Un nutriente es una sustancia utilizada por un organismo para sobrevivir, crecer y reproducirse. El requisito para la Ingesta de nutrientes en la Dieta se aplica a animales, plantas, hongos y protistas. Los nutrientes pueden incorporarse a las células con fines metabólicos o excretarse por las células para crear estructuras no celulares, como cabello, escamas, plumas o exoesqueletos.
Algunos nutrientes pueden convertirse metabólicamente en moléculas más pequeñas en el proceso de liberación de Energía, como Carbohidratos, Lípidos,proteínas y productos de fermentación ( etanol o vinagre ), que conducen a productos finales de agua y dióxido de carbono. Todos los organismos requieren agua.
Los Nutrientes esenciales para los animales son las fuentes de energía, algunos de los aminoácidos que se combinan para crear proteínas, un subconjunto de Ácidos grasos, Vitaminas y ciertos Minerales. Las plantas requieren minerales más diversos absorbidos a través de las raíces, además de dióxido de carbono y oxígeno absorbido a través de las hojas.
Los hongos viven de materia orgánica viva o muerta y satisfacen las necesidades de nutrientes de su huésped.
Diferentes tipos de organismos tienen diferentes nutrientes esenciales. El ácido ascórbico ( Vitamina C ) es esencial, lo que significa que debe consumirse en cantidades suficientes, para los humanos y algunas otras especies animales, pero no para todos los animales y no para las plantas, que pueden sintetizarlo.
Los nutrientes pueden ser orgánicos o inorgánicos: los compuestos orgánicos incluyen la mayoría de los compuestos que contienen carbono, mientras que todos los demás productos químicos son inorgánicos. Los nutrientes inorgánicos incluyen nutrientes como el Hierro, el selenio y el zinc, mientras que los nutrientes orgánicos incluyen, entre muchos otros, compuestos que proporcionan energía y vitaminas.
Una clasificación utilizada principalmente para describir las necesidades de nutrientes de los animales divide los nutrientes en macronutrientes y micronutrientes. Consumidos en cantidades relativamente grandes ( gramos u onzas ), los macronutrientes ( carbohidratos, grasas, proteínas, agua) se utilizan principalmente para generar energía o para incorporarse a los tejidos para su crecimiento y reparación.
Se necesitan micronutrientes en cantidades más pequeñas ( miligramos o microgramos ); Tienen funciones bioquímicas y fisiológicas sutiles en los procesos celulares, como las funciones vasculares o la conducción nerviosa.. Cantidades inadecuadas de nutrientes esenciales, o enfermedades que interfieren con la absorción, resultan en un estado de deficiencia que compromete el crecimiento, la supervivencia y la reproducción.
Las advertencias al consumidor sobre la ingesta de nutrientes en la dieta, como la ingesta de referencia dietética de los Estados Unidos, se basan en resultados de deficiencia y proporcionan guías de macronutrientes y micronutrientes para los límites inferior y superior de ingesta. En muchos países, las regulaciones requieren que los macronutrientes y micronutrientes en contenido significativo se muestren en las etiquetas de los productos alimenticios.
Los nutrientes en cantidades mayores que las que el cuerpo necesita pueden tener efectos nocivos. Las plantas comestibles también contienen miles de compuestos generalmente llamados Fitoquímicos.que tienen efectos desconocidos sobre la enfermedad o la salud, incluida una clase diversa con un estado sin nutrientes llamado polifenoles, que siguen siendo poco conocidos a partir de 2017.
Los nutrientes de las plantas consisten en más de una docena de minerales absorbidos a través de las raíces, más dióxido de carbono y oxígeno absorbido o liberado a través de las hojas. Todos los organismos obtienen todos sus nutrientes del medio ambiente circundante.
nutrición vegetal
Las plantas absorben carbono, hidrógeno y oxígeno del aire. Estos tres, en forma de agua y dióxido de carbono. Otros nutrientes son absorbidos del suelo (las excepciones incluyen algunas plantas parásitas o carnívoras). Contando estos, hay 17 nutrientes importantes para las plantas: los macronutrientes nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), Calcio (Ca), azufre (S), Magnesio (Mg), carbono (C), oxígeno (O) e hidrógeno (H), y los micronutrientes hierro (Fe), Boro (B), cloro (Cl), Manganeso (Mn), zinc (Zn), Cobre (Cu), molibdeno (Mo) y níquel (Ni) Además de carbono, hidrógeno y oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufreTambién se necesitan en cantidades relativamente grandes.
Juntos, los «Seis Grandes» son los macronutrientes elementales para todos los organismos. Se obtienen de materia inorgánica (por ejemplo, dióxido de carbono, agua, nitratos, fosfatos, sulfatos y moléculas diatómicas de nitrógeno y, especialmente, oxígeno) y materia orgánica ( carbohidratos, lípidos, proteínas ).
Tipos de nutrientes
Macronutrientes
Los macronutrientes se definen de varias maneras.
Los elementos químicos que los humanos consumen en grandes cantidades son carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre, resumidos como CHNOPS.
Los compuestos químicos que los humanos consumen en grandes cantidades y proporcionan energía a granel se clasifican como carbohidratos, proteínas y grasas. El agua también se debe consumir en grandes cantidades.
Los iones de calcio, sodio, potasio, magnesio y Cloruro, junto con el fósforo y el azufre, se enumeran con macronutrientes porque se requieren en grandes cantidades en comparación con los micronutrientes, es decir, vitaminas y otros minerales, estos últimos a menudo descritos como minerales traza o ultratraza.
Los macronutrientes proporcionan energía:
Los carbohidratos son compuestos formados por tipos de azúcar. Los carbohidratos se clasifican según su número de unidades de azúcar: monosacáridos (como glucosa y Fructosa ), disacáridos (como sacarosa y lactosa ), oligosacáridos y polisacáridos (como almidón, glucógeno y celulosa ).
Las proteínas son compuestos orgánicos que consisten en aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Dado que el cuerpo no puede fabricar algunos de los aminoácidos (denominados Aminoácidos esenciales ), la dieta debe suministrarlos. A través de la digestión, las proteínas se descomponen por proteasas de nuevo en aminoácidos libres.
Las grasas consisten en una molécula de glicerina con tres ácidos grasos unidos. Las moléculas de Ácido graso contienen un grupo -COOH unido a cadenas de hidrocarburos no ramificadas conectadas por enlaces simples solos ( ácidos grasos saturados ) o por enlaces dobles y simples ( ácidos grasos insaturados ).
Las grasas son necesarias para la construcción y el mantenimiento de las membranas celulares, para mantener una temperatura corporal estable y para mantener la salud de la piel y el cabello. Debido a que el cuerpo no fabrica ciertos ácidos grasos (denominados Ácidos grasos esenciales ), deben obtenerse a través de la dieta.
La Grasa tiene un contenido energético de 9 kcal / g (: 37.7 kJ / g) y las proteínas y carbohidratos 4 kcal / g (: 16.7 kJ / g).
Micronutrientes
Los micronutrientes apoyan el metabolismo.
Los minerales dietéticos son generalmente oligoelementos, sales o iones como el cobre y el hierro. Algunos de estos minerales son esenciales para el metabolismo humano.
Las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales para el cuerpo. Por lo general, actúan como coenzimas o cofactores para diversas proteínas en el cuerpo.
Esencialidad
Nutrientes esenciales
Un nutriente esencial es un nutriente requerido para la función fisiológica normal que no puede sintetizarse en el cuerpo, ya sea en cantidades suficientes o suficientes, y por lo tanto debe obtenerse de una fuente dietética. Además del agua, que se requiere universalmente para el mantenimiento de la Homeostasis en los mamíferos, los nutrientes esenciales son indispensables para diversos procesos metabólicos celulares y para mantener la función de los tejidos y los órganos.
En el caso de los humanos, hay nueve aminoácidos, dos ácidos grasos, trece vitaminas y quinceminerales que se consideran nutrientes esenciales. Además, hay varias moléculas que se consideran nutrientes esenciales condicionalmente, ya que son indispensables en ciertos estados de desarrollo y patológicos.
Aminoácidos
Un Aminoácido esencial es un aminoácido requerido por un organismo pero que no puede sintetizarse de novo y, por lo tanto, debe suministrarse en su dieta. De los veinte aminoácidos productores de proteínas estándar, nueve no pueden ser sintetizados endógenamente por humanos: Fenilalanina, Valina, Treonina, Triptófano, Metionina, Leucina, Isoleucina, Lisina e Histidina.
Ácidos grasos
Los ácidos grasos esenciales (AGE) son ácidos grasos que los humanos y otros animales deben ingerir porque el cuerpo los necesita para una buena salud pero no puede sintetizarlos. Se sabe que solo dos ácidos grasos son esenciales para los humanos: el Ácido alfa-linolénico (un ácido graso omega- ) y el ácido linoleico (un ácido graso omega- ).
Vitaminas
Las vitaminas son moléculas orgánicas esenciales para un organismo que no están clasificadas como aminoácidos o ácidos grasos. Comúnmente funcionan como cofactores enzimáticos, reguladores metabólicos o antioxidantes. Los seres humanos requieren trece vitaminas en su dieta, la mayoría de las cuales en realidad son grupos de moléculas relacionadas (por ejemplo, la Vitamina E incluye tocoferoles y tocotrienoles ):
Vitaminas A, C, D, E, K, Tiamina (B 1 ), Riboflavina (B 2 ), Niacina (B 3 ), Ácido pantoténico (B ), Vitamina B 6 (p. Ej., Piridoxina ), Biotina (B 7 ), ácido fólico (B 9 ) y cobalamina (B 12 ). El requerimiento de Vitamina D es condicional, ya que las personas que reciben suficiente exposición a la luz ultravioleta, ya sea del sol o de una fuente artificial, sintetizan vitamina D en la piel.
Minerales
Los minerales son los elementos químicos exógenos indispensables para la vida. Aunque los cuatro elementos: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno son esenciales para la vida, son tan abundantes en alimentos y bebidas que no se consideran nutrientes y no hay ingestas recomendadas para estos como minerales.
La necesidad de nitrógeno se aborda mediante los requisitos establecidos para la Proteína, que se compone de aminoácidos que contienen nitrógeno. El azufre es esencial, pero nuevamente no tiene una ingesta recomendada. En cambio, las ingestas recomendadas se identifican para los aminoácidos que contienen azufre metionina y cisteína.
Los elementos nutritivos esenciales para los humanos, enumerados en orden de cantidad dietética recomendada (expresada en masa), son potasio, cloruro, sodio, calcio, fósforo, magnesio, hierro, zinc, manganeso, cobre, Yodo, Cromo, molibdeno, selenio y Cobalto (el último como componente de la vitamina B 12) Hay otros minerales que son esenciales para algunas plantas y animales, pero pueden o no ser esenciales para los humanos, como el boro y el silicio.
Nutrientes condicionalmente esenciales
Los nutrientes condicionalmente esenciales son ciertas moléculas orgánicas que normalmente pueden ser sintetizadas por un organismo, pero bajo ciertas condiciones en cantidades insuficientes. En humanos, tales condiciones incluyen parto prematuro, ingesta limitada de nutrientes, crecimiento rápido y ciertos estados de enfermedad.
La colina, el inositol, la taurina, la arginina, la glutamina y los nucleótidos se clasifican como condicionalmente esenciales y son particularmente importantes en la dieta y el metabolismo neonatales.
Nutrientes no esenciales
Los nutrientes no esenciales son sustancias dentro de los alimentos que pueden tener un impacto significativo en la salud. La fibra dietética insoluble no se absorbe en el tracto digestivo humano, pero es importante para mantener la mayor parte del movimiento intestinal para evitar el estreñimiento.
La fibra soluble puede ser metabolizada por bacterias que residen en el intestino grueso. La fibra soluble se comercializa como una función prebiótica con pretensiones de promover bacterias intestinales «saludables». El metabolismo bacteriano de la fibra soluble también produce ácidos grasos de cadena corta como el ácido butírico., que puede ser absorbido por las células intestinales como fuente de calorías.
No nutrientes
El etanol (C 2 H 5 OH) no es un nutriente esencial, pero proporciona aproximadamente 7 calorías por gramo. Para las bebidas espirituosas (vodka, ginebra, ron, etc.), una porción estándar en los Estados Unidos es 1.5 onzas líquidas de EE. UU. (44 ml), que al 40% de etanol (80 pruebas) sería 14 gramos y 98 calorías Al 50% de Alcohol, 17.5 gramos y 122.5 calorías.
El vino y la cerveza contienen una cantidad similar de etanol en porciones de 5 onzas líquidas estadounidenses (150 ml) y 12 onzas líquidas estadounidenses (350 ml), respectivamente, pero estas bebidas también contienen calorías sin etanol. Una porción de 5 onzas de vino contiene de 100 a 130 calorías.
Una porción de cerveza de 12 onzas contiene 95 a 200 calorías.Según el Departamento de Agricultura de EE. UU., Según las encuestas de NHANES 2013–2014, las mujeres de 20 años en adelante consumen en promedio 6.8 gramos de alcohol por día y los hombres consumen en promedio 15.5 gramos por día. Ignorando la contribución sin alcohol de esas bebidas, las contribuciones calóricas promedio de etanol son 48 y 108 cal / día, respectivamente.
Las bebidas alcohólicas se consideran alimentos con Calorías vacías porque, si bien proporcionan calorías, no aportan nutrientes esenciales.
Por definición, los fitoquímicos incluyen todos los componentes nutricionales y no nutricionales de las plantas comestibles. Se incluyen como componentes nutricionales los carotenoides de Provitamina A, mientras que los que no tienen un estado de nutrientes son diversos polifenoles, flavonoides, resveratrol y lignanos, que a menudo se afirma que tienen efectos antioxidantes, que están presentes en numerosos alimentos vegetales.
Varios compuestos fitoquímicos están bajo investigación preliminar por sus posibles efectos sobre las enfermedades y la salud humana.Sin embargo, la calificación para el estado nutricional de los compuestos con propiedades poco definidas in vivo es que primero deben definirse con un nivel de ingesta de referencia dietética para permitir un etiquetado preciso de los alimentos, una condición no establecida para la mayoría de los fitoquímicos que se afirma que son antioxidantes nutrientes
Deficiencias y toxicidad
Una cantidad inadecuada de un nutriente es una deficiencia. Las deficiencias pueden deberse a una serie de causas, incluida una insuficiencia en la ingesta de nutrientes, llamada deficiencia dietética, o cualquiera de varias afecciones que interfieren con la utilización de un nutriente dentro de un organismo.
Algunas de las condiciones que pueden interferir con la utilización de nutrientes incluyen problemas con la absorción de nutrientes, sustancias que causan una necesidad mayor de lo normal de un nutriente, condiciones que causan la destrucción de nutrientes y condiciones que causan una mayor excreción de nutrientes.
La toxicidad de nutrientes ocurre cuando el consumo excesivo de un nutriente hace daño a un organismo.
En los Estados Unidos y Canadá, los niveles recomendados de ingesta dietética de nutrientes esenciales se basan en el nivel mínimo que «mantendrá un nivel definido de nutrición en un individuo», una definición algo diferente de la utilizada por la Organización Mundial de la Salud y Alimentos y Agricultura Organización de un «requisito básico para indicar el nivel de ingesta necesario para prevenir signos patológicamente relevantes y clínicamente detectables de una insuficiencia dietética».
Al establecer pautas de nutrientes humanos, las organizaciones gubernamentales no necesariamente acuerdan las cantidades necesarias para evitar la deficiencia o las cantidades máximas para evitar el riesgo de toxicidad. Por ejemplo, para la vitamina C, las ingestas recomendadas varían de 40 mg / día en la India a 155 mg / día para la Unión Europea.La siguiente tabla muestra los requisitos promedio estimados de EE.
UU. (EAR) y las dietas recomendadas (RDA) para vitaminas y minerales, PRI para la Unión Europea (el mismo concepto que RDA), seguido de lo que tres organizaciones gubernamentales consideran la ingesta superior segura. Las RDA se establecen más altas que las EAR para cubrir a las personas con necesidades superiores a la media.
Las ingestas adecuadas (AI) se establecen cuando no hay información suficiente para establecer EAR y RDA. Los gobiernos tardan en revisar información de esta naturaleza. Para los valores estadounidenses, con la excepción del calcio y la vitamina D, todos los datos datan de 1997-2004.
Para la niacina y el magnesio parece haber una contradicción inherente a la información de la tabla, ya que las cantidades recomendadas para el consumo diario pueden ser mayores que las cantidades identificadas como los límites superiores seguros. Para ambos nutrientes, los UL identifican las cantidades que no aumentarán el riesgo de efectos adversos cuando los nutrientes se consumen como una porción de un suplemento dietético.
El magnesio por encima del UL puede causar diarrea. La niacina por encima de la UL puede causar enrojecimiento de la cara y una sensación de calor corporal. Cada país o agencia reguladora regional decide un margen de seguridad por debajo de cuándo pueden presentarse los síntomas, por lo que las UL pueden diferir.
EAR US Requisitos promedio estimados.
RDA Estados Unidos Dietas recomendadas; mayor para adultos que para niños, y puede ser incluso mayor para mujeres embarazadas o lactantes.
AI US Ingesta adecuada; AI establecido cuando no hay información suficiente para establecer EAR y RDA.
La ingesta de referencia de población del PRI es el equivalente de la RDA a la Unión Europea; mayor para adultos que para niños, y puede ser incluso mayor para mujeres embarazadas o lactantes. Para tiamina y niacina, los PRI se expresan como cantidades por MJ de calorías consumidas. MJ = megajulio = 239 calorías de comida.
Límite superior Niveles de consumo superiores tolerables.
ND UL no se han determinado.
Los EAR, PRI o AI no se han establecido o no se establecerán (la UE no considera que el cromo sea un nutriente esencial).