácidos se acumulan en las membranas basales de los capilares sanguíneos para ser utilizados rápidamente en caso de necesidad. Esto supone que cuando hay un exceso de proteínas en la dieta, los aminoácidos resultantes siguen acumulándose, llegando a dificultar el paso de nutrientes de la sangre a las células (microangiopatía). 25 Enseñame a comer Escrito por Gloria Cabezuela pedro 28 Estas investigaciones parecen abrir un amplio campo de posibilidades en el tratamiento a través de la alimentación de gran parte de las enfermedades cardiovasculares, que tan frecuentes se han vuelto en occidente desde que se generalizó el consumo indiscriminado de carne. Tabla No3. Ingestión de Nutrientes de Referencia para proteínas (gramos el día).26 Edad RNI Edad RNI 0-3 meses 4-6 meses 7-9 meses 10-12 meses 1-3 años 4-6 años 7-10 años mujeres embarazadas 12,5g 12,7g 13,7g 14,9g 14,5g 19,7g 28,3g 51,0g hombres 11-14 años hombres 15-18 años hombres 19-49 años hombres 50+ años mujeres 11-14 años mujeres 15-18 años mujeres 19-49 años mujeres 50+ años mujeres que amamantan 42,1g 55,2g 55,5g 52,3g 42,2g 45,5g 45,0g 46,5g 53 a 56g Deportistas Entrenados Hasta 3 g/kg/ peso/día Las necesidades aumentan durante el embarazo y la lactancia y normalmente se satisfacen con calorías extra y más alimentos. Puesto que los bebés y los niños están creciendo, requieren más proteína que los adultos (proporcional a su peso corporal). Los niños con una dieta equilibrada generalmente ingieren bastante proteína al consumir bastantes calorías (energía) (ver Tabla No3. Ingestión de Nutrientes de Referencia para proteínas) Las cifras de la RNI para la proteína son válidas sólo si las necesidades energéticas se satisfacen también. Si las necesidades energéticas no se satisfacen, la proteína dietética se usa para obtener energía y no para el crecimiento y reparación de los tejidos. Generalmente, esto no afecta al vegetariano puesto que las fuentes de proteína que provienen de las plantas tienden a ser también buenas fuentes de carbohidratos, utilizados para la energía. Mientras que las dietas vegetarianas cumplen con las recomendaciones diarias de proteína, típicamente son más bajas en ingestión total de proteína que las 26 Organizacion Mundial de la salud 29 dietas cárnicas. Esta ingestión más baja puede resultar beneficiosa puesto que la alta ingestión de proteína se ha asociado con la osteoporosis y los problemas renales como lo son los cálculos renales. Se recomienda que la ingestión de proteína no sobrepase el doble de la RNI. ver Tabla No3. Ingestión de Nutrientes de Referencia para proteínas) EL VEGANISMO Y LAS PROTEÍNAS. Los alimentos que no derivan de animales pueden brindarnos las proteínas necesarias. A pesar de los reclamos realizados por las industrias de la carne y los productos lácteos, sólo entre el 2.5 y el 10 por ciento del total de las calorías que un ser humano promedio consume debe estar en forma de proteína. La regla general utilizada por la Junta del la Academia Nacional de Ciencias, Alimentos y Nutrición de EE.UU. es 0.8 gramos de proteína por cada kilogramo (2.2 libras) de peso corporal. A las personas bajo circunstancias especiales (como las mujeres embarazadas) se les recomienda adquirir un poco más. Los veganos deben preocuparse por adquirir suficientes proteínas; si usted come una dieta razonablemente variada e ingiere las calorías suficientes, indudablemente obtendrá suficientes proteínas. Comer demasiadas proteínas puede resultar en osteoporosis y cálculos renales. La carne y los productos lácteos elevan el nivel de ácido en la sangre humana, causando que el calcio sea expulsado de los huesos para así restablecer el equilibrio natural de pH en el cuerpo. Esta disminución de calcio resulta en osteoporosis, o debilitamiento de los huesos. El calcio expulsado termina en los riñones, en donde por lo general forma piedras dolorosas. La enfermedad del riñón es mucho más común entre aquellos que comen carne que entre los veganos, y un consumo excesivo de proteínas también ha sido ligado al cáncer de colon, mama, próstata y páncreas.27 Fuentes de proteínas: Aunque casi todas las comidas vegetarianas contienen alguna proteína, la soya merece una atención especial porque contiene los ocho aminoácidos 27 Nutricion Vegetariana Escrito por Joan sabaté 30 esenciales y supera a cualquier otro alimento vegetal en la cantidad de proteínas que puede suministrar al organismo. En este sentido, es casi igual que la carne. El organismo utiliza alrededor del 70 por ciento de la proteína que se encuentra en la carne y del 60 a 65 por ciento de la de soya. Los diferentes y deliciosos productos de soja (tempeh, o pastel hecho con soja, perros calientes de soya, hamburguesas, helados Tofutti y tofu) disponibles en comercios naturistas y tiendas comestibles, indican que la soja, en muchas de sus formas, puede acomodarse a una gran variedad de gustos. Otras fuentes ricas en proteínas no derivadas de animales incluyen a las legumbres, las frutas secas, las semillas, los alimentos con levadura y algas de agua dulce. Si bien los alimentos con levadura (levadura nutricional y levadura de cerveza) no se prestan para formar la base de la dieta de una persona, son suplementos extremadamente nutritivos para la mayoría de las comidas (en sopas, salsas, panes y cazuelas). La mayor parte de las levaduras contienen 50 por ciento de proteínas (mientras que la mayoría de las carnes contienen apenas 25 por ciento). Las algas de agua dulce contienen un extraordinario porcentaje de proteína. Una clase de este tipo de algas es la espirulina verde, un alimento que contiene 70 por ciento de proteínas. Se encuentra disponible en pastillas, polvo, y hasta en barras de dulces. RELACIÓN DE LAS PROTEÍNAS Y EL AUMENTO DE LA MASA MUSCULAR. Por años, dietas muy altas en proteína han sido populares entre atletas y físico culturistas, por ser en teoría, más beneficiosas en favorecer el aumento de músculo, sin la ganancia de grasa. La comunidad científica no coincidía con estas prácticas, refutando que no era necesario ni beneficioso. Sin embargo, en los últimos años se ha venido a comprobar que los atletas tenían razón. Un consumo mayor sobre las recomendaciones actuales ha probado no solo ser beneficioso y clave en lograr estimular el desarrollo muscular en atletas, sino también para cualquier 31 persona sana físicamente activa que desee mantener o aumentar ligeramente masa muscular, ya sea por estética o por salud.28 Sin embargo, con el tiempo, al irse profundizando más sobre el rol de las proteínas, el desarrollo y mantenimiento de músculo, se ha ido encontrado que no solo la cantidad es importante. El tipo de proteína y el momento en que se consuman son los factores que más influencia pueden tener en lograr el deseado efecto de estimular la síntesis de masa muscular. A continuación se detalla punto por punto, los conceptos claves en cuanto a proteína, que todo el que desee aumentar músculo debe conocer. Masa muscular y salud: Con los años, se ha logrado comprobar que la típica recomendación de solo 1 gramo por kilogramo de peso, incluso puede resultar corta para toda persona sana que sea físicamente activa. Esta recomendación se dio inicialmente como el mínimo necesario para mantener un balance entre lo que el cuerpo puede excretar como parte de los procesos metabólicos básicos. No obstante, se ha comprobado que el consumo de proteína sobre estos requerimientos, es clave para estimular el desarrollo muscular, lo cual no solo es necesario para quienes buscan mejorar su rendimiento deportivo, o ganar músculo por estética, sino para prácticamente cualquiera por salud, ya que el músculo juega un rol clave que muchas veces se pasa por alto. Por ejemplo, el lograr un efecto anabólico favorece a quienes están en dietas bajas en calorías para perder peso, ya que así se logra la retención de la masa muscular. El músculo es esencial en la perdida y mantenimiento de peso, porque es nuestro tejido metabólicamente activo, aquí es donde está la maquinaria celular encargada de oxidar los nutrientes y convertirlos en energía, ósea encargada de quemar calorías. Si al perderse peso se pierde músculo, poco a poco se disminuye la capacidad metabólica de quema de calorías, y por 28 Nutrición para la salud, la condicion fisica y el deporte escrito por Melvin h. willians 32 lo tanto cada vez será más difícil continuar con la pérdida o mantener lo perdido. En el músculo está la "maquinaría" para oxidar los nutrientes como las grasas y el azúcar después de una comida, así que mantener una adecuada proporción de masa muscular será indispensable para el manejo de los triglicéridos y colesterol, y también para prevenir la diabetes tipo II. Por lo tanto, es fácil ver como el mantener masa muscular es clave para prevenir enfermedades crónicas, de hecho, la pérdida de músculo se ha asociado con mayor probabilidad de desarrollar enfermedad del corazón y diabetes con la edad. En adultos mayores, se ha visto también como es más difícil mantener músculo con el consumo básico de proteína, así que para evitar la pérdida en esta etapa de la vida, es aún más importante lograr un consumo mayor. 29 Momento de consumo de proteínas clave: Otro factor aún más importante que la cantidad es la distribución del consumo de proteína antes y después del ejercicio. Todo tipo de ejercicio estimula tanto la síntesis como la degradación de proteína. Si no hay consumo de alimentos, el efecto total es negativo. Para lograr que la síntesis total sea mayor que la degradación, resultando en ganancia de músculo, es esencial que se reciban amino ácidos, inmediatamente después de entrenar y que de alguna forma se suprima el estímulo de degradación.30 Por lo tanto, después de entrenar se requiere una proteína que haga llegar rápidamente amino ácidos al músculo donde se necesitan para estimular la síntesis. Asimismo, la insulina es lo más importante para inhibir la degradación, así que en combinación con proteína es necesaria una fuente de carbohidrato. El consumo de proteína de leche, es lo que ha probado ser lo mejor en favorecer que en total se estimule la ganancia de músculo post ejercicio en 29 Nutrición para la salud, la condicion fisica y el deporte escrito por Melvin h. willians 30 Alimentacion y nutricion: manual teórico – practico escrito por clotilde Martinez, Ana Isabel Cos. 33 relación a otras proteínas. La razón por la cual la leche es más efectiva aún no está claro, lo que si se puede decir con certeza que con solo el equivalente a 2 vasos de leche, es suficiente para lograr un balance positivo que favorece el desarrollo de músculo. Además en otros estudios se ha encontrado que la leche puede ser igual de efectiva en lograr la rehidratación post ejercicio, por lo tanto, ofrece esta ventaja adicional. Los aislados de proteína de suero de leche (Whey protein, en inglés) también son bastante populares y en realidad una excelente alternativa de suplemento post ejercicio. Esta es una proteína "rápida", lo que significa que se absorbe y lleva rápidamente los amino ácidos al músculo donde se requieren para aumentar la síntesis. Además, como se mencionó anteriormente tiene la ventaja de que es rica en leucina. Una dosis de 20 gramos ó de 10 gramos combinada con carbohidrato es suficiente para lograr que la balanza se incline hacia la formación de músculo después del ejercicio. Antes del entrenamiento el consumo de proteínas por sí solo no ha probado ser efectivo en favorecer la síntesis proteica, pero un suplemento de 6 gramos de amino ácidos esenciales con 2 gramos de leucina, junto con unos 30 g de carbohidratos, sí ha demostrado ser efectivo en lograr el este propósito. Estos suplementos se pueden encontrar en el mercado, solo que pocos tienen cantidades suficientes de amino ácidos y leucina totales, así que se debe revisar bien la etiqueta para que cumplan con el mínimo. Algunos ya vienen mezclados con carbohidrato, sino se les puede agregar 1 vaso de jugo de fruta (como de uva) que tiene cantidad suficiente. Suplementos clave: A pesar de la gran cantidad que hay disponibles en el mercado prometiendo milagros para el desarrollo de músculo, solo unos pocos han probado ser realmente efectivos cuando se usan de manera adecuada31. Estos son: 31 La guía de la nutricion del deportista escrito por Anita Bean 34 1. Creatina: La creatina es un compuesto que se encuentra en músculo y se encarga de proveer energía rápida en ejercicios muy intensos de corta duración, como puede ser el levantamiento de pesas. Cuando se hacen períodos de "carga" con creatina como suplemento, se ha demostrado que pueden ayudar a favorecer el desarrollo de músculo para aquellos que entrenan fuerza. Lo que se recomienda es realizar un período de carga que aporte 20 gramos dividido en 4 tomas por 4 a 5 días y después mantener una dosis de 5 gramos diarios. La creatina ha probado ser totalmente segura cuando se consume hasta por 1 año. 2. Suplemento de amino ácidos esenciales que aporte 3 gramos de leucina: Para lograr mantener el estímulo de músculo en los períodos entre comida un suplemento que aporte unos 6 gramos de amino ácidos esenciales y de estos al menos 2.5 gramos de leucina, ha demostrado ser suficiente para mantener elevada la síntesis proteica. Este suplemento se puede tomar en los periodos entre comidas, pero también puede ser efectivo cuando se consume con unos 30 gramos de carbohidratos antes del entrenamiento como se explicó anteriormente. 3. Proteína de suero de leche: Este es el famoso WHEY PROTEIN que como se explicó tiene la ventaja de que se absorbe y se incorpora a músculo rápido, y además es rico en leucina. 20 gramos post ejercicio ha demostrado ser suficiente para lograr maximizar la formación de músculo, esto ó 10 gramos combinados con unos 20 gramos de carbohidratos (puede ser un vaso de jugo de fruta). 35 ENFERMEDADES. Problemas por exceso de proteínas: Las enfermedades o problemas vienen cuando tomamos demasiadas proteínas. Las posibles consecuencias suelen ser32: Enfermedades cardiovasculares. Las proteínas, sobre todo las animales, suelen ir acompañadas de grasas saturadas las cuales en exceso aumentarán nuestro colesterol. Obesidad. Ese aporte de grasa y calorías puede favorecer la obesidad. La típica hamburguesa grande aporta casi las calorías necesarias...para todo el día. Sobrecarga del organismo, especialmente del hígado y los riñones, para poder eliminar las sustancias de desecho como son el amoníaco, la urea o el ácido úrico. Cálculos de riñón. La proteína animal ayuda a perder o eliminar calcio ya que además de mucho fósforo acostumbra a cocinarse con mucha sal. Cansancio y cefaleas. El exceso de amoníaco puede provocar cansancio, cefaleas y nauseas. Dificultad en la absorción del calcio. Un exceso de proteínas puede ocasionar un exceso de fósforo lo cual puede hacer disminuir la absorción de calcio. Podría ser una explicación a por qué hoy en día pesar de tomar más leche y alimentos enriquecidos con calcio la gente continúa sufriendo de problemas de descalcificación. El exceso de proteínas si además no va acompañado del consumo abundante de frutas y verduras provoca un Ph de nuestro organismo demasiado ácido y ello favorece la desmineralización ya que el cuerpo intenta compensar aportando reservas alcalinas o básicas (calcio, magnesio potasio). 32 Manual de patologías general escrito por Jose Luis Perez Arllano 36 Problemas por deficiencia de proteínas:33 La deficiencia de proteína es una causa importante de enfermedad y muerte en el tercer mundo. Juega una parte en la enfermedad conocida como kwashiorkor. La guerra, la hambruna, la sobrepoblación y otros factores incrementaron la tasa de malnutrición y deficiencia de proteínas. La deficiencia de proteína puede conducir a una inteligencia reducida o retardo mental. La malnutrición proteica calórica afecta a 500 millones de personas y más de 10 millones anualmente. En casos severos el número de células blancas disminuye, de la misma manera se ve reducida drásticamente la habilidad de los leucocitos de combatir una infección. La deficiencia de proteínas es rara en países desarrollados pero un pequeño número de personas tiene dificultad para obtener suficiente proteína debido a la pobreza. La deficiencia de proteína también puede ocurrir en países desarrollados en personas que están haciendo dieta para perder peso, o en adultos mayores quienes pueden tener una dieta pobre. Las personas convalecientes, recuperándose de cirugía, trauma o enfermedades pueden tener déficit proteico si no incrementan su consumo para soportar el incremento en sus necesidades. Una deficiencia también puede ocurrir si la proteína consumida por una persona está incompleta y falla en proveer todos los aminoácidos esenciales. 33 Nutricion en el deporte: ayudas ergogénicas y dopaje escritoJose Mataix 37 Conclusiones. Como pudimos ver, existen variedades distintas de proteínas en el cuerpo, cada una encargada de realizar ciertas tareas definidas. Sin embargo pueden hasta utilizarse como combustible, aunque no sean, en principio, alimentos energéticos como los carbohidratos. Cada tejido recoge constantemente de la sangre los aminoácidos especiales que necesita para su reparación o crecimiento. Un cuerpo que se desarrolla necesita un amplio suministro de aminoácidos para ayudar al crecimiento de sus tejidos. Por eso, los niños y los adolescentes necesitan más proteínas que los adultos. Las necesidades proteínicas no varían según el trabajo desarrollado, sin embargo, si es insuficiente la dotación de estos elementos básicos, el cuerpo echará mano de las proteínas como combustible y no quedarán bastantes para fabricar convenientemente el tejido corporal. Por estas razones concluimos que las proteínas son sustancias esenciales para los seres vivientes. 38 Bibliografía: -Química y Bioquímica de los alimentos II. Josep Boatella Riera. Edicions Universitat Barcelona (2004). -Química Orgánica. Stephen J Weininger, Frank R. Stermitz. Edit. Reverte (1988) -FAO/WHO/UNU. 1985. Protein Quality Evaluation. Report of a joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation. WHO Tech. Rep. Ser. No. 724. Geneva, WHO, Rome: FAO Food and Nutrition Paper -www.marketing-productos-nutricion.com. -Garrett R. H., y C. M Grisham 2004. Biochemistry Brooks Cole Publisher. Charlottesville, VA, USA -Introduccion a la biología celular escrita por Bruce alberth bray, Karen Hopkin -Proteínas alimentarias: Bioquímica, propiedades funcionales, valor nutricional, modificaciones químicas. Jean-Claude Cheftel. Edit. Acribia (1989) -Williams, S.R. 1995. Basic Nutrition and Diet Therapy. Mosby Publishers, 10a edición. -Enfermeria Gerontologica Escrito por Mary M. Burke paj 389 -Organización Mundial de la Salud “La OMS y la FAO publican un informe de expertos independientes sobre dieta, nutrición y prevención de enfermedades crónicas”Ginedra 2003 -Mahan, L. K. y S. Escott-Stump -Nutrición para la salud, la condición física y el deporte Escrito por Melvin H. Williams -México en la Ronda Uruguay: el caso de la agricultura Escrito por Cassio Luiselli -Nutrición para la salud, la condición física y el deporte Escrito por Melvin H. Williams -Alimentación y nutrición: manual teórico-práctico Escrito por Clotilde Vázquez Martínez,Ana Isabel Cos Blanco,Consuelo López Nomdedeu -Alimentación y nutrición: manual teórico-práctico Escrito por Clotilde Vázquez Martínez,Ana Isabel Cos Blanco,Consuelo López Nomdedeu -Elementos de Nutrición humana Zoila rosa Marín Rodriguez -Estructuray función humano escrito por grary a. thidodeau t. -Medicina interna, Volumen 1 Escrito por William N. Kelley 39 -Biología Molecular de la Célula. Alberts y col. Edit. Omega. España (2004). -Enseñame a comer Escrito por Gloria Cabezuela pedro -Organizacion Mundial de la salud -Nutricion Vegetariana Escrito por Joan sabaté -Nutrición para la salud, la condicion fisica y el deporte escrito por Melvin h. willians -Alimentacion y nutricion: manual teórico – practico escrito por clotilde Martinez, Ana Isabel Cos. -La guía de la nutricion del deportista escrito por Anita Bean -Manual de patologías general escrito por Jose Luis Perez Arllano -Nutricion en el deporte: ayudas ergogénicas y dopaje escritoJose Mataix 40 Anexo Anexo 1.Requerimientos estimados de aminoácidos34 Requerimientos, mg / kg × día, por grupo de edad Aminoácido Infantes, Niños, Niños, Adultose Edad 3-4 mesesb Edad ~2 añosc Edad 10-12 añosd Histidina 28 ? ? 8-12 Isoleucina 70 31 28 10 Leucina 161 73 42 14 Lisina 103 64 44 12 Metionina más cisteína 58 27 22 13 Fenilalanina más tirosina 125 69 22 14 Treonina 87 37 28 7 Triptofano 17 12.5 3.3 3.5 Valina 93 38 25 10 Total sin histidina 714 352 214 84 34 WHO (1985). Basado en las cantidades de aminoácidos en leche materna o de vaca que proveen niveles que apoyan el buen crecimiento, Basado en el balance de nitrógeno suficiente para apoyar la adecuada ganancia de tejido magro (16mg N / kg × día). 41 Plan de Comidas Anexo 2.Ejemplo de un día de comidas para cumplir con la RNI de 45g para una mujer adulta. Desayuno Muesli (60g) Leche (4 onzas) -- Almuerzo Dos pedazos de pan tostado (80g) Frijoles cocidos (225g) 4,6g --7,7g Cena Arroz integral 4,4g (200g) 10,3g Tofú (140g) 11,5g Verduras, Frutas --7,0g Ingestión de Proteína Total: 45,5g Anexo 3. 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 Anexo 4. 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 Frijoles 23,6 100 118 Arvejas 23,5 100 117 Maní 25,8 62 (Lisina) Legumbres 62 42 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 . Lista de alimentos que contienen proteínas ordenados por orden alfabético con sus contenidos en proteínas. Esta lista se irá aumentando de acuerdo a futuras actualizaciones. Alimentos A *Proteínas Ajo Alcachofa 6 1 Almejas Almendras Alubias Anguila Apio Arenque Arroz Atún y bonito Avellanas 10,2 18 23 14 2 18 7 24,3 13 B Bacalao Berenjena Berro Boquerón Brécol Buey magro asado 32 1 2 17 3 28 C Caballa Cabrito Cacahuetes Calabacín Calabaza Calamar Caracoles 17 20 22 1 1 12,6 16 43 Carne de caballo 21 Castañas Cebada Cebolla Centeno Cerdo de carne grasa Cerdo de carne magra Chocolate 5 10 1 10 14 20 9 Chorizo, jamón cocido Ciervo Cigalas Ciruela pasa Codorniz Col de Lombarda Coles de Bruselas Coliflor Conejo Congrio Copos de maíz Cordero Cordero lechal 22 20 20 3 25 2 4 3 22 19 8 18 21 D Dátil seco Dorada 3 20 E Espárragos Espinacas 4 3 F Faisán Filete de ternera 24 21 G Galletas María Gallo Gambas Garbanzos Guisantes Frescos Guisantes secos 7 16,2 20 22 7 22 H Habas frescas Habas secas Harina Hígado de cerdo Hígado de ternera 4 27 11 23 23 44 Higos secos Huebos 4 13 I Insectos en general 50 J Jabalí Jamón serrano 21 30 L Langosta Langostinos Leche desnatada Leche entera Leche semidesnatada Lechuga Lenguado Lentejas Liebre Lomo embuchado Lubina Lucio 16,2 20,1 3,4 3,2 3,5 2 16,5 25 23 50 17 18 M Maíz Mejillones Merluza Mero Morcilla Muslo de pavo Muslo de pollo asado 9 11,7 16 18 19 21 23 N Nabo Nata Nueces 1 2,3 16 O Orugas 53 P Pan blanco Pan integral Pan tostado Pasta al huevo Pasta de sémola Patata Pato Pavo asado 8 9 11 19 13 2 16 29 45 Pechuga de pavo Pechuga de pollo asada Pepino Perdiz Pez espada Piñones Pistachos Pollo frito Pollo hervido Puerro Pulpo 22 26 1 25 17 30 18 18 29 2 10,6 Q Queso Brie Queso Camembert Queso Cheddar Queso de bola, Emmental Queso de Cabrales Queso de oveja Queso Edam Queso Gruyere Queso manchego curado Queso manchego fresco Queso Mozzarella Queso Parmesano Queso roquefort 17 21 25 29 21 28 26 29 32 26 20 36 23 R Rape Raya Remolacha Repollo Requesón Rodaballo 19 17,1 2 2 14 16,3 S Salchichón, salami... Salmón Salmonete Sardinas en conserva Sémola Sepia Setas y hongos comestibles Soja 25 19 15,8 22 12 14 5 33,7 T Tiburón 21 46 Tomate Trigo Trucha Trufas 1 13 15,7 6 U Uvas pasas 2 Y Yogur con frutas Yogur desnatado Yogur entero 2,7 3,3 3,3 Z Zanahoria 1 *gr. de proteínas por cada 100 gr. de alimentos 47 48