Un aminoácido esencial, o Aminoácido Indispensable, es un aminoácido que no puede ser sintetizado de novo (desde cero) por el organismo a un ritmo acorde con su demanda, y por lo tanto debe ser suministrado en su Dieta. De los 21 aminoácidos comunes a todas las formas de vida, los nueve aminoácidos que los humanos no pueden sintetizar son Fenilalanina, Valina, Treonina, Triptófano, Metionina, Leucina, Isoleucina, Lisina e Histidina.
Otros seis aminoácidos se consideran condicionalmente esenciales en la dieta humana, lo que significa que su síntesis puede limitarse en condiciones fisiopatológicas especiales, como la prematuridad en el lactante o en personas con angustia catabólica grave. Estos seis son arginina, cisteína, glicina, glutamina, prolina y tirosina.
Seis aminoácidos son no esenciales ( prescindibles ) en humanos, lo que significa que pueden sintetizarse en cantidades suficientes en el cuerpo. Estos seis son alanina, ácido aspártico, asparagina, ácido glutámico., serina, y selenocisteína (considerado el 21º aminoácido). La pirrolisina (considerada el 22º aminoácido) no es utilizada por humanos;
Por lo tanto, no es esencial.
El aminoácido limitante es el aminoácido esencial que se encuentra en la cantidad más pequeña en el alimento, la mayoría de los alimentos de origen vegetal tienen un aminoácido limitante. Este concepto es importante al calcular los alimentos para animales. Una Proteína completa contiene todos los aminoácidos esenciales en el equilibrio correcto;
La carne, la leche y los huevos son fuentes completas de proteínas para los humanos.
Esencialidad en humanos
La pirrolisina, a veces considerada el «22º aminoácido», no es utilizada por humanos.
Los eucariotas pueden sintetizar algunos de los aminoácidos de otros sustratos. En consecuencia, solo un subconjunto de los aminoácidos utilizados en la síntesis de proteínas son Nutrientes esenciales.
Ingesta diaria recomendada
Estimar los requerimientos diarios de los aminoácidos indispensables ha resultado ser difícil; Estos números han sufrido una revisión considerable en los últimos 20 años. La siguiente tabla enumera las cantidades diarias recomendadas por la OMS y los Estados Unidos actualmente en uso para aminoácidos esenciales en humanos adultos, junto con sus abreviaturas estándar de una letra.
La Ingesta diaria recomendada para niños de tres años en adelante es 10% a 20% más alta que los niveles de adultos y las de los bebés pueden ser hasta 150% más altas en el primer año de vida. La cisteína (o aminoácidos que contienen azufre), la tirosina (o aminoácidos aromáticos) y la arginina siempre son necesarios para los bebés y los niños en crecimiento.
Composición relativa de aminoácidos de las fuentes de proteínas
Los alimentos que carecen de aminoácidos esenciales son fuentes pobres de equivalentes de proteínas, ya que el cuerpo tiende a desaminar los aminoácidos obtenidos, convirtiendo las proteínas en grasas y Carbohidratos. Por lo tanto, es necesario un equilibrio de aminoácidos esenciales para un alto grado de utilización neta de proteínas, que es la relación de masa de aminoácidos convertidos en proteínas a aminoácidos suministrados.
Las proteínas completas contienen un conjunto equilibrado de aminoácidos esenciales para los humanos. Las fuentes animales como la carne, las aves, los huevos, el pescado, la leche y el queso proporcionan todos los aminoácidos esenciales. Las proteínas casi completas también se encuentran en algunas fuentes vegetales como la quinua.
La utilización neta de proteínas se ve profundamente afectada por el contenido limitante de aminoácidos (el aminoácido esencial que se encuentra en la cantidad más pequeña en el alimento), y algo afectado por la recuperación de aminoácidos esenciales en el cuerpo. Por lo tanto, es una buena idea mezclar alimentos que tienen diferentes debilidades en sus distribuciones de aminoácidos esenciales.
Esto limita la pérdida de nitrógeno a través de la desaminación y aumenta la utilización general de proteínas netas.
Muchos alimentos de origen vegetal no proporcionan los perfiles de proteínas correctos, pero no es necesario consumir alimentos de origen vegetal que contengan proteínas completas siempre que se mantenga una dieta razonablemente variada. Numerosos pares de diferentes alimentos vegetales pueden proporcionar un perfil completo de proteínas.
Algunas de las combinaciones más eficientes incluyen maíz dulce / tomates, manzana / coco y maíz dulce / cereza. Algunas algas, como las algas wakame o los alimentos de origen vegetal, como las macadamias y los productos de maíz desgerminados, tienen un perfil de proteínas muy desequilibrado.Ciertas combinaciones tradicionales de alimentos, como el maíz y los frijoles, o los frijoles y el arroz, contienen los aminoácidos esenciales necesarios para los humanos en cantidades adecuadas.
La posición oficial de la Academia de nutrición y Dietética es que la proteína de una combinación planificada apropiada de una variedad de alimentos vegetales consumidos durante el transcurso de un día puede ser nutricionalmente adecuada cuando se cumplen los requisitos calóricos.
Calidad de la proteína
Se han hecho varios intentos para expresar la «calidad» o «valor» de varios tipos de proteínas. Las medidas incluyen el valor biológico, la utilización neta de proteínas, la relación de eficiencia de proteínas, la puntuación de aminoácidos corregida por digestibilidad de proteínas y el concepto completo de proteínas.
Estos conceptos son importantes en la industria ganadera, porque la falta relativa de uno o más de los aminoácidos esenciales en los alimentos para animales tendría un efecto limitante en el crecimiento y, por lo tanto, en la relación de conversión de alimentos. Por lo tanto, se pueden alimentar varios alimentos en combinación para aumentar la utilización neta de proteínas, o un suplemento de un aminoácido individual (metionina, lisina, treonina o triptófano) se puede agregar a la alimentación.
Proteína por caloría
El contenido de proteínas en los alimentos a menudo se mide en proteínas por porción en lugar de proteínas por caloría. Por ejemplo, el USDA enumera 6 gramos de proteína por huevo entero grande (una porción de 50 gramos) en lugar de 84 mg de proteína por caloría (71 calorías en total). En comparación, hay 2,8 gramos de proteína en una porción de brócoli crudo (100 gramos) o 82 mg de proteína por caloría (34 calorías en total), o el valor diario de 47,67 g de proteína después de comer 1,690 g de crudo brócoli al día a 574 cal.
Un huevo contiene 12,5 g de proteína por 100 g, pero 4 mg más de proteína por caloría, o la proteína DV después de 381 g de huevo, que es 545 cal.La proporción de aminoácidos esenciales (la calidad de la proteína) no se tiene en cuenta, uno realmente necesitaría comer más de 3 kg de brócoli al día para tener un perfil de proteína saludable, y casi 6 kg para obtener suficientes calorías.
Se recomienda que los humanos adultos obtengan entre el 10 y el 35% de sus 2000 calorías diarias como proteína.
Proteínas completas en animales no humanos
Los científicos sabían desde principios del siglo XX que las ratas no podían sobrevivir con una dieta cuya única fuente de proteína era la zeína, que proviene del maíz (maíz), pero se recuperaban si se alimentaban con caseína de la leche de vaca. Esto llevó a William Cumming Rose al descubrimiento del aminoácido esencial treonina.
Mediante la manipulación de dietas para roedores, Rose pudo demostrar que diez aminoácidos son esenciales para las ratas: lisina, triptófano, histidina, fenilalanina, leucina, isoleucina, metionina, valinay arginina, además de treonina. El trabajo posterior de Rose demostró que ocho aminoácidos son esenciales para los seres humanos adultos, y la histidina también es esencial para los bebés.
Estudios a más largo plazo establecieron la histidina como también esencial para humanos adultos.
Intercambiabilidad
La distinción entre aminoácidos esenciales y no esenciales no está clara, ya que algunos aminoácidos se pueden producir a partir de otros. Los aminoácidos que contienen azufre, la metionina y la homocisteína, se pueden convertir entre sí, pero tampoco se pueden sintetizar de novo en humanos. Del mismo modo, la cisteína puede fabricarse a partir de homocisteína pero no puede sintetizarse por sí sola.
Por lo tanto, por conveniencia, los aminoácidos que contienen azufre a veces se consideran un grupo único de aminoácidos nutricionalmente equivalentes, al igual que el par de aminoácidos aromáticos, fenilalanina y tirosina. Del mismo modo, arginina, ornitina yLa citrulina, que son interconvertibles por el ciclo de la urea, se consideran un solo grupo.
Efectos de la deficiencia
Si uno de los aminoácidos esenciales es menos de lo necesario para un individuo, la utilización de otros aminoácidos se verá obstaculizada y, por lo tanto, la síntesis de proteínas será menos que adecuada. Se ha demostrado que la deficiencia de proteínas afecta a todos los órganos del cuerpo y muchos de sus sistemas, incluido el cerebro y la función cerebral de los bebés y niños pequeños;
El Sistema inmune, elevando así el riesgo de infección; función y permeabilidad de la mucosa intestinal, que afecta la absorción y la vulnerabilidad a la enfermedad sistémica; y función renal.Los signos físicos de la deficiencia de proteínas incluyen edema, falta de crecimiento en bebés y niños, mala musculatura, piel opaca y cabello delgado y frágil.
Los cambios bioquímicos que reflejan la deficiencia de proteínas incluyen niveles bajos de albúmina sérica y niveles bajos de transferrina sérica.
Los aminoácidos que son esenciales en la dieta humana se establecieron en una serie de experimentos dirigidos por William Cumming Rose. Los experimentos incluyeron dietas elementales para estudiantes varones graduados sanos. Estas dietas consistían en almidón de maíz, sacarosa, Grasa de mantequilla sin proteínas, aceite de maíz, sales inorgánicas, las Vitaminas conocidas, un gran «caramelo» marrón hecho de extracto de hígado aromatizado con aceite de menta (para suministrar vitaminas desconocidas) y mezclas de individuos altamente purificados.
Aminoácidos. La medida de resultado principal fue el balance de nitrógeno. Rose notó que los síntomas de nerviosismo, agotamiento y mareos se encontraban en mayor o menor medida cuando los sujetos humanos se veían privados de un aminoácido esencial.
Aminoácidos esenciales ácido deficiencia debe distinguirse de la malnutrición de proteínas y Energía, que puede manifestarse como Marasmo o kwashiorkor. Kwashiorkor alguna vez se atribuyó a la deficiencia de proteína pura en individuos que consumían suficientes calorías («síndrome del azúcar en el bebé»).
Sin embargo, esta teoría ha sido desafiada por el hallazgo de que no hay diferencia en las dietas de los niños que desarrollan marasmo en lugar de kwashiorkor. Aún así, por ejemplo, en las ingestas dietéticas de referencia (DRI) mantenidas por el USDA, la falta de uno o más de los aminoácidos esenciales se describe comodesnutrición proteico-energética.