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TEMA 04 LOS ALIMENTOS: GRUPOS DE ALIMENTOS. LAS PROTEÍNAS. LAS GRASAS. HIDRATOS DE CARBONO. VITAMINAS Y MINERALES.

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Tema 4 LOS ALIMENTOS: GRUPOS DE ALIMENTOS. LAS PROTEÍNAS. LAS GRASAS. HIDRATOS DE CARBONO. VITAMINAS Y MINERALES.

1.- LOS ALIMENTOS: GRUPOS DE ALIMENTOS. 1.1.- LOS ALIMENTOS. 1.2.- PIRÁMIDE DE LOS ALIMENTOS. 2.- PROTEÍNAS O PRÓTIDOS. 3.- GRASAS O LÍPIDOS. 4.- HIDRATOS DE CARBONO. 5.- VITAMINAS. 6.- MINERALES. 7.- BIBLIOGRAFÍA.

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1.- LOS ALIMENTOS: GRUPOS DE ALIMENTOS. 1.1.- LOS ALIMENTOS.

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Los alimentos son productos orgánicos de origen agrícola, ganadero o industrial cuyo consumo sirve para cubrir las necesidades nutritivas y proporcionar al organismo los nutrientes necesarios. Son sustancias que, una vez digeridas, aportan al organismo:   

Elementos a partir de los cuales el organismo puede producir energía (calor, movimiento, ...). Elementos para el crecimiento y la reposición del propio cuerpo. Elementos reguladores de los dos procesos anteriores.

Los elementos que contienen los alimentos, se les llama nutrientes.

Los alimentos se clasifican de acuerdo con la función que van a realizar en el organismo tras su ingestión. Esas funciones dependen de los nutrientes que contengan. Así, los alimentos pueden ser: 

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Energéticos: cuando son ricos en hidratos de carbono o en grasas. Estas sustancias, al ser "quemadas", proporcionan las calorías que el organismo necesita para mantener una adecuada temperatura corporal y realizar las actividades habituales. Plásticos o formadores: se trata de alimentos ricos en proteínas y minerales. Son formadores de los tejidos del organismo. Reguladores: alimentos que contienen vitaminas y sales minerales, sustancias que regulan los procesos metabólicos esenciales del organismo. Mixtos: aquellos que comparten características de los anteriores.

Los doctores Vivanco y Palacios idearon una forma sencilla de agrupar y clasificar los alimentos con el objetivo de proporcionar a la población una guía útil de elaborar una dieta completa y variada. Así crearon la denominada “rueda de los alimentos”, en la cual se agrupan los alimentos. A cada grupo se le asigna un color según la función prioritaria que poseen los alimentos en él contenidos. La rueda de alimentos utilizada por el programa Español de Educación en Alimentación y Nutrición consta de 7 GRUPOS repartidos en 4 colores rojo, verde, amarillo y naranja.

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Color rojo: grupos 1 y 2. Son considerados como alimentos plásticos. Color naranja: grupo 3. Se denominan alimentos complementarios. Color verde: grupos 4 y 5 alimentos reguladores. Color amarillo: grupos 6 y 7 alimentos energéticos.

Para su estudio, los doctores Vivanco y Palacios, dividieron los alimentos en los siete grupos siguientes:       

Grupo 1.- Leche y queso: proteínas y calcio. Grupo 2.- Carnes, huevos y pescados: proteínas hierro y vitaminas A y B. Grupo 3.- Patatas, legumbres y frutos secos: proteínas vegetales, hidratos de carbono, minerales y vitaminas. Grupo 4.- Verduras y hortalizas: ricas en Vitaminas C y A. Grupo 5.- Frutas: ricas en azúcares, vitaminas C y A y sales minerales. Grupo 6.- Cereales, azúcar, pastas: ricos en hidratos de carbono y complejo B en los cereales enteros. Grupo 7.- Aceite, tocino, mantequilla, margarina: ricos en grasa y ácidos grasos esenciales.

LECHE Y SUS DERIVADOS.

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La leche se produce mediante la secreción de las glándulas mamarias de las hembras de los mamíferos. Difieren notablemente unas de otras; sin embargo, la más habitual es la leche de vaca, en cuanto a la alimentación del adulto se refiere.

La leche es un alimento rico en calcio (0.1 %) aunque pobre en hierro. Sin embargo, la leche de vaca aporta unas proteínas de excelente calidad y suplementan perfectamente a otras proteínas de menor calidad presentes en los alimentos de origen vegetal. No es, si embargo, un alimento excesivamente rico en vitaminas aunque aporta muchas de las necesarias. En cambio, carece de las vitaminas C y D. En aquellos países donde forma parte de la dieta, siendo consumida del orden de medio litro por persona y día, proporciona el 10 % de la energía. Un 40 % del calcio y un 14 % de la vitamina A que se ingiere. Es por tanto, un alimento muy útil para mantener el peso o para limitar el consumo de grasa.

De entre los derivados de la leche cabe destacar los quesos y los yogures. El valor calórico y nutritivo de los quesos depende, como es lógico, del tipo de leche que se ha empleado en su fabricación. Los quesos tienen como ventaja el alto grado de concentración de sus proteínas, grasas, calcio y vitaminas. Varían asimismo en función de su cantidad de agua. Por tanto, los quesos blandos y los preparados con leche descremada tienen un valor calórico y proporción de nutrientes inferiores. Por su parte, el yogur, alimento obtenido a partir de la acción de las bacterias que transforman la lactosa en ácido láctico es un excelente alimento, tolerable incluso para las personas que padecen intolerancia a la lactosa.

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1 vaso de leche: 250 ml . 1 porción de queso: ¾ vaso de leche. La ingesta diaria recomendada:   

Niños menores de 8 años: más de tres vasos de leche. Adolescentes, embarazadas y durante la lactancia: 4 vasos de leche. Adultos: 2 a 3 vasos.

CARNES, HUEVOS Y PESCADOS.

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Es importante reseñar que la leche, sea del origen que sea, mantiene unos elevados niveles de agua en su contenido. Así, la inmensa mayoría de ellas mantiene un porcentaje superior al 85 % con una menor incidencia en la leche de oveja Así, la leche de mujer alcanza las cantidades suficientes para cubrir las necesidades básicas del lactante. Por su parte, los derivados lácteos como los quesos o el yogur mantienen unos elevados niveles, con excepción de algunos quesos como por ejemplo el parmesano, que no supera el 20 %. Es, por supuesto, significativo el caso del yogur que supera el 80 %.

Constituyen una de las bases fundamentales de la alimentación, aunque generalmente se combinan con otros alimentos glúcidos y lípidos. En términos generales, podemos decir que la carne, no obstante, aporta en proteínas entre un 16 % y un 20 % de su peso en fresco,

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siempre refiriéndonos a su parte comestible. Se trata de proteínas de un elevado poder cualitativo, aunque inferior a las proteínas de la leche y el huevo. En cuanto al valor nutritivo, obsérvese que carnes como la de cordero, buey o ternera mantienen unos valores superiores a la carne de pollo. Así un filete de ternera puede aportar 170 Kcal. por cada 100 grs. mientras que la misma cantidad de buey cebado puede aportar hasta 200 grs. o incluso más en el caso de la vaca. Las carnes, en general, son ricas en hierro y cinc mientras que son pobres en calcio. Son, en cambio, una buena fuente de vitamina B, aunque son escasas en vitamina A y C, que se encuentra en las vísceras. Por otra parte, realizan una excelente función protectora contra el escorbuto.. La carne proporciona la creación de un importante subgrupo al que denominamos embutidos. Diremos que los embutidos son preparados de carnes grasas y especias que sufren una fermentación y luego se secan, modificando su composición de grasas, sabor y valor nutricional, aumentando su digestibilidad y contenido vitamínico. En otros casos, como puede ser el jamón, se conserva por salado, desecación y acción microbiana. Las cantidades de agua contenidas en las carnes difieren de acuerdo con el tipo de alimentación y del animal que se trate. No obstante, algunas piezas como la ternera llegan a mantener niveles superiores a 540 gr. por cada kilo, siendo el costillar de cordero la parte donde el agua es menos abundante y el pavo, con niveles en general superiores al 68 %, el mayor de los porcentajes alcanzados. Por su parte, en los embutidos resultan mucho más variados los niveles de agua, fruto del secado a que son sometidos. Así, mientras el salami mantiene unos 280 grs. por kilo, el jamón York alcanza escandalosos niveles de más del 72 %. Por su parte, los huevos contienen proteínas de excelente calidad. Son un gran componente de la dieta aunque tienen un pequeño inconveniente: el colesterol, en unos 250 mg. por huevo, mientras que las proteínas son 6 gr y las grasas 5 gr. Como precaución, debemos contemplar la importancia de no consumir huevos crudos para evitar la posibilidad de sufrir la salmonelosis. El pescado tiene, en general, un contenido proteico algo inferior al de la carne de los animales terrestres. Debido a que la carne del pescado tiene una menor proporción de fibras conectivas es un alimento de fácil digestión. En cuanto a las clases de pescados que existen, distinguimos entre pescados blancos, tales como la merluza, el mero o el bacalao, que están totalmente desprovistos de grasa, o los pescados azules, como la sardina, el arenque o el salmón, que pueden contener niveles de grasa entre un 8 % y un 15 %. (Posteriormente podríamos hablar de pescados semi blancos o semigrasos).

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Por lo general, los aceites de pescado rebajan el nivel de colesterol, por lo que no resulta necesaria la prohibición que en muchos casos se hace del pescado azul para aquellas personas que desean mantenerlo bajo o que presentan un exceso del mismo. En cuanto al poder vitamínico, es muy alto, si bien tienen vitaminas del grupo B en una menor proporción que la carne. No obstante, en un país como España, con un consumo de pescado tan elevado, su aportación se considera muy notable, dada la gran presencia que tiene en la dieta.

Los aportes de agua, o su contenido en los pescados, cambian de los pescados azules a los pescados blancos. Así, los pescados mantienen unos niveles mínimos un poco superiores al 45 % en el caso de los azules y entre el 60 % y el 70 % en el caso de los blancos. Por su parte, los mariscos están en unos mínimos superiores al 70 %, que en el caso de las ostras o las almejas superan los 850 grs. por cada kilo. La ingesta diaria recomendada:

Se deben tomar 2 raciones por día. Cada ración equivale a 60-90gr de carne magra cocinada (vacuno mayor, ternera, cerdo, cordero, ave, pescado) o 2 huevos, o ½ taza de alubias secas o lentejas, o habas.

PATATAS, LEGUMBRES Y FRUTOS SECOS.

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En cuanto a las legumbres, especialmente las secas, cabe destacar que han constituido la base fundamental durante muchos años, aunque hay para quién ello representa tiempos de penuria. Su consumo ha descendido notablemente aunque sigue siendo elevado. Su composición se asemeja mucho a los cereales, con un mayor contenido proteico, si bien de bajo poder biológico. No obstante, algunos especialistas en Nutrición consideran que la asociación de leguminosas y cereales proporciona la mayor de las proteínas. Su contenido en hidratos de carbono y en grasas es muy similar en ambos, con excepción de la soja, con elevado valor en sus grasas y bajo en hidratos de carbono. Es por ello esta leguminosa muy importante para la fabricación de mayonesas, margarinas y preparados proteicos para la alimentación animal y humana.

Por otro lado, existe un grupo de legumbres como las judías verdes o los guisantes que se consumen tiernas. La composición es muy similar, aunque su contenido energético es inferior, sobre todo por su mayor cantidad de agua.

Contienen asimismo un alto grado de almidón las legumbres secas y fibra en proporción inferior a éste, muy similar las secas y las tiernas.

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La patata es el más conocido de los tubérculos. Existen otros como la batata o el boniato, muy similares en cuanto a su composición aunque dotados de caroteno, lo que les da variedades de color. Tienen un bajo valor calórico, de más de 80 Kcal. por cada 100 grs. debido principalmente a que son agua en un 75 %. El resto es almidón, en un 18 % y proteínas en un 2 %, siendo éstas de la mejor calidad. Incluso en países donde el consumo de fruto es bajo, constituyen la mayor fuente de vitamina C. Entre los minerales, tienen pequeñas cantidades pero su principal aportación es el potasio. Sin embargo, aportan una cantidad de agua muy elevada de más del 50 % en crudo, cantidad que varía de acuerdo con el método de cocinado que se emplee. También es elevada la cantidad de agua en las legumbres, siempre superiores al 60 %. En el caso de las judías verdes llega a alcanzar los 900 grs. por cada kilo. Sin embargo, los cereales pueden perfectamente no llegar al 50 % según los casos, siendo el arroz y los espagueti (cocinados) casos muy peculiares con cantidades de 680 y 740 grs. de agua respectivamente por kilo. Por último, dentro de este grupo de alimentos, diremos que los frutos secos son semillas oleaginosas que proceden de determinadas plantas. Recubre estas semillas una cáscara más o menos dura, según las especies, y todas ellas se caracterizan por incluir en su composición menos de un 50 % de agua, por su bajo contenido de hidratos de carbono y por su riqueza en grasas. Son de los pocos alimentos que contienen fósforo, y en el que éste, sin embargo, no forma combinaciones ácidas en el organismo humano. Actualmente, los frutos secos constituyen una excelente alternativa a las proteínas animales. Las semillas oleaginosas de consumo más usual son: almendras, castañas, nueces, piñones, avellanas y pistachos, además pepitas de girasol, de calabaza y de sésamo. También se puede incluir entre las semillas oleaginosas el cacahuate, que, pese a pertenecer a la familia de las leguminosas, contiene nutrientes que son muy semejantes a los del resto de este grupo. Los frutos secos constituyen un alimento altamente energético, con un buen contenido de proteínas y aceites, baja proporción de hidratos de carbono y un apreciable aporte de minerales y aminoácidos. Aportan a la dieta ácidos grasos poliinsaturados muy valiosas, ya que constituyen una buena fuente de energía. En general, estos frutos tienen mayores y mejores propiedades energéticas que las que tiene la carne. Debido a su alto contenido en aceites y, por consiguiente, su elevado poder calórico, los frutos secos se descartan en la mayor parte de las dietas alimentarias. A excepción de las castañas los frutos secos proporcionan muy pocos hidratos de carbono (entre el 10% y el 20%) y, además, están constituidos en parte por fibras vegetales, de modo que el organismo no los absorbe, si bien, por otro lado, presentan una buena proporción de minerales de fácil absorción, como potasio, calcio, fósforo, hierro y magnesio.

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Con frecuencia, para su consumo, una vez descascarillados, los frutos secos se tuestan. Con ellos mejora su sabor, si bien al mismo tiempo se modifican la estructuras de los ácidos grasos y se destruyen las escasas vitaminas que contienen los frutos. También la costumbre de salar los frutos secos es perjudicial para quienes los consumen, ya que la sal acarrea graves consecuencias para los hipertensos. Por si fuera poco, la sal favorece el endurecimiento de las grasas, que se depositan en los tejidos y comienzan a retener agua, de lo cual deriva la aparición de la celulitis.

Debido a su elevado poder calorífico, la ingestión de estos frutos es sobre todo recomendable para los jóvenes y los deportistas, así como también para aquellas personas que realicen un intenso trabajo intelectual, en este caso por su contenido en fosfato orgánico, ya que el fósforo es un elemento de especial importancia en el metabolismo cerebral. Debe, en cambio, suprimirse de la dieta de las personas de edad avanzada por las dificultades de masticación. Los obesos y quienes deseen adelgazar pueden consumir, pero con mucha mesura, ya que 100 gramos de frutos secos supone un aporte energético de entre 400 y 600 calorías. Por lo tanto, conviene no superar los 50 gramos diarios. Por su bajo contenido en hidratos de carbono, los frutos secos, con la excepción de las castañas, pueden incluirse con moderación en la dieta de los diabéticos, ya que, pese a constituir una buena fuente de proteínas, estos frutos contienen grasas que pueden ocasionar una obesidad no deseada en los afectados por esta enfermedad. El consumo debe ser, en el caso de las legumbres y patatas, de 6 veces por semana.

HORTALIZAS Y VERDURAS.

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En este grupo se incluyen distintos alimentos de origen vegetal cuya parte comestible proviene de distintas estructuras de la planta: de hojas como la lechuga, de raíces como la cebolla, de tallos como el apio o de frutos como el tomate o el pimiento.

Las verduras contienen abundantes cantidades de caroteno, lo que les da la tan variada gama de colores que presentan. Al ser asimiladas por el organismo, el caroteno se convierte en vitamina A. De todos modos, el valor calórico de las verduras es bajo por lo que cobran especial interés para las personas preocupadas por el peso. Ello es porque su contenido de agua abarca desde el 70 % al 90 %, aportando entre 10 y 50 Kcal. por cada 100 grs. Su contenido en hidratos de carbono es inferior al 10 % y las grasas raramente superan el 0.5 %. Su principal aportación a la nutrición se debe a su contenido en minerales y vitaminas, principalmente calcio y hierro. Su contenido es bajo pero resulta considerable al compararlo con su valor energético. En cuanto a las vitaminas, aparte de la vitamina A asimilada por la existencia del caroteno, aporta vitamina C. Para ello, debe cuidarse de no destruirse ésta mediante la cocción. No

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obstante, un consumo de 100 grs. diarios aporta vitamina C suficiente como para evitar el escorbuto. En cuanto a las cantidades de agua, son muy significativas algunas cifras como la de la cebolla con el 89 % de agua o el tomate con el 93 %, o incluso la lechuga con más de 950 grs. por cada kilo, aunque todas las hortalizas y verduras se encuentran, en crudo, con niveles superiores al 90 % en la inmensa mayoría de los casos. Frutas. Son un gran atractivo para la dieta habitual presentándose en formas muy diversas de color, sabor y aroma. Tienen un escaso valor energético debido a su elevado contenido de agua (75 % a 90 %). En un valor medio diríamos que aporta 50 Kcal. por cada 100 grs. y debido a la concentración de hidratos de carbono, principalmente fructosa y glucosa, ya que su consumo se realiza en estado de madurez y en ese momento las frutas no contienen almidón. En cuanto a proteínas y grasa, tienen un 0.5 % cada uno aproximadamente. Excepción de todo ello es el plátano que llega a tener un 20 % de hidratos de carbono y 1 % de proteínas. Su valor calórico es superior, alcanzando las 85 Kcal. por cada 100 grs. de la parte comestible. La principal aportación de la fruta es la vitamina C. Asimismo, el consumo de frutas sin piel en forma de zumo impide la asimilación de una parte de fibras importantes para la defecación. Las frutas tienen además una elevada cantidad de azúcar (209 grs. en el caso de los plátanos, hasta 32 en el caso de los limones) y de fibras. En cuanto a las cantidades de agua que aportan a nuestro organismo, es muy elevada debido al contenido tan alto de agua de este grupo de alimentos. Así, ninguna fruta mantiene niveles inferiores al 75 % de agua, como es el caso del plátano llegando a encontrar casos como el malón o la sandía de más de 925 grs. por cada kilo. Para este grupo y el anterior, el consumo debe ser de 4 porciones al día y 120ml de zumo de fruta o una verdura rica en vitamina C. CEREALES, AZÚCAR Y PASTAS. Los cereales han sido siempre el principal sustento de las civilizaciones, hasta el punto que podemos indicar que el trigo es en occidente lo que el arroz es en oriente o el maíz en las civilizaciones primitivas del continente americano. Es francamente difícil analizar la cantidad de cereales que se suministran en la dieta porque, si bien siempre puede haber una cantidad de cereales que se suministra de forma directa, otra cantidad es imposible de ser analizada, ya que la recibimos por haber sido la base fundamental de la alimentación del animal cuya carne consumimos.

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Aparte del trigo, otros cereales como el arroz, el maíz la cebada, el mijo o el centeno, forman parte de la dieta humana. Son todos alimentos con un valor calórico importante debido a una elevada presencia de hidratos de carbono. El almidón (hidrato de carbono) constituye entre el 60 % y el 75 % de su peso total en grano. Por el contrario, las proteínas constituyen aproximadamente un 10 % del mismo, aunque la calidad de estas proteínas es muy baja. Además tienen una importante cantidad de minerales, aportando principalmente calcio, hierro y cinc.

En cuanto a las vitaminas, su presencia no es excesivamente alta en ellos, aunque existen en el mercado algunas harinas enriquecidas con el fin de aportar estos nutrientes a las personas para los cuales el pan y otros alimentos elaborados a partir de harinas constituyen su base fundamental. Aportan asimismo una gran riqueza en cuanto al residuo no digestible, es decir, la fibra. Los cereales y sus derivados aportan sobre el total de la dieta:      

29 % de la energía 25 % de las proteínas 50 % de los hidratos de carbono. 26 % del calcio. 40 % del hierro. 48 % de la fibra.

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El azúcar es un alimento de origen natural que se extrae de la remolacha o de la caña de azúcar. Se trata de sacarosa, constituida por la unión de una molécula de glucosa y una molécula de fructosa. La sacarosa está presente en la caña de azúcar y en la remolacha, al igual que en otras plantas, árboles, flores, frutas o verduras.

El azúcar pertenece al grupo de los hidratos de carbono. Se trata de los compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza, y constituyen la principal fuente de energía. La principal función del azúcar es proporcionar la energía que nuestro cuerpo necesita para el funcionamiento de órganos tan importantes como el cerebro y los músculos. Una de las propiedades más importantes del azúcar es su agradable sabor y palatabilidad, que lo convierte en un ingrediente esencial que mejora el sabor de otros alimentos también importantes en nuestra nutrición como la leche, el yogurt o las frutas. En España, el 99 % de la producción de azúcar proviene de la remolacha azucarera, fundamentalmente de las comunidades de Castilla y León y de Andalucía. El cultivo de caña de azúcar en nuestro país es minoritario. Actualmente, el mayor productor de azúcar del planeta es Brasil, seguido por la India y Cuba.

El azúcar es, en la actualidad, un alimento común en la dieta de todos los países. Reivindicado por científicos y expertos internacionales, es considerado hoy como una de las principales fuentes de aporte energético para el organismo. Su consumo adecuado se puede

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estimar en una cantidad equivalente a 60-80 gramos diarios. Esta cantidad equivale a 10 cucharaditas de azúcar al día. El azúcar juega un importante papel en el desayuno. Tras las horas de sueño, se precisa reponer la energía que emplearás para desarrollar las actividades del día. No obstante, resulta indudable su presencia en la dieta en cada una de las comidas del día, por ejemplo en los postres. Por último, diremos que las pastas constituyen uno de los alimentos más completos y recomendables en el conjunto de una alimentación sana y equilibrada. Esto unido a la capacidad de conservación de la pasta, su fácil preparación culinaria y la enorme variedad de platos que se pueden preparar con ella, son razones más que suficientes para justificar su consumo. La pasta está especialmente indicada: En estados en que se necesite un aporte extra de energía.  

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En la alimentación de las personas de edad avanzada, por su fácil digestión y asimilación. En los deportistas, por su riqueza en hidratos de carbono de absorción lenta y no aportar casi nada de grasa. Además, por si fuera poco, ofrece más de un 10% de proteínas. En personas con problemas de sobrepeso u obesidad, ya que la pasta como tal es un alimento saludable y versátil que no tiene por qué engordar. Aunque aún persiste la falsa creencia de que la pasta engorda, esto no es cierto, todo dependerá de los ingredientes empleados en la elaboración del plato y su consumo puede ser una alternativa muy saludable al consumo de platos ricos en grasas. En diabéticos, porque la presencia de hidratos de carbono complejos favorece el paso gradual de la glucosa a sangre, manteniendo sus niveles estables. En personas con niveles elevados de colesterol en sangre. Estudios científicos han demostrado que la pasta disminuye los niveles elevados de colesterol en sangre y favorece el funcionamiento normal del tiroides.

No obstante, no se recomienda su consumo a las personas con intolerancia al gluten (enfermedad celiaca). Para este colectivo, la industria moderna también elabora pastas sin gluten. La pasta más sencilla, hecha a base de harina de trigos duros y agua, contiene aproximadamente entre un 75 a 77% de hidratos de carbono, un 12% de proteínas, un 1% de grasa y alrededor de un 10% de agua y minerales. Esto significa que 100 gramos de pasta, que es normalmente la cantidad que se calcula por persona, aportan unas 365 kilocalorías.

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Si se compara la pasta con el pan, la diferencia fundamental entre ambos, además del proceso de fermentación que sufre el pan, no así la pasta, reside en que el pan posee una menor cantidad de hidratos de carbono (50 al 55%), de proteínas (8%) e igual cantidad de grasa ( 25 mg por vía intravenosa pueden provocar un "shock" anafiláctico.

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El ácido nicotínico, empleado a altas dosis en el tratamiento de la hipercolesterolemia, puede dar lugar a hepatopatía, dermatosis, hiperglucemia, hiperuricemia, náusea, o úlcera péptica. BIOTINA. Química, propiedades físico-químicas y fuentes.

Se denomina también vitamina H, y está constituida por dos heterociclos condensados: tiofeno e imidazol. Es la única vitamina que, junto con la tiamina, contiene S en su molécula.

La forma activa es la D-biotina, y como compuestos análogos se reconoce a: biocitina (biotinil lisina) y oxibiotina (biotinol). Se trata de una vitamina muy estable.

Las fuentes alimentarias principales son: levadura, hígado, riñón, leche, pescados, y algunos frutos secos como las nueces. Hay que señalar también que se produce una síntesis intestinal de la misma. Absorción, metabolismo y mecanismo de acción.

Se encuentra en los alimentos en forma libre o ligada. La biotina ligada a proteínas es atacada en el tracto intestinal, rindiendo biotina y lisina libre. La biotina libre atraviesa la barrera intestinal mediante un mecanismo de transporte activo saturable y por difusión pasiva. Penetra en plasma en forma libre (20%) o ligada a la biotinidasa, y a nivel celular es activada a biotinil-AMP, que es como se liga al apoenzima para actuar como coenzima de las carboxilasas.

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Recomendaciones, deficiencia y toxicidad.

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La mayor parte de la biotina se elimina por orina en forma libre.

En cuanto a las recomendaciones, no se han establecido. La deficiencia es muy rara, y la toxicidad ninguna. ÁCIDO PANTOTÉNICO. Química, propiedades físico-químicas y fuentes. Es el resultado de la unión del ácido pantoico-derivado del ácido butírico-y la b-alanina.

Es constituyente del coenzima A (acetilación). Resulta muy sensible a los cambios del pH y sensible al calor y humedad.

Se encuentra en prácticamente la totalidad de alimentos de origen animal y vegetal, recordando el origen del término: "panthos", en todas partes.

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Recomendaciones, deficiencia y toxicidad. No se conocen datos fiables en relación con los aportes diarios adecuados. La deficiencia es muy rara, salvo algunos síntomas cutáneos y digestivos. No se han descrito problemas de toxicidad.

VITAMINA C. Química, propiedades físico-químicas y fuentes. Ácido L-ascórbico = Ácido L-dehidroascórbico. La forma D es inactiva. Se trata de una vitamina muy soluble en agua y poco soluble en alcohol. Es la vitamina más sensible a los agentes físico-químicos (calor, luz, agua, oxidación, y cambios de pH). Al ser la vitamina más sensible, el porcentaje de retención se utiliza como índice para establecer la intensidad del tratamiento industrial y de las condiciones de almacenamiento. Fuentes. La mayor parte de las especies animales sintetizan el ácido ascórbico a partir de la glucosa. Sólo el ser humano y algunas especies precisan del aporte exterior de vitamina C. Los alimentos de origen vegetal son los que ofrecen un mejor aporte de la vitamina: entre las frutas, destacan la grosella, fresa o acerola, como también lo son los cítricos (limón y naranja). Entre las verduras y hortalizas son el pimiento, col rizado, patatas, brócoli, etc. Debido a las importantes pérdidas que se producen en el procesado y cocinado, será muy importante que el aporte en lo posible sea a través de los alimentos en crudo. Absorción, metabolismo y mecanismo de acción. La vitamina C se absorbe en el yeyuno e íleon, mediante transporte activo, aunque cuando la ingesta es elevada, la absorción es por difusión pasiva. Una vez absorbida, la vitamina C difunde a otros tejidos, circulando en sangre casi en su totalidad como ácido L-ascórbico libre. Su concentración varía mucho dependiendo del órgano: es máxima en hipófisis y glándulas adrenales, aunque en relación a la masa, los órganos que contienen más vitamina C son el hígado y el músculo.

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La vitamina C se elimina por la orina sin sufrir cambio y también en forma de ácido oxálico (55%), ácido treónico y otros metabolitos. Acciones.

El ácido L-ascórbico es un fuerte agente reductor que cede fácilmente H2, siendo el producto resultante de la oxidación el ácido L-dehidroascórbico, siendo ambas formas interconvertibles y activas. Puede decirse que la vitamina C es indispensable para mantener la estructura normal del tejido conectivo (tejidos conjuntivo, cartilaginoso, óseo, dentario). Muchas de las funciones establecidas se basan en el poder óxido-reductor:     

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Deficiencia, recomendaciones y toxicidad.

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Síntesis de hidroxiprolina e hidroxilisina. Metabolismo de fenilalanina y tirosina. Síntesis de carnitina. Síntesis de tetrahidrofolato. Absorción de hierro: el hierro alimentario se absorbe en forma ferrosa, mientras que la reducción del catión férrico requiere el concurso de la vitamina C. El ácido ascórbico participa en la movilización del hierro almacenado en forma de ferritina tisular. Esto explica la presencia de anemia ferropénica en el escorbuto. Acción antioxidante: junto con la vitamina E y ciertos carotenoides, y de esta forma participa en la lucha contra los radicales libres. Inhibición de la formación de nitrosaminas a partir de los nitritos. Acción inmunomoduladora: aumenta la movilidad de los leucocitos y la transformación de los linfocitos.

La deficiencia de esta vitamina da lugar al escorbuto del adulto y a la enfermedad de Moeller-Barlow en la población infantil. En la actualidad, la deficiencia en vitamina C es rara, ya que a través de una simple educación nutricional que aconseje tomar frutas y verduras ricas en vitamina C, impide la aparición de la enfermedad.

En determinadas situaciones como tabaquismo, alcoholismo, gestación, lactancia, se pueden dar problemas de deficiencia que derive en la enfermedad. Recuérdese que son necesarios aproximadamente 4 meses con una dieta carente en la vitamina para que se desarrolle la enfermedad.

Sintomatología: hemorragias, equimosis, gingivorragias, retardo de la cicatrización, anemia, y pérdida de piezas bucales. Además, los problemas osteo-articulares son frecuentes, fundamentalmente en la población infantil.

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Recomendaciones. En la población adulta, la cifra más consensuada es la de 60 mg/día, especificándose en algunos países como Estados Unidos y Francia para la población fumadora habitual unas ingestas recomendadas entre 100-120 mg/día.

Toxicidad. El exceso (megadosis) se ha asociado a problemas de hiperoxaluria, e hipercalcuria. VITAMINA B6. Química, propiedades físico-químicas y fuentes. El grupo de esta vitamina lo forman 6 vitámeros, de los que tres son fosforilados y el resto no fosforilados, siendo todos interconvertibles, y con acción potencial vitamínica. La forma más activa corresponde al piridoxal fosfato (PLP). Al existir relación de la vitamina B6 con el metabolismo de aminoácidos y las flavoproteínas (constituidas por la riboflavina o vitamina B2), el estatus nutricional de la vitamina B6 puede influirse por el estatus proteico y el de riboflavina. VITÁMEROS = 6 vitámeros con actividad biológica, derivados de un compuesto piridínico:   

Grupo Hidroximetilo: Piridoxina, piridoxol. GrupoAldehido: Piridoxal. Grupo Metilamino: Piridoxamina.

Cuando están fosforilados en posición 5´:  Piridoxina 5´ - Fosfato (PNP).  Piridoxal 5´ - Fosfato (PLP).  Piridoxamina 5´- Fosfato (PMP). PLP y PMP son las formas coenzimáticas activas.

Fuentes.    

Pollo, pescado, riñones, hígado, cerdo, huevo: > 0.4 mg/100 g. Cereales, carnes, frutas, hortalizas, verduras: 0.1-0.3 mg/100 g. Los alimentos sometidos a tratamiento, como grasas, aceites y el azúcar, no contienen vitamina B6.

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Absorción.  

Yeyuno proximal. Difusión pasiva no saturable.

Deficiencia, recomendaciones y toxicidad. Deficiencia y sintomatología.   

Piel.- lesiones seborreicas en boca (glositis, estomatitis), nariz y ojos Sistema Nervioso Central.- irritabilidad, depresión, polineuropatía periférica, crisis convulsivas ¿Dónde? Embarazo, alcohólicos Interferencia con medicamentos (isoniazida, contraceptivos orales) Homocistinuria.



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Dependencia de la piridoxina: desorden convulsivo infantil, anemia hipocrómica, hiperoxaluria, homocistinuria, cistationuria.

Recomendaciones. 1,4-2,0 mg/día.

Dosis elevadas durante periodos prolongados pueden causar neuropatía sensitiva. VITAMINA B12. Química, propiedades físico-químicas y fuentes.

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Toxicidad.

Las cobalaminas son corrinoides constituidos por cuatro anillos pirrólicos de forma muy similar a las porfirinas, conteniendo cobalto como núcleo central. Tanto la adenosilcobalamina como la metil-cobalamina son las formas coenzimáticas. En solución pura se destruye rápiadamente por la luz y los rayos UV. Es poco estable en medios ácidos, alcalinos, y ante agentes reductores. Fuentes alimentarias.  

Muy buenas fuentes (50-100 μg/100 g): hígado, riñón, sesos. Buenas fuentes (5-50 μg/100 g): yema de huevo, almejas, ostras, cangrejo, sardinas, salmón, hígado de pollo, etc.

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

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Contenido bajo (0.2-5 μg/100 g): carnes (vaca, cordero, cerdo, pollo); huevo entero, queso, leche de vaca, bacalao, merluza, lenguado, atún, etc.

Los procesos industriales y culinarios afectan al contenido total de vitamina B12: así, al pasteurizar la leche durante 2-3 segundos, se pierde aproximadamente el 7% del contenido de vitamina B12; si se hierve la leche durante 2-5 minutos, las pérdidas alcanzarán hasta el 30%, mientras que la esterilización lenta (13 min. a 119- 120º C) llega a provocar unas pérdidas de hasta el 77 %. Absorción. Para que la vitamina B12 se pueda absorber, es necesario que tres sectores del tracto digestivo estén íntegros: estómago, páncreas e íleon terminal. El estómago debe aportar la acidez y las enzimas necesarias para liberar la vitamina (factor extrínseco de Castle) de su fuerte unión a las proteínas alimentarias, y posteriormente ligarla a una proteína R de origen salivar y gástrico. Por otra parte, el factor intrínseco de Castle, glicoproteína segregada por las células parietales gástricas, es esencial para que la vitamina penetre en íleon. El páncreas, con la producción de tripsina y bicarbonato, facilita su absorción, que tiene lugar en íleon terminal. Deficiencia, recomendaciones y toxicidad. Deficiencia. Fue Combe el primero en describir, en la década de 1820, una anemia mortal que se describía como debida a "algún trastorno de los órganos digestivos o de asimilación". Durante aproximadamente un siglo, esta anemia siempre tenía un carácter "mortal", y de ahí su denominación de anemia perniciosa. Fueron Minot y Murphy en 1926 quienes demostraron que la enfermedad se podía curar ingiriendo grandes cantidades de hígado, concediéndoseles el Premio Nobel. Por otro lado, Castle y Townsend observaron que el mecanismo causal era "una incapacidad para completar alguno de los pasos esenciales de la digestión gástrica". La búsqueda de un principio activo en el hígado culminó con el aislamiento de la vitamina B12 en 1948, que se llevó a cabo por un grupo de investigación de Merck en Estados Unidos. Finalmente, en 1964 aún se concedió otro Premio Nobel relacionado con la vitamina B12, concretamente a Hodgkin por su participación en el descubrimiento de su estructura química mediante cristalografía con rayos X. La principal consecuencia de la deficiencia en vitamina B12 es la anemia perniciosa. Deficiencia vitamínica y sistema nervioso: La deficiencia de vitamina B12 produce una neuropatía con desmielinización discontinua, difusa y progresiva. Aunque no está perfectamente establecido, se considera que la lesión neurológica podría deberse a una carencia de grupos metilo como consecuencia de la imposibilidad de sintetizar metionina y

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S-adenosilmetionina, o de eliminar la homocisteína tóxica para el encéfalo. Recordemos que la homocisteína se convierte en una neurotoxina y en una vasculotoxina cuando se eleva. Recomendaciones y toxicidad.

Se estiman en 2 mg/día. Respecto a la toxicidad, la vitamina B12 no debe emplearse en cuadros mieloproliferativos, especialmente en el caso de leucemia. ÁCIDO FÓLICO. Química, propiedades físico-químicas y fuentes.

El término ácido fólico se aplica en realidad a toda una familia de vitámeros con actividad biológica equivalente. Dentro de la nomenclatura, otros términos como folato, folatos, y folacina se suelen emplear indistintamente. En algunos casos también se utiliza el término vitamina B9.

Todos los folatos tienen en común la estructura del ácido pteroilglutámico (PteGlu), molécula constituida por un anillo de pteridina unido por un puente metileno a un residuo de ácido paminobenzoico que a su vez se une por enlace amida a un residuo de ácido glutámico . Los distintos folatos se diferencian en el anillo de pteridina, que puede presentar varias formas reducidas y varios tipos de sustituciones, y en el residuo de p-aminobenzoglutamato, que puede presentar unidos en enlace peptídico un número variable de residuos de glutamato. Propiedades fisicoquímicas.

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Absorción, metabolismo y mecanismo de acción. Absorción.

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El ácido fólico (ácido pteroilglutámico) se presenta como un polvo cristalino de color amarillo anaranjado. Es poco soluble en agua (0.5 g/l) pero fácilmente soluble en soluciones ácidas o básicas débiles. Es insoluble en alcohol, acetona, éter y cloroformo. El ácido fólico cristalizado es estable al calor, al aire y en solución neutra, por el contrario, es sensible a la luz, la radiación ultravioleta, los ácidos, los álcalis, los oxidantes y los reductores. Las formas reducidas (dihidrofolato y tetrahidrofolato) son inestables en presencia de aire.

Los folatos en la alimentación se encuentran en su mayor parte (90%) como poliglutamatos ligados a proteínas. En el intestino, son liberados de las proteínas alimentarias por acción de las proteasas digestivas. Posteriormente, los folilpoliglutamatos deben perder sus residuos glutámicos para poder ser absorbidos a nivel intestinal. La pteroilpoliglutamato hidrolasa presente en la membrana de "borde en cepillo" de las células intestinales es el enzima que cataliza la reacción. Los monoglutamatos así formados ingresan en la célula intestinal mediante un mecanismo de transporte activo, aunque a altas dosis el mecanismo de

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absorción de elección es la difusión pasiva. En el borde en cepillo se ha descrito una proteína de alta afinidad por los folatos, llamada la "proteína ligante de folatos" que podría estar implicada en el transporte activo. Los folatos que ingresan en la célula intestinal son transferidos al plasma sin sufrir apenas más transformaciones, a excepción de una pequeña parte que es reducido y metilado para dar lugar a 5-metilTHF. Eliminación. Los folatos son eliminados del organismo a través de las vías fecal y urinaria. Funciones bioquímicas y actividad biológica. En resumen, los folatos participan en el metabolismo de ciertos aminoácidos, en la síntesis de S-adenosilmetionina y en la síntesis de purinas y pirimidinas. En cuanto a los aminoácidos, participan en el catabolismo de la histidina y la glicina, en la interconversión glicina-serina y en la síntesis de metionina. También participan en la síntesis de proteínas al actuar en la reacción de formilación de la metionina. La S-adenosilmetionina es la molécula donante de grupos metilo. Las purinas (adenina y guanina) y las pirimidinas (timina, citosina, uracilo) se unen a moléculas de azúcares (ribosa y desoxiribosa) y ácido fosfórico para formar los nucleótidos (AMP, GMP, TMP, CMP, UMP). Los nucleótidos forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y de derivados de gran importancia metabólica (AMPcíclico, ATP, GTP, etc.).

Recomendaciones y toxicidad. Ingestas recomendadas. Recientemente, se han definido de nuevo en base a las nuevas funciones establecidas para la vitamina, principalmente en lo que se refiere a la prevención de los defectos del tubo neural (DTN), y en la regulación nutricional de los niveles de homocisteína, como nuevo factor de riesgo vascular. Ello ha originado en países como Estados Unidos, Canadá, Chile, Israel, y próximamente Reino Unido, que se hayan implantado políticas de fortificación obligatoria, que supone la necesidad de incluir el término Equivalentes Dietarios de Folato, y qy otros aspectos el aporte a través de los alimentos de forma natural (con una biodisponibilidad media del 50%), y el ácido fólico sintético, con una biodisponibilidad mucho mayor, superior al 90%.

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Actualmente, las Ingestas Recomendadas se han marcado en la mayoría de los países en 400 mg/día, y hasta 600 mg/día en el caso de mujeres que planifiquen un embarazo. Toxicidad.

Un exceso de ácido fólico puede llegar a enmascarar la deficiencia en vitamina B12, al presentar ambas vitaminas como enfermedad carencial más característica la anemia, indistinguible una de la otra, aunque en el caso de la anemia por falta de B12 la sintomatología de trastorno neuropsiquiátrico puede acompañar al cuadro hematológico, lo que no va a ocurrir en el caso del ácido fólico. Esto último puede resultar especialmente grave en el caso de las personas de edad avanzada.

6.- MINERALES.

Los Minerales son sustancias reguladoras de las funciones del organismo, se encuentran en la dieta en cantidades muy pequeñas, pero realizan misiones muy importantes. Se eliminan por orina, sudor y heces.

Los minerales pueden clasificarse en dos grandes grupos:  

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Son, a pesar de tratarse de nutrientes no energéticos, de vital importancia para el desarrollo y correcta nutrición de nuestro organismo. Así, en el cuadro anterior se puede observar, a modo de ejemplo, y antes de un estudio más exhaustivo de cada uno de los minerales que participan en la alimentación y nutrición del ser humano, cual es la localización de cada uno de ellos, una vez que son sintetizados por nuestro organismo.

Los Macrominerales, que necesitan consumirse en cantidades mayores a 100mg al día. Los Microminerales, que necesitan consumirse, pero en cantidades menores a 100mg al día.

Minerales mayoritarios: Calcio, Fósforo y Magnesio CALCIO.

El calcio es el quinto elemento más abundante en el organismo humano, suponiendo entre 1´5-2% de su peso total. Su importancia fisiológica se enfoca hacia una doble vertiente: por una parte tiene una misión estructural ya que puede considerarse como un ladrillo biológico del edificio corporal al formar parte del hueso; por otra, posee un papel funcional de gran interés, dada la participación del ión calcio en procesos bioquímicos implicados en la contracción muscular, transmisión nerviosa, coagulación sanguínea, permeabilidad de

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membranas, desencadenamiento de reacciones enzimáticas y secreción hormonal; actúa como segundo mensajero intracelular gracias a su capacidad de unirse reversiblemente a proteínas, etc. Además, es un constituyente importante de la secreción láctea. Distribución corporal. El 99% del calcio del organismo se halla en el esqueleto, constituyendo, junto con el fósforo, el mineral óseo. El resto se localiza en el plasma, líquido extracelular, unido a proteínas o fosfolípidos forma parte de las membranas celulares del músculo y de otros tejidos, etc. El contenido total de calcio en la célula varía de 1 a 5 mM/kg, pero el intracelular libre se aproxima a 100 nM/l, esta diferencia proporciona un gradiente adecuado que permite al calcio ser una señal intracelular muy efectiva. En el plasma se encuentra principalmente unido a proteínas (40-45%), formando complejos (8-10%) y como Ca++ (45-50%); estas dos últimas fracciones constituyen el calcio ultrafiltrable. La concentración del calcio plasmático se halla estrechamente regulada y estabilizada entre 2´25 – 2´5 mM (9 - 10mg/dL). El tejido óseo tiene un papel fundamental en el mantenimiento de la estructura esquelética y, a la vez, sirve como almacén que ayuda a la homeostasis cálcica y proporciona una reserva de fósforo. Está esencialmente constituido por las células óseas: osteoblastos-células formadoras de hueso-, osteocitos, osteoclastos –responsables de la resorción- y células de revestimiento; además, la matriz proteica y el mineral óseo. Este último supone aproximadamente dos tercios del peso total y contribuye a las propiedades mecánicas típicas del hueso: dureza, rigidez y resistencia. El mineral se halla principalmente formado por cristales insolubles de hidroxiapatito Ca10 (PO4)6 (OH)2 y el resto lo constituyen fosfatos cálcicos con una proporción Ca/P menor, más abundantes en el hueso recién formado. Se trata de un tejido en constante remodelación en el que la formación y la resorción se producen continuamente a lo largo de la vida de manera perfectamente acoplada para permitir la integridad ósea. No obstante, en periodos de crecimiento debe predominar la acreción, mientras que si la resorción es mayoritaria se pierde masa ósea. Las alteraciones de la remodelación son responsables de enfermedades metabólicas óseas. Necesidades e ingestas recomendadas. Los requerimientos de calcio dietético vienen determinados fundamentalmente por la cantidad necesaria para compensar las pérdidas del elemento por heces, orina y sudor, además de satisfacer las necesidades del organismo, dependientes fundamentalmente de la acreción ósea, sobre todo, en periodos de crecimiento. Por ello varían en función del estadio biológico y son mayores durante el crecimiento, la gestación y la lactación. En el primer año de vida el valor de la retención cálcica en el hueso es más alto que en cualquier otro periodo con relación al tamaño corporal. No obstante, la máxima acreción parece producirse durante el estirón de la pubertad, por lo que el adolescente requiere una ingesta cálcica media de

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1300mg/día para permitir la máxima retención de calcio que haga posible el crecimiento en longitud y la consecución de un idóneo pico de masa ósea, que, en gran medida, se forma en este periodo y que es la mejor salvaguarda para prevenir la osteoporosis relacionada con las pérdidas de hueso durante el envejecimiento. De ahí, por otra parte, que en las personas mayores se aconseje una suficiente ingesta cálcica que permita la máxima retención y la mínima resorción ósea. La tabla 1 recoge las recomendaciones del Instituto de Medicina que incluyen las directrices más recientes al respecto.

Edad

Ca

P

Mg

(mg/día)

(mg/día)

(mg/día)

0-0.5

210

100

30

0.5-1

270

275

75

1-3

500

460

80

4-8

800

500

130

9-13

1300

1250

240

14-18

1300

1250

410H-360M

19-30

1000

700

400H-310M

31-50

1000

700

420H-320M

51-70

1200

700

420H-320M

>70

1200

700

420H-320M

(años)

Embarazo ≤18

1300

1250

400

19-30

1000

700

350

31-50

1000

700

360

Lactación ≤18

1300

1250

360

19-30

1000

700

310

31-50

1000

700

320

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Tabla 1: Ingestas Dietéticas de Referencia de Calcio, Fósforo y Magnesio.

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H = hombre; M = mujer. Instituto de Medicina (1997) “Ingestas dietéticas de Referencia: calcio, magnesio, fósforo, vitamina D y flúor”. National Academy Press, Washingtong, D.C. Fuentes de calcio en la dieta. Sin lugar a dudas, la fuente alimentaria preferencial para el aporte del calcio es la leche y sus derivados, no solo porque su riqueza supera ampliamente la de la mayor parte de los alimentos, sino sobre todo porque el calcio lácteo es, con diferencia, el mejor utilizado en el organismo, absorbiéndose con una eficacia en torno al 30% como media. Ello se debe a la forma del elemento en su seno, a la lactosa de la leche que favorece la absorción del calcio y a los productos de digestión de la caseína láctea que forman con el micronutriente unos compuestos, caseinatos-fosfo-cálcicos, en el lumen intestinal, que impiden la precipitación del calcio y, por ello, favorecen su transporte. De hecho los productos lácteos es el grupo de alimentos que aporta la mayor cantidad de calcio a la dieta occidental, aproximadamente el 70% de la ingesta total. Ciertamente los vegetales contienen también calcio, algunos en proporciones importantes como los frutos secos, leguminosas, ciertas verduras, harinas integrales etc. pero, en su mayor parte, junto al calcio poseen también compuestos que lo precipitan en el intestino, inutilizándolo parcialmente para la absorción, de ahí que al calcio de vegetales se considere mucho menos disponible. Una excepción al respecto lo constituyen las especies del género Brassica: brócoli, repollo, col rizada, col china, y mostaza que son ricas en un calcio tan disponible como el de la leche porque anormalmente no acumulan oxalato como desintoxicante del exceso de calcio en sus propias células. Absorción. Durante la digestión el calcio alimentario suele ser separado de sus complejos y convertido en forma soluble normalmente iónica, aunque también pueden absorberse algunos complejos cálcicos de bajo peso molecular. A lo largo del proceso digestivo, al elemento procedente de la dieta se suma el calcio endógeno, que parcialmente volverá a ser absorbido y el resto eliminado en las heces, constituyendo el llamado calcio fecal endógeno. Esta fracción es perdida por el organismo y puede verse incrementada en situaciones de déficit de absorción. En función de su concentración en la luz intestinal, se absorbe en el intestino delgado y, en pequeña proporción, también en el colon, por medio de dos mecanismos principalmente: un transporte activo importante cuando la ingesta cálcica es baja que tiene lugar

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preferentemente en el duodeno y yeyuno proximal y una difusión pasiva que predomina cuando mayores ingestas elevan la concentración cálcica en el lumen.

El transporte pasivo es paracelular, se realiza a través de las uniones de los enterocitos en ambos sentidos, aunque con preferencia hacia el medio interno; se trata de una difusión simple o facilitada por arrastre con el disolvente por ejemplo, que no requiere energía y no es saturable. Se realiza a lo largo de todo el intestino delgado y no parece sometido a ninguna regulación precisa. Algunos carbohidratos, entre los que se incluyen glucosa, xilosa, y lactosa, a través de la distensión hiperosmolar que producen, pueden aumentar el transporte paracelular de calcio, que también se eleva por la presencia de citrato y sales biliares. El transporte activo es un movimiento transcelular, saturable que requiere energía, dependiente del calcitriol (1,25(OH)2D3). Implica tres etapas sucesivas: entrada a través del borde en cepillo del enterocito, movimiento intracelular y salida por la membrana basolateral. La entrada del calcio en la célula se produce gracias a un gradiente electroquímico vía los canales de calcio y tal vez utilizando una molécula transportadora. Para su movimiento intracelular utiliza como transportador una proteína de unión con el calcio, la calbindina, dependiente de la vitamina D, que tiene dos lugares de unión con el elemento y que actúa como un transportador que, tras liberarlo, vuelve hacia la superficie luminal de la célula, mientras el calcio abandona el enterocito por la membrana basolateral. No obstante, el mecanismo de entrada y transporte del calcio en el enterocito no es del todo conocido y, a parte de la calbindina, parecen existir otras proteínas, dependientes o no de la vitamina D, que podrían actuar como transportadores.

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Factores que la modulan.

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La extrusión se realiza en contra de un gradiente electroquímico por medio, sobre todo, de la bomba Ca-ATPasa que acopla la hidrólisis del ATP al transporte de Ca2+, siendo activada por el 1,25(OH)2D3. Además, muchas células poseen un sistema de intercambio Na/ Ca acoplado, de forma que la entrada de sodio a la célula favorece la extrusión del calcio.

Numerosos factores dependientes del individuo y de su entorno, esencialmente de su dieta, pueden modular la absorción e incluso la utilización del calcio, haciendo que el elemento resulte más o menos disponible.

Por lo que se refiere al individuo y en relación con la disponibilidad del calcio es determinantes su status en vitamina D, ya que el 1,25(OH)2D3 es el principal regulador de su absorción. El ph y el tiempo de tránsito modifican la absorción. El ciclo de la vida influencia la eficacia de absorción que incrementa en los periodos de crecimiento, gestación y lactación. A partir de la etapa adulta el porcentaje de absorción declina, aproximadamente un 0.2% y año. La menopausia es asimismo un factor de deterioro.

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Desde la dieta el primer condicionante es, sin duda, la ingesta cálcica y la forma del elemento en los alimentos que la componen, seguido por la cantidad y calidad de otros nutrientes y sustancias no nutritivas también presentes en los alimentos. La proteína parece favorecer la absorción cálcica mediante la formación de complejos pero, a la vez, su exceso se presenta como calciurético. Grandes cantidades de grasa que generen mal absorción pueden incrementar la eliminación de calcio en heces mediante la formación de jabones insolubles. Con otros minerales existen también interacciones, entre las más conocidas las de Ca-P y Ca-Fe. El ácido oxálico, el fitico, fitatos y diversos quelantes son capaces de fijar al calcio y disminuir su disponibilidad. De la fibra dietética se ha señalado también una influencia negativa, sin embargo, resultados recientes parecen ponerla en duda. Excreción. El calcio se elimina por la orina, heces y sudor, y durante la lactación por la leche; existiendo pequeñísimas pérdidas adicionales con la descamación celular, pelo y uñas. Si bien la vía mayoritaria de excreción son las heces. Más del 98% del filtrado en el riñón -determinado por el valor de filtración glomerular y la concentración de calcio ultrafiltrable- es reabsorbido. La vitamina D y, sobre todo, la PTH son los principales reguladores del calcio urinario.

FÓSFORO. Es el sexto elemento más abundante en el cuerpo, con unos cifras entre 500-800 g, que constituyen el 1% del peso corporal aproximadamente. En el organismo desempeña una misión estructural en huesos y dientes pero también en los tejidos blandos como constituyente de las membranas celulares y de orgánulos intracelulares. Cumple, además, importantes funciones metabólicas al participar en el metabolismo energético, siendo esencial para la utilización de otros nutrientes, particularmente en la del nitrógeno y en la del calcio, en cuya homeostasis interviene. Es componente del material genético, toma parte en la actividad de enzimas y hormonas y es fundamental para el mantenimiento del equilibrio ácido-básico. Distribución corporal. El 85% del fósforo se encuentra en el hueso integrando el mineral óseo, un 14% aparece en los tejidos blandos en forma de compuestos de alta energía (ATP, GPT, etc.), de ácidos

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nucleicos en cromosomas y ribosomas, en fosfolípidos de membrana, en fosfoproteínas, es cofactor de enzimas como en el NADP y el 1% restante se halla en el líquido extracelular.

El fósforo elemental alcanza en el plasma una concentración de 14mg/dL, de los cuales entre 8-9 mg son integrantes de los fosfolípidos. El fósforo inorgánico aparece ionizado, formando complejos y unido a proteínas. Las dos primeras fracciones representan aproximadamente el 90% y constituyen el fósforo ultrafiltrable. Los niveles de fósforo inorgánico, entre 2´5–4´5mg/dL en el adulto, resultan menos finamente controlados que los del calcio, variando en función de la edad, sexo, dieta, ph, etc. El fosfato es el anión más abundante en las células, así las concentraciones intracelulares del elemento son mucho más elevadas que las extracelulares. Ingestas recomendadas y fósforo dietético.

Unas de las actuales recomendaciones de ingestas de fósforo para los distintos grupos de población se recogen en la tabla 1. Se trata de un elemento ampliamente distribuido en los alimentos y no suelen presentarse deficiencias, salvo las producidas en situaciones de alcoholismo crónico o en ciertas enfermedades. Por el contrario, existe la controversia de la posible influencia negativa de su exceso sobre el balance de calcio, y en niños y animales jóvenes se habla del hiperparatiroidismo nutricional secundario, producido por ingestas muy elevadas de fósforo. Abunda en los alimentos proteicos, de manera que leche, pescados, carnes y huevos proporcionan gran parte del fósforo de nuestra dieta. Las leguminosas y cereales son también ricas en el micronutriente, si bien conviene recordar la peor utilización del fósforo de los fitatos. Los alimentos elaborados suelen tener mayores contenidos del mineral a causa de los fosfatos presentes en muchos aditivos.

Absorción.

El fósforo alimentario puede aparecer en forma inorgánica y orgánica; durante el proceso digestivo gran parte de esta última fracción se transforma en fósforo inorgánico y así suele ser absorbido eficazmente. El resto orgánico penetra en el organismo asociado a la fracción de la dieta soluble en grasa. La absorción del elemento inorgánico tiene lugar a lo largo del intestino delgado, sobre todo en el yeyuno, mediante mecanismos de transporte activo y pasivo. El primero, transcelular, funciona mayoritariamente en el intestino proximal, es dependiente del sodio, activado por el

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1,25(OH)2D3 e inhibido por la calcitonina. El transporte pasivo se produce principalmente en yeyuno e íleon, mediante un flujo paracelular, a consecuencia de un gradiente fisicoquímico, relacionado con la concentración intraluminal de fosfato. Cuando la ingesta de fósforo es baja, su concentración en el lumen no permite la difusión pasiva y entonces el transporte activo resulta preponderante. Diversos metabolitos de la vitamina D favorecen la absorción del fósforo, independientemente de su acción sobre la del calcio. La PTH tiene un efecto indirecto a través del estímulo de la síntesis renal del 1,25(OH)2D3. A su vez, el calcio opera por vía directa e indirecta: un exceso del catión, mediante la formación de complejos insolubles con el fósforo, deprime la absorción de ambos; la vía indirecta estaría mediatizada por la influencia del calcio en el metabolismo de la vitamina D. El fósforo se absorbe muy bien, con una eficacia muy superior a la del calcio, en torno al 70% del ingerido o incluso más en niños. Así, su disponibilidad en la dieta occidental típica es elevada, sobre todo en los alimentos de origen animal, ya que el procedente de los fitatos de los cereales, por ejemplo, es mal utilizado y requiere la presencia de fitasa en el lumen, enzima cuya actividad se incrementa por el consumo de fitatos. Tampoco parece muy disponible el fosfato de los aditivos. La formación de sales insolubles con calcio o magnesio pueden disminuir la disponibilidad del fósforo. Los ácidos favorecen su absorción mientras que antiácidos, como el hidróxido de aluminio, la disminuyen. Excreción. Las heces contienen una cierta cantidad del fósforo ingerido, sin embargo, la mayor parte se elimina por la orina ya que el riñón es el órgano fundamental para mantener el balance de fósforo. Así, un individuo adulto excreta una cantidad equivalente a la absorción neta para que el balance esté en equilibrio. Cerca del 90% del fósforo plasmático es filtrado en el glomérulo y posteriormente se reabsorbe en gran parte. Regulación. El intestino que absorbe el fósforo dietético, el riñón que elimina el exceso y el hueso que sirve de reservorio, son los principales órganos involucrados en el balance del fósforo. Hiperfosfatemia. El aumento excesivo del fósforo sérico (superior a 5mg/dL) suele asociarse frecuentemente con una reducción de su excreción renal a causa de menor filtración, fallo renal por ejemplo, o con una superior reabsorción, debida a anormales influencias hormonales, así, es un síntoma claro del hipoparatiroidismo, o a un defecto genético. Con menos frecuencia se

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debe a prolongadas ingestas excesivamente altas o a destrucción celular masiva. Puede presentarse como resultado de la quimioterapia.

Hipofosfatemia.

El balance negativo de fósforo, que propicia concentraciones anormalmente bajas (inferiores a 2´5mg/dL) del elemento, tampoco suele tener un origen nutritivo, escasa ingesta o mal absorción, más bien se debe a defectos en la conservación renal del ión. No obstante, la nutrición puede tener un papel preventivo o incluso contribuir al mantenimiento de esta anomalía. En la diabetes mellitus no bien controlada y en el alcoholismo crónico suele aparecer hipofosfatemia.

Se trata de un trastorno metabólico que afecta a numerosos órganos y funciones. Empeora el crecimiento y la mineralización ósea, pudiendo conducir a la osteomalacia y al raquitismo. Los músculos requieren para su contracción grandes cantidades de compuestos ricos en energía (ATP, fosfocreatina, etc.) y de oxígeno; así, la falta de fósforo ocasiona daños en las células musculares; puede desencadenar cardiomiopatías y arrítmias, afectarse la motilidad intestinal, etc. Por otra parte, ya que el fosfato interviene en la eliminación de hidrogeniones mediante el paso de HPO42- a H2PO4-, la hipofosfatemia severa podría incluso llegar a producir acidosis metabólica. El sistema nervioso central y el periférico pueden verse afectados, y disfunciones en distintas células sanguíneas se citan también como algunos de los trastornos asociados a la hipofosfatemia.

MAGNESIO.

Es considerado como un elemento funcional típico por su participación en numerosísimas reacciones integrantes del metabolismo. El ión magnesio forma complejos con diversas moléculas biológicamente activas, siendo un cofactor esencial para el desarrollo de muchas reacciones enzimáticas. Así participa en una gran variedad de escalones del metabolismo intermediario: interviene en la glucólisis, en la gluconeogénesis, en el ciclo del ácido cítrico, en la síntesis y degradación de los ácidos grasos, en el metabolismo proteico y de los ácidos nucleicos; se requiere para la formación de un segundo mensajero, el AMP cíclico. El elemento juega un papel destacado en procesos biológicos tan importantes como la excitación nerviosa, contracción muscular, coagulación sanguínea, transporte de membranas, defensa ante estrés oxidativo, respuesta inmune, etc.

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Distribución corporal. El cuerpo de un adulto medio contiene unos 25 g de magnesio, del que solo el 1% es extracelular; más de la mitad del mismo se halla en el hueso que sirve de reservorio, cerca del 27% en el músculo, y el resto en otros tejidos blandos. La mayor parte del magnesio intracelular se encuentra unido al ATP, ADP, proteínas etc. y una pequeña fracción como ión libre, cuya concentración es mantenida gracias a una eflujo de Mg++ dependiente del Na+, que contribuye a su homeostasis intracelular. El Mg++ citosólico, en intercambio con el extracelular, se halla estrechamente regulado y sus alteraciones pueden acarrear efectos importantes ya que la concentración de magnesio intracelular [Mg++]i contribuye a regular el movimiento de iones en las células. La concentración sérica de magnesio se cifra en unos 0´85mmol/L. En torno a la mitad aparece como ión libre, un 13% forma complejos con distintos aniones y el resto se encuentra unido a proteínas. Necesidades e Ingestas recomendadas. El consumo medio de magnesio en la población española se cifra en unos 309 mg por día, aportado a la dieta preferentemente por cereales y otros alimentos vegetales, ya que frutos secos, cereales integrales y leguminosas se citan entre los alimentos más ricos en este nutriente; bien es cierto que el magnesio se halla ampliamente distribuido entre los alimentos. Algunas ingestas recomendadas para los distintos grupos de población se recogen en la tabla 1. Absorción. Aunque algunos aspectos de la absorción del magnesio no son bien conocidos, parece que el elemento se absorbe a lo largo de todo el intestino, preferentemente en la porción distal del intestino delgado y en el colon; desde este último lugar, en opinión de algunos autores, se transfiere al interior del organismo gran proporción del magnesio ingerido. Existe un mecanismo de transporte pasivo, no saturable, paracelular, en el que el transporte se incrementa en proporción a la concentración mucosal de magnesio. Además, la difusión facilitada, mediante arrastre con disolvente, parece tener gran importancia en el caso de este elemento y así, se ha demostrado una correlación positiva entre la absorción neta de agua y la de magnesio. Por último, aunque en litigio, también se sospecha de la existencia de un transporte activo saturable transcelular que declina conforme aumenta la ingesta del micronutriente. De tal forma que este mecanismo activo se saturaría pronto con consumos adecuados y la mayor parte del magnesio ingerido se transportaría por difusión simple y arrastre con el disolvente.

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El tipo de sal utilizada, en función de su solubilidad en el intestino, tiene su importancia; así, el citrato que es muy soluble se absorbe mejor; por el contrario, el óxido de magnesio que se disuelve mal incluso en medio ácido, se utiliza en dosis elevadas como laxante osmótico.

Dietas ricas en proteína favorecen la absorción de magnesio, si bien posteriormente incrementan su eliminación urinaria. Ambos efectos resultan dependientes del tipo concreto de proteína utilizada. Algunos azúcares como lactosa, fructosa, lactulosa, etc. aumentan la absorción del magnesio en el íleon y en el colon, lo que podría deberse a la mejor solubilidad del elemento en el lumen a consecuencia del descenso del ph provocado por dichos oligosacáridos. Excreción.

En función de los porcentajes de absorción descritos, se comprende que las heces contengan cantidades variables de magnesio. Por su parte, la cantidad del elemento perdida por el sudor es escasa, y es el riñón el que juega un papel esencial en la excreción del micronutriente absorbido y no retenido corporalmente, así como en su homeostasis. Deficiencias de magnesio.

La deficiencia de magnesio en el hombre suele asociarse frecuentemente con enfermedades que cursan con defectos en la absorción intestinal, o que entorpecen la reabsorción tubular en el riñón y aumentan las pérdidas. En estos casos no siempre se produce hipomagnesemia, si bien experimentalmente puede conseguirse con dietas deficitarias que desencadenan también la sintomatología propia de la deficiencia: alteraciones neuromusculares, gastrointestinales, descensos de PTH, cambios en la personalidad, etc.; de ahí que el magnesio sérico no se considere como un buen indicador de la situación de déficit. Diferentes situaciones patológicas inducen deficiencia de magnesio, tal es el caso del alcoholismo crónico, diabetes, malnutrición proteíno-calórica, trastornos intestinales de muy diversos tipos, enfermedad renal y drogas nefrotóxicas que, según los casos, pueden dar lugar a hipermagnesemia cuando, por ejemplo, la filtración glomerular se halla reducida, pero también a déficit del elemento en situaciones que incrementan las pérdidas. Hipermagnesemia y toxicidad.

La administración controlada de magnesio, como la que se practica para combatir la eclampsia, no suelen producir una hipermagnesemia sintomática porque el magnesio se elimina muy bien vía renal. No obstante, elevaciones anormales de los niveles de magnesio sérico pueden producirse en situaciones de insuficiencia renal, como ya se ha dicho, o cuando esta se asocia con la administración crónica de drogas que contienen magnesio. Los efectos tóxicos se manifiestan por nauseas, vómitos en los primeros estadios y se agravan

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paralelamente al incremento de las concentraciones, llegándose en las situaciones graves a la parálisis respiratoria, coma y paro cardiaco. El efecto tóxico del magnesio se contrarresta con infusión de calcio. Los Minerales. Elementos Traza: Hierro, Cobre y Zinc.

HIERRO. El hierro es un elemento conocido desde antiguo y utilizado con fines terapéuticos por árabes, griegos, chinos, egipcios, etc. mucho antes de que sus implicaciones fisiológicas fueran descubiertas. En el siglo XVII se prescribe hierro para tratar la clorosis, término con el que se denominaba a lo que hoy conocemos por anemias debidas a la falta de proteínas o hierro. Sin embargo, hasta comienzos del siglo XVIII no se identifica al elemento como constituyente de la sangre, determinando posteriormente su concentración en la hemoglobina; ya en la siguiente centuria se establece su implicación en la anemia y otros aspectos de su papel nutritivo. A pesar del tiempo transcurrido desde estos descubrimientos, sólo ahora se van descifrando las bases moleculares del metabolismo del hierro. Este micronutriente es un elemento esencial para los organismos por ser integrante o cofactor de numerosas proteínas y enzimas. Su papel fisiológico está ligado a sus características químicas. Se trata de un elemento de transición que puede existir en distintos estados de oxidación, de los que la forma ferrosa y férrica son las más frecuentes en los seres vivos. El paso de un estado a otro le permite participar en la transferencia de electrones y unirse reversiblemente a diversos ligandos, entre los que destacan: oxígeno, nitrógeno y azufre. Todo ello contribuye a que el hierro intervenga en importantes reacciones biológicas como son: transporte y almacenamiento de oxígeno, transferencia de electrones y fenómenos de oxidorreducción; reacciones en las que participan distintas clases de proteínas que contienen hierro.

Distribución y formas en el organismo. El contenido total de hierro orgánico es variable y dependiente del peso, sexo, tamaño de los almacenes, etc. Como valor medio del hombre adulto puede darse unos 3g y algo menos en la mujer. El elemento se encuentra como hierro funcional: el que está desarrollando una función, el almacenado: integra los depósitos corporales, y el transportado.

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Funcional.

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Supone aproximadamente dos tercios del contenido total en el organismo. La mayor parte del hierro funcional aparece en forma de proteínas hemo, que tienen en su estructura el grupo hemo: una molécula de protoporfirina-9 con un átomo de hierro ferroso, caracterizado por la facilidad con que acepta y libera oxígeno y electrones, de ahí su actuación en numerosas funciones como: Transporte de oxígeno.

El compuesto más significativo es la hemoglobina de los eritrocitos, formada por cuatro unidades hemo cada una ligada a una cadena polipeptídica de globina, encargada de transportar el oxígeno de los alvéolos pulmonares a los tejidos.

La mioglobina del músculo solo tiene un grupo hemo y una globina, almacena el oxígeno en el tejido y lo libera ante las mayores demandas que exige la contracción. Transporte de electrones.

Los citocromos son compuestos hémicos que intervienen en el transporte mitocondrial de electrones y por ello esenciales en el metabolismo respiratorio y energético. Además, el hierro forma parte de otras enzimas, por ejemplo algunas que tienen un centro de hierroazufre, otras que contienen cobre, etc., que también transportan electrones y participan en la cadena respiratoria. Sustratos de oxidación-reducción.

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Otras.

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Asimismo, el metal integra sistemas enzimáticos que participan en reacciones de oxidación y reducción, tales como las oxidorreductasas; las monooxigenasas, entre las que cabe destacar al citocromo P450, familia de enzimas microsomales que intervienen en la síntesis de algunas hormonas esteroídicas y en la degradación oxidativa de xenobióticos; y las dioxigenasas.

Otras enzimas requieren también la presencia de hierro (no hemo), tal es el caso de la aconitasa, que contiene hierro y azufre y participa en el ciclo del ácido cítrico (Krebs) en la mitocondria; la ribonucleótido reductasa que participa en la síntesis del ADN, etc. Almacenado.

Las dos principales formas de almacenamiento de hierro en el sistema retículo endotelial de hígado, bazo, médula ósea, etc. son la ferritina y la hemosiderina. La primera es la forma básica de almacenamiento, pudiendo llegar a agrupar hasta 4200 átomos de hierro por molécula, aunque normalmente está mucho menos saturada. La segunda es insoluble y

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parece que resulta de la agregación de restos de ferritina parcialmente degradada que se origina cuando la concentración del elemento en la ferritina es alta. Transportado. El hierro se transporta unido a la transferrina, cadena proteica que tiene dos lugares de unión al hierro férrico. Se encarga del transporte del elemento desde la superficie basolateral del enterocito a los tejidos periféricos, de su posterior distribución a varios compartimentos corporales y lo protege frente a la filtración glomerular. Necesidades y requerimientos de hierro. Se necesita hierro principalmente para expandir las masas de hemoglobina circulantes durante el crecimiento y para compensar las pérdidas en la renovación diaria de eritrocitos. Durante el crecimiento se precisan unos 40mg de hierro por kilogramo de peso ganado para producir los compuestos esenciales de hierro, por tanto las necesidades son máximas en lactantes y adolescentes que, además, elevan su concentración de hemoglobina para alcanzar los niveles de los adultos, lo que supone un incremento aproximado de hasta el 25% del hierro corporal durante el periodo de máximo crecimiento; a ello en las chicas se añaden las necesidades extras que impone la menarquia. Igualmente, la gestación implica mayores necesidades, especialmente en la segunda mitad, requiriendo globalmente en torno a un gramo de hierro para llevarla a cabo, cantidad con la que no suele contar la mujer en sus almacenes y de ahí que las gestantes requieran un aporte extra que no siempre pueden obtener de la dieta. La mayor parte del recambio de hierro, cifrado aproximadamente en unos 20mg diarios en el adulto, depende de la formación y destrucción eritrocitaria. Como la mayor parte del hierro se reutiliza, solo se precisa como aporte externo el necesario para compensar las pérdidas diarias que se cifran en 1mg en los hombres y 1.5 mg en las mujeres aproximadamente. Las ingestas recomendadas han de tener en cuenta la eficacia con la que el elemento se absorbe y utiliza dentro de la dieta y, como ésta puede ser muy diferente, ya en 1990 el International Life Seciences Institute de Europa establecía distintas recomendaciones en función de la disponibilidad del elemento en las dietas de la población. En la Tabla 1 figuran recientes ingestas dietéticas recomendadas de hierro para distintos grupos de población. Absorción. La absorción del hierro se realiza mayoritariamente en el duodeno, lugar de mayor eficacia, y alto yeyuno, mientras que en el íleon la absorción es mínima. Trabajos recientes han señalado que el intestino grueso puede participar también en la incorporación del metal al organismo.

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La eficacia de absorción es variable y dependiente de diversos factores. El primer determinante es la forma del elemento. El hierro hemo es mucho mejor utilizado, con porcentajes de absorción entre 5 y 35%, que el no hemo, del que solo se absorbe entre 120% del total ya que es mucho más sensible a los estimuladores e inhibidores de la absorción. Factores mucosales influyen en la absorción, tales como el ph intestinal, la superficie mucosal disponible, los trastornos clínicos, etc. Además, por parte de la dieta existen importantes moduladores:

Entre los favorecedores cabe señalar a ciertos aminoácidos y pequeños péptidos, y destacar a la proteína de tejidos animales, que además de proporcionar hierro hémico a la dieta, estimula la absorción del inorgánico. Los péptidos resultantes de su digestión, pueden, como ya vimos, formar quelatos con el hierro y potenciar su absorción, especialmente los ricos en cisteína que abundan en los productos de la digestión de las proteínas miofibrilares; tal vez ellos se responsabilicen del efecto positivo de la carne y pescado sobre la absorción del elemento, el llamado "factor carne". Al contrario, las proteínas de huevo y leche no son beneficiosas. El ácido ascórbico estimula la absorción del metal al reducirlo a Fe++ y quelarlo a ph ácido, impidiendo así su ulterior precipitación y unión a ligandos inhibidores. Otros ácidos orgánicos: cítrico, succínico, málico etc., aumentan también la transferencia de hierro al organismo.

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Como inhibidores cabe citar a carbonatos y fosfatos, a los fitatos de cereales y legumbres, cuyo efecto se atenúa por hidrólisis durante el cocinado, a los polifenoles del té, café etc. Alguna fibra, pero no la celulosa, se incluye también entre los compuestos con efectos negativos.

Entre el hierro y algunos minerales dietéticos se establece una interacción en el ámbito de sus respectivas absorciones. Así, el exceso de zinc, magnesio, cobre o calcio deprimen la absorción del hierro. El mecanismo de actuación del calcio no es bien conocido, pero actualmente se cree que su exceso deprime incluso la absorción del hierro hemo. El cuerpo tiene una capacidad limitada para excretar hierro, así que su homeostasis se realiza principalmente controlando la cantidad absorbida. Su eliminación se produce fundamentalmente por vía fecal, y en las heces el hierro procede del alimentario no absorbido, de la descamación celular, de glóbulos rojos extravasados y de las secreciones digestivas. Las pérdidas diarias por la orina y piel resultan inferiores a 0.1 y 0.3 mg respectivamente. La menstruación implica unas pérdidas adicionales en la mujer cercanas a 1.5mg/día, a veces superiores. La eliminación fecal se incrementa en situaciones de sobrecarga y la urinaria en pacientes con proteinuria, hematuria, etc.

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Deficiencias de Hierro. El déficit de hierro es el segundo problema nutricional más importante en el mundo tras el hambre, y afecta a un 40% de la población, especialmente vulnerables resultan los lactantes, mayores, adolescentes y mujeres en edad fértil. El estatus férrico del individuo es función de la ingesta de hierro, de su biodisponibilidad en los alimentos y de la magnitud de las pérdidas corporales, pudiendo oscilar entre la sobrecarga, situación de normalidad y anemia ferropénica grave. Para conocerlo se utilizan diversos parámetros relacionados con el metabolismo del elemento: ferritina sérica, saturación de la transferrina, protoporfirina eritrocitaria, valor corpuscular medio y hemoglobina, que se analizan aislada o conjuntamente. La situación de déficit es gradual, el primer estadio de la deficiencia supone únicamente disminución de los almacenes y, en principio, no tiene consecuencias fisiológicas adversas. En el segundo el hierro es insuficiente ya para la síntesis normal de sus compuestos funcionales y aparecen alteraciones bioquímicas pero sin anemia clara. El tercer estadio implica la aparición de anemia ferropénica, más o menos grave dependiendo de las concentraciones de hemoglobina. Exceso de hierro y toxicidad. Por sobrecarga de hierro se entiende el aumento del contenido corporal del elemento con producción o no de lesiones orgánicas. Se puede originar de forma aguda o crónica y ser ocasionada por ingestión oral, mediante consumos excesivos o mayor absorción, y por transfusión. La toxicidad del hierro se debe a su capacidad de existir como Fe++ y Fe+++, ya que algunas reacciones redox si no están bien controladas por los antioxidantes o por las proteínas fijadoras del hierro pueden ocasionar daños en los componentes celulares. La intoxicación resulta importante cuando la cantidad de hierro que penetra en el organismo supera la capacidad de transporte de la transferrina en el plasma o su saturación se halla casi al límite. La intoxicación por sobredosis se produce por ejemplo en niños pequeños que inadecuadamente consumen medicación para adultos, si bien la dosis letal, 200 – 250mg/Kg de peso, está muy alejada de la dosis terapéutica, 2 –5 mg/Kg y día. Un cuadro subagudo de esta intoxicación es la anemia hemolítica del prematuro. COBRE. El cobre es un nutriente fundamental para todas las especies animales, ya que participa en numerosas funciones fisiológicas. Al formar parte de enzimas oxidativas como lisil oxidasa, citocromo C oxidasa, ferroxidasas, etc., intervienen en la formación del hueso y en la estabilidad del tejido conectivo, la producción de energía y en la mielinización, en el metabolismo del hierro, etc. Por su actuación en diferentes funciones, se le relaciona

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también con la prevención de enfermedades cardiovasculares, inmunológicas, con el cáncer y con ciertos tipos de anemias, entre otras Distribución corporal.

En los organismos vivos el cobre se encuentra, primordialmente, como Cu+ y Cu++, abundando más este último. La particular química redox del elemento lo convierte en pieza fundamental en la transferencia directa de electrones al oxígeno molecular, por lo que muchas reacciones de este tipo, que ocurren en el organismo, son catalizadas por enzimas que contienen cobre, algunas de ellas fundamentales para la vida.

El hombre adulto tiene un total aproximado de 110 -120mg de cobre en el cuerpo. Las mayores concentraciones se encuentran en el riñón, seguidas de hígado, encéfalo, corazón y huesos. A su vez, uñas y pelo poseen también importantes niveles del mineral. Sin embargo, debido a su peso y volumen, el músculo y el esqueleto contienen alrededor del 25% y el 42%, respectivamente, del cobre corporal. Para su transporte se encuentra ligado a distintas proteínas. Albúmina y transcupreína, lo llevan del intestino al hígado; la ceruloplasmina lo incorpora en el hígado y lo distribuye hacia los distintos órganos y la metalotioneina lo almacena en el hígado y en otros tejidos.

La capacidad de las células para acumular este mineral es limitada debido a su toxicidad. La amplia distribución tisular de la metalotioneina se explica, probablemente, por la función detoxificante que se le asigna, más que por su papel como almacén. Por tal motivo, una ingesta excesiva de cobre induce la síntesis de metalotioneinas hepáticas cuando los niveles de cobre en los hepatocitos alcanzan su máxima tolerancia (500mg/g), retirándolo así de la circulación. Ingestas recomendadas.

Las ingestas recomendadas diarias más recientes del micronutriente para distintos grupos de población figuran en la Tabla 1.

Entre las fuentes alimentarias fundamentales de cobre pueden citarse las ostras y otros moluscos (12-37mg/g como promedio), seguidos de los frutos secos, leguminosas, salvado y germen de los cereales e hígado. Absorción y Transporte.

Al ph ácido del estómago el cobre se libera de los complejos alimentarios y, en alguna proporción, comienza a absorberse, si bien el lugar fundamental de absorción es el intestino delgado, y tal vez alguna cantidad también sea captada en el colon. La eficacia de absorción del micronutriente suele ser elevada, aunque puede variar desde 10% a más de 75%, dependiendo de la ingesta y de las necesidades.

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El proceso de absorción se realiza mediante dos pasos: captación por parte de las células mucosas a través del borde en cepillo y entrada a la sangre atravesando la membrana basolateral. Diversos datos apuntan que la captación se realiza mediante una difusión simple, mientras que la transferencia basolateral requiere de un transportador específico saturable con gasto energético. En el último paso también se ven implicados los transportadores de otros metales, por lo que se originan ciertos antagonismos entre el cobre y otros micronutrientes en condiciones extremas de ingesta. Por otra parte, la captación no garantiza el posterior paso a la sangre, ya que fracciones del cobre absorbido se fijan en la metalotioneina y podrán ser devueltas al lumen intestinal. Así, la metalotioneina de las células intestinales participa en la regulación de la absorción cúprica en función de las necesidades del organismo. Existen una serie de factores dietéticos que afectan la utilización del cobre. En general se acepta que un alto nivel de proteína en la dieta favorece la absorción del metal, efecto positivo que también se atribuye a la presencia de citratos. El ácido ascórbico y la fibra parecen deprimirla. El efecto del tipo de carbohidrato dietético sobre la captación del elemento es controvertido, pareciendo más eficaz la fructosa o sacarosa que el almidón de maíz. En cuanto a sus interacciones con otros micronutrientes, está bien descrito, por ejemplo, que una alta ingesta de zinc interfiere en la absorción del cobre. Sin embargo, es la interacción Fe-Cu la que merece mayor consideración, ya que se conoce desde hace años la existencia de anemias cobre-dependientes, debido al papel que este metal parece jugar en la oxidación del hierro para su transporte. La porción de cobre remanente en el hígado se almacena en la metalotioneina. Excreción. La cantidad de cobre excretada por la orina, piel, uñas y pelo es escasa, y la mayor parte abandona el organismo en las heces. Déficit de cobre. Aunque la deficiencia de cobre es rara en humanos, ha sido descrita en ciertas ocasiones como trastorno leve o, incluso, agudo. Sus consecuencias están relacionadas con los mecanismos enzimáticos en los que el metal se ve implicado. Así, el menor aporte de cobre supone una reducción de la capacidad para llevar a cabo la respiración y la fosforilación oxidativa, deprimiendo la producción de energía. La disminución de la actividad de la superóxido dismutasa induce un aumento de la fragilidad capilar y disminuye la vida media de los eritrocitos. Los tejidos conjuntivo y elástico pierden su integridad, a consecuencia de la menor actividad de la lisil oxidasa, aumentando la incidencia de lesiones vasculares. Otras consecuencias del déficit leve son alteraciones en la pigmentación, artritis, patologías cardíacas y neurológicas, con especial referencia a la ataxia neonatal. Una deficiencia a

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largo plazo puede también dar lugar a anemia hipocrómica y leucopenia. Además, pueden manifestarse desórdenes en el metabolismo lipídico y glucídico. Exceso y Toxicidad del Cobre.

Las ingestas que lleguen a producir efectos tóxicos son raras, en parte gracias a la función detoxificadora que ejercen las metalotioneinas, ampliamente distribuidas por los tejidos y cuya síntesis hepática se induce cuando los niveles en este órgano se elevan. La intoxicación aguda tiene manifestaciones gastrointestinales que, excepcionalmente, pueden conducir al coma y a la muerte. La toxicidad crónica es sólo factible en pacientes hemodializados con tubos que contengan cobre en su composición. ZINC.

El zinc es el elemento traza más abundante en el interior de las células y está ampliamente distribuido por todos los tejidos, fluidos y secreciones, participando en numerosas funciones estructurales, catalíticas y reguladoras.

Interviene en el control de la ingesta y en el eficaz uso del alimento, siendo de enorme importancia para el crecimiento, pues regula la expresión génica, participa en la proliferación y diferenciación celular, en el metabolismo de ácidos nucleicos, proteínas y lípidos, etc. Además de contribuir al desarrollo del sistema nervioso, actúa en su funcionamiento; así como en la respuesta al estrés y en la función inmune; en la espermatogénesis y proceso reproductor; en el metabolismo de diversas hormonas, por ejemplo en funciones endocrinas del páncreas y también exocrinas; en el mantenimiento del equilibrio ácido-base de los fluidos y, por último, estabiliza las membranas, entre otras funciones. Distribución corporal.

El contenido total de zinc en el organismo humano es variable pero próximo a 1.5 g en la mujer y 2.5 g en el hombre. Entre los tejidos de mayor riqueza destacan los fluidos prostáticos (650 mg/g), el hueso (100-250 mg/g), el pelo (150 mg/g), el hígado (58 mg/g), el riñón (55 mg/g) y el músculo (51 mg/g). En la sangre se halla en torno al 0.5 % del total corporal. El zinc es principalmente un catión intracelular, con un 95% del ión en el citosol, donde normalmente se une a ligandos tiolatos e imidazoles. La formación de ese tipo de complejos parece ser uno de los mecanismos de regulación de sus niveles intracelulares. Ingestas recomendadas.

La situación fisiológica influye sobre las necesidades de zinc y, junto con la biodisponibilidad del elemento en la dieta, condicionan los requerimientos. Las ingestas diarias recomendadas se determinan teniendo en cuenta la edad, el sexo, el embarazo y la lactancia y

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considerando que la absorción del mineral oscila entre el 20-30% de la ingesta. Algunos valores de referencia recientes se detallan en la Tabla 1. El aporte de zinc suele asociarse con alimentos proteicos, preferentemente de origen animal. Como fuentes más abundantes caben citar a los mariscos, especialmente a las ostras, al hígado, a las carnes rojas y a la yema de huevo. Entre los vegetales destacan las leguminosas, algunos frutos secos, y los cereales integrales que, por su cuantía, pueden considerarse como aportes aceptables del nutriente, y, sobre todo, el germen de trigo con un contenido superior al de la mayor parte de los alimentos animales. En las fuentes vegetales ha de tenerse presente el efecto negativo que ejerce la presencia de ácido fítico, oxálico y de la fibra sobre la biodisponibilidad del zinc, hecho al que deben prestar especial atención los vegetarianos. En la dieta media de la población española el micronutriente lo aportan preferentemente los cereales (36%), seguidos de las carnes que proporcionan un 27%, 14% los productos lácteos, 6.6 % a través de las verduras, 4.2 % las leguminosas, y el resto otras fuentes. Excreción. El zinc se elimina por varias vías, la fundamental es la fecal. El metal expulsado por esta ruta procede de la porción no absorbida de la dieta y de la excreción endógena, a la que contribuyen la secreción pancreática, biliar y gastrointestinal, así como el contenido en las células descamadas del intestino. La mayor parte del micronutriente presente en la secreción endógena es reabsorbido y devuelto al organismo. La orina es una vía minoritaria de excreción ya que casi todo el zinc filtrado se reabsorbe y la eliminación urinaria solo supone entre 400-600 mg por día. La ingesta modifica la zincuria solamente en condiciones extremas de déficit o exceso. Por el contrario, el zinc urinario incrementa significativamente en situaciones de catabolismo muscular tal como ocurre en quemados, anorexia, ayuno, etc. Por último, a través de la descamación de la piel, sudor y recambio del cabello se pierde hasta 1mg diario del elemento. Otras fuentes de pérdidas son el semen y la hemorragia menstrual.

Toxicidad del Zinc. La intoxicación por zinc se produce en escasas ocasiones, debido a que la tolerancia al metal suele ser alta. Los episodios agudos, consecuentes a una ingesta excesiva del mineral, tras el consumo de comidas o bebidas contaminadas, se caracterizan por dolor epigástrico, diarrea, nauseas, vómitos, debilidad y fiebre. La toxicidad crónica, producto de la exposición prolongada a una fuente del metal, origina igualmente una sintomatología gastrointestinal, descenso de la función inmunitaria, del colesterol asociado a las HDL y una deficiencia secundaria de cobre a causa de la competencia entre ambos para su absorción.

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En los últimos tiempos, se ha sugerido que las concentraciones elevadas de zinc en los extremos de los axones neuronales contribuyen al desarrollo del Alzheimer, lo que debe tenerse en cuenta a la hora de administrar suplementos dietéticos a los ancianos.

Tabla 1: Ingestas Dietéticas de Referencia para Hierro, Cobre y Zinc. Edad

Fe

Cu

Zn

(años)

(mg/día)

(μg/día)

(mg/día)

260

3

0.5-1

11

290

3

1-3

7

340

3

4-8

10

440

5

9-13

8

700

8

14-18

11H-15M

890

11H-9M

19-30

8H-18M

900

11H-8M

31-50

8H-18M

900

11H-8M

51-70

8

900

11H-8M

>70

8

900

11H-8M

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9

Embarazo

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0-0.5

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≤18

27

1000

3

19-30

27

1000

11

31-50

27

1000

11

10

1300

14

19-30

9

1300

12

31-50

9

1300

12

Lactación ≤18

H = hombre; M = mujer. Instituto de Medicina (2001) Ingestas Dietéticas de Referencia de vitamina A, vitamina K, arsénico, boro, cromo, cobre, yodo, hierro, manganeso, molibdeno, níquel, silicio, vanadio y zinc. National Academy Press, Washington. Elementos ultratraza. Actualmente, el desarrollo de técnicas analíticas sofisticadas ha permitido medir de modo preciso las cantidades de muchos elementos minerales en materiales biológicos, algunos en muy pequeñas concentraciones. Son los denominados "elementos ultratraza", término que se utiliza desde 1980. Estos elementos se definen como aquellos cuyos requerimientos dietéticos son normalmente menores de 1mg/kg de dieta, y frecuentemente menores de 50 mg/kg de dieta en animales de laboratorio. En personas, el término se utiliza para indicar elementos cuyos requerimientos establecidos, estimados o sospechados son menores de 1 mg al día o del orden de microgramos al día. Los minerales encontrados en organismos vivos pueden ser esenciales, si son indispensables para el crecimiento, la reproducción y la salud; y no esenciales, si son producto de nuestros orígenes geoquímicos o indicadores de la exposición medioambiental pero no son esenciales para la vida. Estos últimos pueden ser beneficiosos para la salud si poseen acciones farmacológicas, aunque todos ellos pueden llegar a ser tóxicos si su ingesta es excesiva. Al menos 18 elementos son considerados como elementos ultratraza y entre ellos se encuentran los que son objeto de este capítulo: aluminio, silicio, arsénico y flúor.

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ALUMINIO.

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El aluminio es el tercer elemento más común en la corteza terrestre y el metal más abundante. Se encuentra en animales y plantas y los niveles varían dependiendo de la cantidad presente en el medio ambiente. En contraste con su abundancia en la corteza (un 8%), la mayoría de las aguas naturales contienen muy poca cantidad de aluminio disuelto (normalmente menos de 10 μg por litro), ya que es un elemento de baja solubilidad que se deposita como sedimento en forma de hidróxido.

El aluminio tiene gran cantidad de usos relacionados y no relacionados con la alimentación. Es ampliamente utilizado en la industria del papel, para purificar el agua, en la industria textil, en la cosmética y en la industria farmacéutica como antiácido. También los compuestos de aluminio se utilizan en la industria alimentaria como aditivos para emulsificar, modificar la textura, etc. Aluminio en los alimentos.

El aluminio está presente de modo natural en gran cantidad de alimentos, fundamentalmente en los de origen vegetal en función de la cantidad presente en el terreno que oscila entre el 3-10%. Los valores oscilan para un mismo alimento, debido a una recogida inadecuada o a una contaminación por el terreno, pero puede decirse que la mayoría de los alimentos vegetales sin cocinar contienen menos de 5 μg/g. Sin embargo, las concentraciones en hierbas y especias son más elevadas.

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En el caso de los alimentos de origen animal, las cantidades dependen del aluminio que contengan los piensos de alimentación animal, que suelen ser bajas, por lo que las concentraciones en los alimentos animales suelen ser inferiores a 1 μg/g Las bebidas envasadas en lata de aluminio durante un año, como la cerveza, contienen menos de 29 μg/ml. El té que contiene cantidades elevadas cuando está seco (1.28 mg/g), contiene relativamente poco cuando se toma como infusión (2.8 μg/ml). El café contiene menos de 0.4 μg/ml. La ingesta de aluminio en adultos se estima en una media de 2-5 mg por día aportado por los alimentos y una ingesta adicional variable aportada por el agua, la cual depende de la cantidad de aluminio que tenga como contaminante. Cocinar en recipientes de aluminio incrementa ligeramente la ingesta total de este elemento. No se han establecido los requerimientos de aluminio en humanos, aunque probablemente son inferiores a 1 mg al día. Biodisponibilidad y metabolismo.

Dada la gran cantidad de aluminio presente en la naturaleza, es sorprendente que el cuerpo humano contenga muy poca cantidad de este elemento y que no tenga ninguna función esencial como ocurre con otros elementos traza. Esto refleja la existencia de barreras en nuestro organismo para evitar la ingesta de iones metálicos.

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Los iones metálicos entran en el cuerpo a través de 3 vías: por la pared intestinal, por inhalación y a través de las heridas, siendo la más importante la primera. Prácticamente todo el aluminio ingerido pasa a través del tracto intestinal sin absorberse, siendo el porcentaje absorbido muy bajo. La presencia de citrato puede aumentar hasta el 1% la cantidad de aluminio absorbido y la ingesta de ácido silícico inhibe su absorción. Se han realizado estudios para determinar la biodisponibilidad del aluminio en el agua de bebida, pero incluso con la máxima concentración permitida en el agua del grifo (200 μg/l), sólo aportaría el 6% de la ingesta total. El aluminio posee una capacidad para depositarse en el esqueleto similar a la del calcio. Se elimina rápidamente de la sangre para excretarse o depositarse en diferentes tejidos. La principal vía de excreción es la renal, aunque también existe una pequeña cantidad secretada de modo endógeno a través de la bilis. Sin embargo, el 4% del elemento se retiene en el organismo durante años, por lo que bajo condiciones de ingesta continua, se va acumulando en el cuerpo, incluso en personas con la función renal normal. De ahí, que el estudio de la ingesta de aluminio se centre en su potencial toxicidad. Depósitos de aluminio en tejidos. La proporción del elemento que puede depositarse en el organismo es variable y depende de factores tales como las propiedades químicas del ion, la edad del individuo, el sexo y el estatus metabólico. Se calcula que en el cuerpo humano las cantidades presentes de aluminio varían entre 30 y 50 mg. El principal lugar de depósito del aluminio es el esqueleto, oscilando las concentraciones entre 1 y 12 μg/g. En el pulmón los valores son del orden de 35 μg/g. También se acumula en el hígado aunque no está claro en qué cantidades. El aluminio permanece depositado en el hueso hasta que se transfiere a los fluidos tisulares, se produce reabsorción de la superficie ósea o se forma nuevo tejido óseo, produciéndose una pérdida gradual del elemento depositado. La dinámica de esta pérdida dependerá del remodelado óseo. En adultos el remodelado óseo es muy bajo (3-20%), por lo que el metal se retiene durante decenas de años, al contrario de lo que ocurre en los niños.

ARSÉNICO. Aunque numerosos estudios con ratas, hámsters, cabras y pollos indican que el arsénico es un nutriente esencial, su papel fisiológico no está aún claramente definido. De hecho, la esencialidad del arsénico en humanos no se ha demostrado aún. Trabajos recientes sugieren que probablemente tenga un papel fisiológico en el metabolismo de la metionina, es decir que sea un efecto del metabolismo de los aminoácidos azufrados.

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Arsénico en los alimentos.

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El arsénico en la dieta es aportado por varios alimentos entre los que se incluyen cereales y pan (18.1%), vegetales con almidón (14.9%) y carnes y pescados (32.1%). Pero fundamentalmente la ingesta de este elemento está directamente relacionada con la cantidad de alimentos marinos en la dieta total (pescados, crustáceos, e incluso algas). El elemento se encuentra en este tipo de alimentos fundamentalmente en forma de arsenobetaína, compuesto orgánico que, aunque se absorbe muy rápidamente, no se metaboliza y es excretado también muy rápidamente. Las formas solubles inorgánicas son metiladas muy deprisa en el tracto gastrointestinal y en los tejidos, pero los efectos de esta metilación en la biodisponibilidad del arsénico se desconocen. Debido a los mecanismos homeostáticos, metilación y posterior excreción por orina, la toxicidad por ingesta oral es relativamente baja, de hecho menor que la del selenio. Las cantidades tóxicas del arsénico inorgánico son del orden de mg. Se han descrito dosis agudas fatales en humanos que oscilan entre 70 y 300 mg, o lo que es lo mismo sobre 1 a 4 mg por Kg de peso corporal. Algunas formas de arsénico orgánico, como la arsenobetaína en dosis altas deprimen espontáneamente la motilidad y la respiración en ratones macho, pero dichos síntomas desaparecen en una hora. Aproximadamente el 20% de la ingesta diaria de arsénico es en forma inorgánica. El arsénico del agua es fundamentalmente inorgánico y la mayoría de las aguas de bebida contienen menos de 10 μg As/l, normalmente de 2 a 3 μg/l. Las formas inorgánicas son más tóxicas que las orgánicas. Los síntomas de la intoxicación con arsénico incluyen dermatosis, hiperqueratosis, hiperpigmentación, depresión hematopoyética, daño hepático, disturbios sensoriales, neuritis periférica, anorexia y cáncer de piel y otros tipos de cáncer internos.

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FLÚOR.

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En lo referente a los requerimientos de arsénico en humanos, sólo pueden ser estimados usando datos de estudios en animales. Los datos extrapolados para los seres humanos equivalen a 12.5-25 μg/día, cantidad que está próxima a la que aporta una dieta típica, ya que datos procedentes de varios lugares del mundo indican que la ingesta media diaria de arsénico está entre 12 y 40 μg. La ingesta total estimada para países europeos y USA oscila entre 10 y 30 μg/d. Es un elemento altamente tóxico, por lo que el comité de expertos en aditivos alimentarios de la WHO/FAO sugiere provisionalmente una ingesta máxima tolerable diaria de arsénico inorgánico de 2 μg por kg de peso corporal. Aún se necesita profundizar más en el estudio de la toxicidad de este elemento. Otros autores afirman que las cantidades de As inorgánico han de ser del orden de 0.3 μg por Kg de peso al día, o 21 μg por día en un adulto de 70 Kg de peso.

El ion fluoruro se combina reversiblemente con el hidrógeno para formar fluoruro de hidrógeno, compuesto que determina el comportamiento fisiológico de este elemento, como

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su absorción desde el estómago, distribución en los compartimentos extra e intracelulares, y excreción renal. Debido a su alta afinidad por el calcio, el ion fluoruro está principalmente asociado al tejido óseo. El flúor forma parte del cristal de apatito del hueso y la cantidad presente en el mismo está en función de la ingesta dietética de flúor. La cantidad de flúor captada por los huesos depende del estado de desarrollo del mismo y la mayor captación se produce durante la fase de mineralización ósea. El F- reemplaza al OH- del apatito cálcico formando fluorhidroxiapatito que es un compuesto menos soluble en medio ácido. Al parecer de esta forma el flúor tiene un efecto estabilizador del hueso similar al que se produce en el esmalte dental y que reduce la susceptibilidad a padecer caries, incluso en ocasiones se ha utilizado como droga experimental en el tratamiento de la osteoporosis. Biodisponibilidad y metabolismo. El 50% del flúor que se ingiere por vía oral se absorbe desde el tracto gastrointestinal aproximadamente en 30 minutos. En ausencia de altas concentraciones de calcio y de otros cationes con los que el flúor forma compuestos insolubles, puede llegar a absorberse hasta el 80% del ion ingerido. Las concentraciones en los fluidos corporales y en los tejidos son proporcionales al tiempo de ingestión y a la cantidad de flúor ingerida, ya que no se regula homeostáticamente. Alrededor del 99% del flúor corporal se encuentra en los tejidos calcificados, a los cuales se une de forma fuerte pero no irreversible. Parece ser que se encuentra en un compartimento ("pool") desde el que puede intercambiarse de forma rápida o lenta. La eliminación del flúor absorbido se realiza fundamentalmente por vía renal. El flúor retenido o el balance de flúor a cualquier edad depende de las cantidades absorbidas y de las excretadas. En el caso de un adulto sano, joven o de mediana edad, aproximadamente el 50% del flúor absorbido se retiene al ser captado por los tejidos calcificados, y el otro 50% es excretado por orina. En los niños, hasta un 80% puede ser retenido ya que existe una captación incrementada debida al desarrollo del esqueleto y de la dentición. En personas de más edad, no se dispone de datos, pero basándose en la dinámica mineral del hueso, es probable que la cantidad excretada sea superior a la retenida por el organismo. Papel del flúor frente a la caries dental. La ingesta de flúor durante la fase pre-eructiva de la dentición, tiene un efecto cariostático, es decir, reduce el riesgo de caries dental. El efecto, tras la fase de erupción de los dientes, se debe principalmente a que disminuye la placa bacteriana ácida e incrementa el grado de remineralización del esmalte dental. El efecto cariostático del flúor durante la dentición, se debe a efectos sobre el metabolismo de las bacterias de la placa dental y sobre la dinámica de la mineralización y

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desmineralización del esmalte dental. Las concentraciones de flúor en la placa dental están directamente relacionadas con las concentraciones de fluoruro en el agua de bebida, otras bebidas, alimentos y productos dentales. El flúor puede depositarse en la placa por captación directa desde estas fuentes de flúor, así como desde la saliva y el fluido gingival tras la ingestión y absorción en el tracto gastrointestinal. Inhibe varias enzimas de la placa bacteriana, lo cual limita la captación de glucosa y reduce la cantidad de ácido producido y secretado en el fluido extracelular de la placa. Estos efectos atenúan la caída del pH que originaría el crecimiento bacteriano.

Los efectos del ion fluoruro en el proceso de mineralización y desmineralización del esmalte en el diente incluyen:  





Una reducción de la solubilización del esmalte en medio ácido. Una promoción de la remineralización en las lesiones incipientes del esmalte, las cuales se originan a nivel ultraestructural varias veces al día, dependiendo de la frecuencia con la que se tomen bebidas o alimentos que contengan hidratos de carbono metabolizables por la placa bacteriana; Un incremento del acúmulo de minerales en la placa. Se trata de iones minerales tales como calcio, fosfato y fluoruro, los cuales retardan la desmineralización y promueven la remineralización del esmalte; y Una reducción del transporte neto de minerales fuera de la superficie del esmalte que se produce por una reprecipitación del fluorhidroxiapatito dentro del esmalte.

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Estos cuatro mecanismos hacen que el flúor tenga un efecto protector del diente tanto en adultos como en niños, y sugieren que tengan que producirse exposiciones frecuentes al flúor a lo largo de toda la vida para conseguir y mantener las concentraciones adecuadas del ion tanto en la placa dental como en el esmalte.

En general puede decirse que la biodisponibilidad del flúor es elevada, aunque varía según el vehículo a través del cual es ingerido. Cuando un compuesto soluble como el fluoruro sódico se encuentra en el agua de bebida, su absorción es prácticamente completa. Si se ingiere con la leche, en fórmulas infantiles o con alimentos que contienen elevadas concentraciones de calcio o de otros iones divalentes o trivalentes que forman compuestos insolubles con el flúor, la absorción puede llegar a reducirse hasta el 10-25%. La absorción del fluoruro de los dentífricos, tanto si está en forma de fluoruro sódico como de monofluorofosfato, es cercana al 100%.

Ingesta de flúor.

Aunque el agua de bebida suele ser una de las fuentes fundamentales de ingesta de flúor, es muy difícil evaluar la ingesta de este mineral únicamente a través del consumo de agua,

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ya que en muchos lugares, en los que las aguas contienen poco fluoruro, existen bebidas y alimentos que se preparan con aguas fluoradas. En el caso de los lactantes, se sabe que la leche materna contiene entre 0.007 a 0.011 mg/l de flúor, lo que supone una ingesta de flúor para el bebé del orden de 0.005 a 0.009 mg/día. Cuando se emplea lactancia artificial las cantidades de flúor varían dependiendo del agua que se emplee en la reconstitución de la fórmula infantil hasta cantidades que oscilan entre 0.1 a 1.0 mg/día. Los productos para la higiene dental contienen cantidades de flúor considerables, fundamentalmente la pasta dentífrica, los enjuagues bucales, etc. El cepillado de los dientes contribuye a la ingesta diaria de flúor con aproximadamente 0.6 mg, especialmente si no se aclara la boca con agua después del cepillado. En cuanto a los efectos de una ingesta insuficiente de flúor, ya se ha comentado que está claramente demostrado que el flúor es beneficioso para evitar el desarrollo de la caries dental tanto en niños como en adultos, y en el caso de los niños se ha visto que este efecto se produce tanto en la dentición primaria como en la definitiva. Por tanto, La falta de ingesta de flúor o su ingesta inadecuada incrementa el riesgo de aparición de caries dental. Para evitarlo el método más empleado es la fluoración del agua de bebida. Requerimientos estimados de flúor. No existen suficientes datos para dar un valor medio de requerimientos estimados de flúor, por ello lo que se hace es dar un valor llamado "ingesta adecuada" y que se basa en los valores de ingesta que han demostrado reducir la aparición de caries dental, pero sin llegar a causar efectos indeseables tales como la fluorosis del esmalte de los dientes. La fluorosis del esmalte es ocasionada por una ingesta excesiva de flúor pero sólo durante el periodo preeruptivo del desarrollo del diente. Es una alteración estructural del esmalte de los dientes que se manifiesta con manchas blancas. En comunidades donde las concentraciones de flúor en el agua son del orden de 1.6 a 1.8 mg/l se producen casos de fluorosis. Por ello el contenido óptimo del agua de bebida se estima en 1.0 mg/l, ya que se asocia con un alto grado de protección frente a la aparición de caries dental, y una baja prevalencia de fluorosis del esmalte. La ingesta dietética media de niños que viven en lugares donde el agua tiene un valor óptimo de flúor es próxima a 0.05 mg/kg/día, con un rango de 0.02 a 0.10 mg/kg/día.

En general puede decirse que: 

Los mejores efectos sobre la caries dental en el caso de la dentadura definitiva se producen cuando el flúor se consume desde el nacimiento.

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 

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Se obtiene aproximadamente una reducción del 85% en la aparición de caries dental cuando la ingesta de flúor se inicia entre los 3 y los 4 años de edad. En el caso de dientes susceptibles a la aparición de caries se consigue un 66% de protección tomando flúor en la fase preeructiva de la dentición.

Ingestas adecuadas de flúor.

En el caso de los niños, las ingestas adecuadas tienen un margen muy estrecho, sobre todo durante los 6 primeros meses de vida, aunque depende de si el bebé es alimentado con leche materna, si se trata de una fórmula infantil reconstituida o en polvo. Como ya se ha apuntado, cuando el niño es alimentado con leche materna, recibe aproximadamente 0.01 mg/día (0.001 a 0.003 mg/kg). El contenido de flúor en la leche materna es el adecuado durante ese periodo, y en general las asociaciones de pediatría de varios países recomiendan empezar con la suplementación a partir de los 6 meses de edad. En la tabla 1 se muestran las ingestas adecuadas para las diferentes edades y situaciones fisiológicas. En el caso de los niños mayores de 6 meses la ingesta adecuada de flúor es de 0.05 mg/ kg/ día. Este valor calculado para un niño de 9 kg sería 0.5 mg/día. Este valor garantiza una alta protección frente a la aparición de caries y no se conoce que tenga efectos indeseables para la salud. Para edades de entre 1 y 3 años, siguiendo el valor de ingestas adecuadas de 0.05 mg/ kg/ día, con un peso medio para esa edad aproximadamente de 13 kg, la ingesta adecuada es de 0.7 mg/día. Siguiendo la misma pauta de 0.05 mg/kg/día se van alcanzando paulatinamente los valores presentados en la Tabla 1.

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SILICIO. Esencialidad.

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En la gestación, se sabe que el flúor atraviesa la placenta y entra en la circulación fetal, influyendo sobre el desarrollo de la primera dentición, lo que apunta a un efecto beneficioso del flúor a nivel prenatal. Sin embargo, otros estudios no han encontrado efectos significativos de la administración prenatal de flúor y la aparición de caries en la primera dentición. Actualmente, no existe evidencia científica suficiente para apoyar una suplementación prenatal de flúor.

El silicio es un elemento traza que se considera un oligoelemento necesario para diversas funciones vitales, e incluso algunos autores lo consideran esencial, al menos en pollos y ratas. De hecho, lo describen como tal y consideran que la esencialidad del silicio está perfectamente establecida, ya que posee funciones bioquímicas específicas. La deficiencia de silicio en animales puede dar lugar a retrasos en el crecimiento, así como a deformaciones óseas y desarrollo anómalo del esqueleto con efectos tales como

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anormalidades importantes en la arquitectura del cráneo, reducción de la circunferencia del hueso de la pierna, reducción en la flexibilidad, así como bajos contenidos de cartílago, agua, hexosamina y colágeno en las articulaciones en pollos. Sin embargo, en algunas especies, como por ejemplo la rata, el crecimiento no se afecta marcadamente por la deprivación de este mineral. Uno de los síntomas de deficiencia de silicio es un metabolismo aberrante del tejido conectivo y el hueso. A medida que avanza la mineralización del hueso disminuyen las concentraciones de silicio en el mismo. La ruta de excreción mayoritaria es la vía urinaria, siendo el compuesto que probablemente se forma en orina el ortosilicato de magnesio. No se conocen con exactitud las cantidades de este elemento presentes en el organismo. Se calcula que el contenido de silicio en el cuerpo humano es de 30 a 50 mg. Se encuentra fundamentalmente en piel y cartílago, pero también en otros tejidos que contienen moléculas de glicosaminoglucanos (heparina, ácido hialurónico) y colágeno. Las concentraciones típicas en determinados órganos son las siguientes: aorta 16 μg/g, hueso 18μg/g, piel 4 μg/g y tendón 12 μg/g. También está presente en cantidades elevadas en tráquea y pulmones. El silicio presente en la aorta parece disminuir con la edad y la concentración en paredes arteriales disminuye también en el desarrollo de la aterosclerosis. Biodisponibilidad. Se estima que los humanos asimilan de 9 a 14 mg de silicio al día, pero mucha parte del silicio en forma de silicato no se absorbe, por lo que el Si de la dieta se absorbe con poca eficacia. Aproximadamente el 50% del silicio presente en los alimentos es insoluble o muy poco soluble. En general son fuente de silicio los alimentos ricos en fibra y la cáscara de los cereales, como el azúcar de pulpa de remolacha, el de pulpa de caña, el salvado de trigo, la soja, los preparados de pectina, goma guar, alfalfa, cáscara de arroz, cáscara de avena, etc.. Por tanto, el bajo contenido en fibra de las dietas consumidas por la población de los países desarrollados, puede afectar a la biodisponibilidad del elemento. Gran parte del silicio presente en la mayoría de las dietas se encuentra en forma de silicatos de aluminio y sílice, compuestos en los que el silicio realmente no es muy disponible. El ácido silícico de alimentos y bebidas sí que se absorbe rápidamente. Normalmente el refinado de los alimentos disminuye el contenido de silicio. Por otro lado, el uso de aditivos de silicio en forma de silicato, como antiespumantes o modificadores de la textura, se ha incrementado en los alimentos preparados, lo que supone un aporte extra de silicio que se adiciona al contenido natural de los alimentos. El contenido de silicio en el agua de bebida muestra variaciones geográficas, siendo mayor en zonas de aguas duras y menor en zonas donde existen aguas blandas. El agua de bebida puede también constituir una buena fuente de silicio si contiene de 2 a 12 μg/ml.

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Actualmente se plantea el problema de establecer los requerimientos mínimos aconsejables de silicio para el ser humano. Postular dichos requerimientos es difícil, porque sólo se dispone de datos muy limitados y con rangos muy dispares. Si el silicio aportado por la dieta es muy disponible, los requerimientos serían del orden de 2 a 5 mg al día, y siempre basándonos en datos en animales. Otros factores adicionales como el envejecimiento y el descenso de los niveles de estrógenos, parecen disminuir la capacidad para absorber el silicio. Se recomienda ingerir 25-30 mg/día para adultos y 5-10 mg más en el caso de atletas. El silicio por vía oral raramente es un compuesto tóxico. El trisilicato de magnesio se ha empleado en humanos durante más de 40 años sin efectos nocivos. Ingesta dietética e ingesta de referencia.

En el ser humano la ingesta diaria del elemento se estima en cantidades que oscilan entre los 20 y los 50 mg, aunque según el país oscila entre los 1.2 g/día del Reino Unido y los 29 mg/día de Finlandia. El contenido de la dieta en USA se calcula en 19 mg/día para las mujeres y en 40 para los hombres. Estos resultados permiten calcular que entre 20 y 50 mg es la ingesta dietética diaria estimada.

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7. BIBLIOGRAFÍA GARCÍA BERMEJO, ÁNGEL Y OTROS. ED. MC GRAW GASTRONÓMICAS Y SISTEMAS DE APROVISIONAMIENTO”.

HILL.

”OFERTAS

GARCÍA FERÁNDEZ, Mª DEL CAMINO Y CALLEJA FERNÁNDEZ, ALICIA. MANUAL DEL CURSO “OFERTAS GASTRONÓMICAS” DE LA ULE MOREIRAS, OLGA Y OTROS. 9ª EDICIÓN. TABLAS DE COMPOSICIÓN DE ALIMENTOS. ED PIRÁMIDE ALONSO ÁLVAREZ, EMILIO. APROVISIONAMIENTO”.

“OFERTAS

GASTRONÓMICAS

Y

SISTEMAS

DE

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