Nutrición
La nutrición es la ciencia de los alimentos y su relación con la salud.
Las ciencias de la nutrición tratan la naturaleza y distribución de los nutrientes en los alimentos, sus efectos metabólicos y las consecuencias de la ingesta insuficiente. Los nutrientes son compuestos químicos en los alimentos que se absorben y utilizan para mantener la salud. Algunos nutrientes son esenciales porque el organismo no puede sintetizarlos y deben obtenerse de la dieta. Entre estos se incluyen vitaminas, minerales, aminoácidos, ácidos grasos y cierta cantidad de hidratos de carbono como fuentes de energía. Los nutrientes no esenciales son aquellos que el organismo puede sintetizar a partir de otros compuestos, aunque también pueden obtenerse de la dieta. Los nutrientes se dividen en macronutrientes y micronutrientes.
Macronutrientes
Los macronutrientes constituyen la mayor parte de la dieta y suministran energía, así como los nutrientes esenciales para el crecimiento, el mantenimiento y la actividad. Son macronutrientes los hidratos de carbono, las grasas (incluidos los ácidos grasos esenciales), las proteínas, los macroelementos y el agua. Los hidratos de carbono se convierten en glucosa y otros monosacáridos, las grasas en ácidos grasos y glicerol, y las proteínas en péptidos y aminoácidos. Estos macronutrientes son intercambiables como fuentes de energía; las grasas proporcionan 9 kcal/g; las proteínas y los hidratos de carbono, 4 kcal/g. El etanol, que no suele considerarse un nutriente, proporciona 7 kcal/g.
Los hidratos de carbono y las grasas ahorran proteínas tisulares. Si no se dispone de suficientes calorías no proteicas, ya sean de la dieta o de las reservas tisulares (particularmente de la grasa), las proteínas no pueden utilizarse eficientemente para el mantenimiento, la reposición o el crecimiento de los tejidos, y se necesitan cantidades considerablemente mayores de proteínas en la dieta para un balance nitrogenado positivo.
Aminoácidos Esenciales (AAE)
Son componentes de las proteínas esenciales en la dieta. De los 20 aminoácidos de las proteínas, 9 son esenciales, necesarios en la dieta porque el organismo no puede sintetizarlos. Ocho AAE son necesarios para todos los seres humanos. Los lactantes necesitan uno más: la histidina.
Las cantidades dietéticas recomendadas (CDR) para las proteínas disminuyen desde 2,2 g/kg en lactantes de 3 meses hasta 1,2 g/kg en niños de 5 años y 0,8 g/kg en adultos. Las necesidades de proteínas dietéticas se correlacionan con la tasa de crecimiento, que varía en el ciclo vital. Las diferentes necesidades de proteínas se reflejan en las necesidades de AAE. La cantidad total de AAE necesaria para los lactantes (715 mg/kg/día) representa el 32% de sus necesidades de proteínas totales; los 231 mg/kg/día para niños de 10 a 12 años representan un 20%, y los 86 mg/kg/día para adultos representan un 11%.
La composición de aminoácidos de las proteínas varía. La medida en que una proteína coincide con la composición de aminoácidos de los tejidos animales determina su valor biológico (VB). Una coincidencia perfecta la posee la ovoalbúmina, con un VB de 100. Las proteínas animales en la leche y la carne tienen un VB alto (~90), mientras que las de cereales y verduras tienen un VB más bajo (~40), y algunas derivadas, como la gelatina, que carece de triptófano y valina, tiene un VB de cero. La complementación entre proteínas en la dieta determina el VB global.
Los ácidos grasos esenciales (AGE) se necesitan en cantidades equivalentes al 6-10% de la ingesta de grasa (5-10 g/día). Los AGE deben ser proporcionados por la dieta: los aceites vegetales contienen ácido linoleico y linolénico, y los aceites de pescado marino, ácido eicosapentaenoico y docosahexaenoico. Algunos AGE pueden producirse a partir de otros. El organismo produce ácido araquidónico a partir del linoleico, y los ácidos eicosapentaenoico y docosahexaenoico se sintetizan en parte a partir del linolénico, aunque el aceite de pescado es una fuente más eficiente. Los AGE son necesarios para la formación de eicosanoides, como prostaglandinas, tromboxanos, prostaciclinas y leucotrienos.
Micronutrientes
Las vitaminas, clasificadas en liposolubles o hidrosolubles, y los oligoelementos son micronutrientes. Las vitaminas hidrosolubles son la vitamina C (ácido ascórbico) y las del complejo B: tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina, piridoxina (B6), ácido fólico, cobalamina (B12), biotina y ácido pantoténico. Las liposolubles son: retinol (A), colecalciferol y ergocalciferol (D), α-tocoferol (E) y filoquinona y menaquinona (K). Solo las vitaminas A, E y B12 se almacenan significativamente en el organismo.
Los oligoelementos esenciales son hierro, yodo, flúor, zinc, cromo, selenio, manganeso, molibdeno y cobre. Excepto flúor y cromo, cada elemento se incorpora en enzimas u hormonas necesarias para el metabolismo. El flúor forma un compuesto con el calcio (CaF2) que estabiliza la matriz mineral en huesos y dientes. Excepto hierro y zinc, las deficiencias de oligoelementos son raras en países industrializados.
Para otros oligoelementos en la nutrición animal (p. ej., aluminio, arsénico, boro, cobalto, níquel, silicio y vanadio) no se ha establecido su necesidad en humanos. Todos son tóxicos en grandes cantidades, y algunos (arsénico, níquel y cromo) se han relacionado con el cáncer. Plomo, cadmio, bario y estroncio son tóxicos, pero oro y plata son inertes en los dientes.
Otras Sustancias Dietéticas
La dieta humana diaria contiene unas 100.000 sustancias químicas (p. ej., una taza de café contiene 1.000). Solo 300 se clasifican como nutrientes y 45 como esenciales. Muchas otras son útiles. Los aditivos alimentarios (conservantes, emulsionantes, antioxidantes y estabilizadores) mejoran la producción, procesamiento, almacenamiento y envasado. Componentes minoritarios (especias, aromas, olores, colorantes, fitoquímicos y productos naturales) mejoran el aspecto, sabor y estabilidad.
La fibra, presente en varias formas (celulosa, hemicelulosa, pectinas y gomas), también es útil. Los componentes de la fibra dietética actúan de diversas formas según su estructura y solubilidad. La fibra estimula la motilidad del tracto gastrointestinal, previene el estreñimiento y trata la enfermedad diverticular. Los alimentos con fibra soluble reducen la glucemia posprandial y tratan la diabetes mellitus. Frutas y vegetales con gomas guar y pectinas reducen el colesterol plasmático al aumentar la conversión del colesterol a ácidos biliares. Se cree que la fibra elimina sustancias cancerígenas producidas por bacterias en el intestino grueso. Estudios epidemiológicos apoyan una asociación entre el cáncer de colon y la baja ingesta de fibra, y un efecto beneficioso en trastornos intestinales funcionales, apendicitis, enfermedad de Crohn, obesidad, venas varicosas y hemorroides, pero el mecanismo no está claro.
La dieta occidental típica es pobre en fibra (~12 g/día) por la alta ingesta de harina refinada y el bajo consumo de frutas y verduras. Se recomienda aumentar la ingesta a ~30 g/día consumiendo más cereales, verduras y frutas.
Información Nutricional para el Público
Como guía para una dieta equilibrada, el USDA sugirió los cuatro grupos de alimentos básicos (lácteos, carnes y vegetales ricos en proteínas, cereales y panes, frutas y verduras). En 1992, propuso la pirámide alimentaria como mejor guía, aumentando la ingesta de cereales (de 4 a 6-11 raciones), dividiendo frutas y verduras en 2 grupos (2-4 y 3-5 raciones), manteniendo la de lácteos y carne (2-3 raciones), y creando un grupo de grasas, aceites y dulces (“usar frugalmente”). El número de raciones varía según las necesidades energéticas (1.600 a >2.400 calorías/día).
La nueva guía alimentaria recomienda reducir la ingesta de grasa al 30% de las calorías y aumentar la de frutas, verduras y cereales, para aportar nutrientes esenciales como parte de una dieta sana. El Departamento de Salud y Ciencias Humanas del USDA elaboró directrices nutricionales que complementan la pirámide alimentaria.