¿Qué son las proteínas?: Fundamentales para la vida

Las proteínas son un tema que ha estado sobre la mesa desde hace muchos años. Algunos piensan que duplicar su ingesta colabora a un mayor aumento de masa muscular. Otros piensan que la mejor opción es la proveniente de la carne y otros consideran que la suplementación asegura un mayor aprovechamiento. Las proteínas son un nutriente esencial, es indispensable adquirirlo continuamente por medio de la alimentación y en cantidad adecuada para beneficio de nuestro organismo.  ¿Quieres saber más? Te invito a quedarte en la página y seguir leyendo.

¿Qué son las proteínas?

La palabra proteína fue propuesta en 1838 por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius. La finalidad es que fuera utilizada por su colega, Gerardus Johannes Mulder, para nombrar el elemento orgánico principal en materias orgánicas. La palabra proteína deriva de la palabra griega πρωτεῖος (proteios = fundamental, principal). Son tan fundamentales en la vida que incluso, están codificadas en el material genético de cada organismo. Ahí, se especifica la secuencia de aminoácidos y son sintetizados por los ribosomas. Las proteínas, representan aproximadamente el 17% de la masa corporal total.

Las proteínas son un tipo de macronutriente, en conjunto a los carbohidratos y los lípidos. Son macromoléculas conformadas por unidades estructurales llamadas aminoácidos. Todos ellos unidos por enlaces peptídicos, es decir, mediante la unión entre los grupos carboxilo y el grupo amino. Son nutrientes tanto solubles como insolubles en agua y están formados por cuatro elementos: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno. Además, algunas contienen otros elementos como azufre y fósforo.

El nitrógeno es un elemento fundamental para el desarrollo de los seres vivos, forma parte de moléculas esenciales como los ácidos nucleicos y los aminoácidos. Aunque la atmósfera contiene hasta un 78% de nitrógeno, son pocos los organismos capaces de utilizarlo directamente en sus procesos vitales. El humano y otros mamíferos, no poseen dicha capacidad, por lo que es necesario obtenerlo a partir de los alimentos.

Sin embargo, existen microorganismos que son capaces de utilizar el nitrógeno atmosférico y transformarlo en compuestos asimilables. Las bacterias del género Rhizobiaceae poseen un complejo multienzimático capaz de realizar dicha acción al asociarse simbióticamente con raíces de plantas leguminosas como el frijol. Forman un nuevo órgano en la raíz, llamado nódulo. En el nódulo, viven las bacterias y fijan el nitrógeno atmosférico, creando aminoácidos y proteínas.

 

Los aminoácidos

Como lo mencioné anteriormente, son las unidades básicas que conforman a las proteínas. Constan de un grupo amino (-NH2) y uno carboxilo (-COOH) unidos a un carbono (-C-), un átomo de hidrógeno (-H) y una variable llamado radical (-R).

Existen 20 aminoácidos, de los cuales 9 son esenciales, es decir el cuerpo no los produce y necesitamos adquirirlos mediante la alimentación. El resto son no esenciales ya que el organismo puede producirlos y, sin embargo, también los adquirimos a través de la dieta.

• Los esenciales son: Fenilalanina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptófano y valina.
• Los no esenciales son: Alanina, ácido aspártico, asparragina, ácido glutámico, serina, arginina, cisteína/cistina, glutamina, glicina, prolina y tirosina.

 

Clasificación de las proteínas

Las proteínas son versátiles y diversas. Se clasifican de acuerdo a distintos puntos de vista, por ejemplo: solubilidad, composición, estructura, propiedades físicas y función:

• Por funcionalidad, son el principal componente estructural y funcional de las células, tienen múltiples funciones en el organismo. Se consideran catalizadoras (enzimas), de transporte y almacén (hemoglobina, mioglobina), estructurales (elastina y colágeno), motilidad (actina y miosina), protección (anticuerpos), reguladora (hormonas), entre otros.
• De acuerdo al número de las uniones peptídicas se establece un tipo de clasificación: Si las uniones son menores a 10, se denomina oligopéptido. Si es superior a 10, se denomina polipéptido y si es superior a 50 es una proteína.
• Considerando la estructura de los aminoácidos, cada uno cumple distintas funciones. Si consta de una sola cadena de aminoácidos se denominan primarias. Tambien existen del tipo secundarias (la cadena primaria es laminada y se pliega sobre sí, como un acordeón), terciarias (son tridimensionales). Otro tipo de estructura, más especializada son las cuaternarias (es polipeptídica, como el caso de la hemoglobina).
• De acuerdo a su fuente de alimentación también se clasifican en proteínas de origen animal o vegetal. La OMS recomienda un consumo de 20% y 80% respectivamente.

 

Fuentes alimentarias de proteínas

La importancia de incluir proteínas en la dieta radica en su capacidad de aportar aminoácidos que mantengan la proteína corporal. Es decir que colaboren a la formación de estructuras corporales como la cadena de ADN, tejidos, órganos, enzimas, hormonas, piel, cabello, uñas ¡y muchas más!.

La limitación en el aporte de energía (calorías) y proteína conduce a un retraso en el crecimiento. Ello se asocia con numerosas alteraciones patológicas y a un aumento en la mortalidad. Con fines prácticos sintetizaremos las fuentes en dos grupos: proteínas de origen vegetal y de origen animal.

Vegetal

• Leguminosas: Soja, lentejas, guisantes (chícharos o arvejas), alubias (frijoles o porotos), garbanzos, entre otras. Son ricas en los aminoácidos esenciales lisina y fenilalanina, incluso destaca también el contenido en triptófano.
• Oleaginosas: Almendras, nueces, semilla de cáñamo (hemp), cacao, chía, ajonjolí, linaza, entre otras. Son ricas en el aminoácido esencial arginina y triptófano.
• Cereales: Avena, amaranto, quinoa, alpiste, en su estado integral contienen más nutrientes. Es un grupo de alimento rico en los aminoácidos esenciales metionina y cisteína.
• Vegetales: Sobre todo en el brócoli, acelgas, espinacas, coles y champiñones. Sin embargo, cada vegetal es poseedor de aminoácidos, entre ellos, el triptófano.

Animal

La mayoría de las personas consideran que la mejor fuente proteica se origina en los productos de origen animal. Sin embargo, los vegetales también brindan beneficios proteicos y, por otro lado, el exceso de productos de origen animal traen alteraciones metabólicas. Te recomiendo ver el documental “The Game Changers” e intentar abrir una nueva perspectiva sobre la alimentación, incorporando más variedad de alimentos a la dieta. Entre los productos de origen animal encontramos:

• Carnes roja y blanca.
•  Huevo.
• Leche y derivados.

Calidad, Biodisponibilidad y Complementación de proteínas

La calidad nutricional de una proteína es su capacidad para cubrir los requerimientos de nitrógeno y aminoácidos de un individuo. Es decir, es la medida en que los aminoácidos de la dieta forman proteínas.

La biodisponibilidad para cualquier nutriente, incluidos los aminoácidos, es la proporción de la cantidad presente en la dieta, que puede ser absorbida y utilizada metabólicamente. Comprende tres componentes: digestibilidad, integridad química y ausencia de interferencias metabólicas. La biodisponibilidad se altera por cambios en el pH, de temperatura, presencia de antinutrientes (taninos, fitatos), procesamiento y almacenamiento, así como la estructura de la proteína (primaria).

El concepto de complementación proteica se desarrolló con el vegetarianismo. Se basa en la existencia de proteínas completas, que contienen todos los aminoácidos esenciales y las incompletas (que les falta alguno de estos aminoácidos). Cuando en un alimento, falta algún aminoacido esencial, se considera limitante.

Existen grupos de alimentos que pueden complementarse por tener aminoácidos esenciales: las leguminosas, cereales, semillas, leche y derivados. Su mezcla adecuada puede mejorar notablemente su calidad proteica:

• Cereales y leguminosas.
• Cereales y lácteos.
• Semillas oleaginosas y leguminosas.

En general, las leguminosas tienen como aminoácidos limitantes el triptófano y la metionina. Los cereales la lisina, treonina e isoleucina. Las semillas oleaginosas la lisina e isoleucina.

 

Metabolización de proteínas

Tras su ingestión, la proteína es digerida y absorbida en el tracto gastrointestinal. Luego, es desnaturalizada (cambia su estructura) por el ácido gástrico y es convertida en pequeños péptidos y aminoácidos por las proteasas (enzimas) gástricas y pancreáticas. Estos productos son transportados a las células.

Algunos aminoácidos son utilizados por los enterocitos (como energía para el recambio celular). Otros se transforman metabólicamente antes de pasar a la sangre que llega al hígado. En el hígado, una parte es utilizada y el resto entra en la circulación y son utilizados por los tejidos periféricos.

El destino metabólico de los aminoácidos es complejo. Puede ser utilizado para la gluconeogénesis (es decir, la creación de glucosa a partir de otro sustrato ajeno a los carbohidratos, por ejemplo, proteínas). La finalidad es evitar la hipoglicemia. También se destina para la síntesis de aminoácidos, proteínas u otros compuestos nitrogenados.

 

Recomendaciones de ingesta proteica

Cuando se determinan los requerimientos nutricionales de proteínas, se expresan como ingestas totales, sin considerar los aminoácidos presentes en el alimento. Los requerimientos nutricionales de proteína se han establecido en:

• Adultos (0,8 g/kg/día)
• Niños menores de un año (1,5 g/kg/día)
• Niños de 1 a 3 años (1,1 g/kg/día)
• Escolares-pubertad de 4 a 13 años (0,95 g/kg/día)
• Adolescencia de 14 a 18 años (0,85 g/kg/día)
• Mujeres gestantes y lactantes (1,1 g/kg/día)

Respecto al porcentaje calórico a cubrir por la proteína para la población adulta se ha establecido en 10-15% de las kilocalorías totales. Buscar apoyo en un nutriólogo será tu guía alimentaria acorde a tus necesidades individuales.

Patologías relacionadas a las proteínas

Dichas enfermedades son causadas por alteraciones proteicas en la célula, debido a la modificación de la estructura terciaria de una proteína específica. Puede ser que una proteína esté ausente o su forma mal plegada se acumula dentro o fuera de la célula. Ello ocasiona la pérdida de funciones celulares, ganancia de propiedades tóxicas, o ambas, dando lugar a enfermedades. De las numerosas patologías relacionadas con anomalías proteicas destacamos las siguientes:

Enfermedades neurodegenerativas

Son trastornos caracterizados por la degeneración progresiva y muerte de neuronas en regiones cerebrales específicas. Entre las enfermedades encontramos Alzheimer, Parkinson y Huntington, por mencionar algunas.

La característica común de las enfermedades neurodegenerativas es la acumulación de depósitos proteicos, ya sean intra o extracelulares, en el sistema nervioso. Las diferencias entre las enfermedades se deben en gran medida a la localización de la lesión cerebral.

Por ejemplo, el alzheimer es la enfermedad más frecuente y se ve relacionada a la edad. Consiste en la reducción de las capacidades cognitivas, como pérdida de memoria, cambios de humor y problemas de comportamiento social. El Parkinson produce una degeneración progresiva de neuronas dopaminérgicas (células nerviosas, producen dopamina) en la sustancia negra del mesencéfalo (cerebro medio) y otras regiones cerebrales. Ello, afecta gravemente a las capacidades motoras. Finalmente, la enfermedad de Huntington es un trastorno hereditario  que generalmente afecta a los ganglios basales. Puede afectar el movimiento y la postura generando rigidez o un caminar incómodo, así como cambios en el habla y deglución.

Renales

Es importante acudir con un profesional de la salud y la nutrición ante patologías renales. Son de cuidado especial, ya sea insuficiencia renal, un paciente con diálisis o cualquier otra situación que interfiera en el correcto funcionamiento de los riñones. Es preciso clarificar la causa del daño y brindar una guía de vida saludable que incluya aspectos de alimentación, principalmente sobre proteínas y kilocalorías.

Acido úrico/gota

El ácido úrico es el producto final del metabolismo de las purinas (son un compuesto químico nitrogenado). La elevación en sangre del ácido úrico (hiperuricemia) puede provocar el diagnóstico de gota. La gota suele presentarse como artritis en el metatarso del pie, en talón, tobillo o el empeine. Por otra parte, la hiperuricemia y la gota se asocian con otras enfermedades, como litiasis renal, cardiovasculares, enfermedad renal crónica, diabetes mellitus, hiperlipidemia y obesidad.

Sarcopenia

La sarcopenia se produce a nivel del tejido muscular mediante una pérdida progresiva de masa muscular y fuerza. Sucede debido al proceso de envejecimiento y los cambios fisiológicos que se producen. También puede suceder por disminución de la actividad física, la malnutrición, cambios hormonales, bioquímicos y genéticos.

Desnutrición

Se distinguen dos tipos de desnutrición. Por una parte, el marasmo, cuya deficiencia de calorías y proteínas causa la pérdida de peso, grasa corporal y de masa muscular. Por otra parte, el kwashiorkor, se observa luego del abandono temprano de la lactancia materna, o como resultado de una enfermedad aguda (gastroenteritis, etc). En el kwashiorkor, las células dejan salir los líquidos, en consecuencia, aparece un edema periférico. Una dieta más pobre en proteínas que en calorías es más probable que cause kwashiorkor que marasmo.

Mitos y realidades de las proteínas

Mito: Las proteínas son fundamentales para el desarrollo de músculos.

Si, pero también colaboran a la formación de otras estructuras como otros órganos, enzimas, hormonas, etc. Se recomienda dar prioridad a la ingesta de proteínas después de la actividad física y antes, al consumo de carbohidratos para adquirir energía. Tampoco el aumento excesivo de proteínas aumentará la masa muscular per se, ya que depende también del entrenamiento físico y otros componentes de la alimentación. Cada organismo necesita de una cantidad específica de proteína, por lo que te sugiero consultar con un profesional.

Mito: Los deportistas deben consumir suplementos proteicos.

No necesariamente, depende de la composición corporal, tipo de alimentación, objetivo del tratamiento, entre otros factores.

Mito: La proteína sólo se encuentra en la carne.

Falso. Existen otros alimentos de origen animal como huevo, leche y sus derivados que también la contienen. Alimentos vegetales la contienen (leguminosas, cereales, semillas), se pueden combinar en la misma comida o durante el día para adquirir proteínas de alto valor biológico. Incluso hay alimentos de origen vegetal que cuentan con todos los aminoácidos esenciales, uno de ellos, es el cacao.

Mito: Incorporar a mi dieta solamente proteínas me ayudará a bajar de peso.

No necesariamente. Existe tendencia hacia dietas altas en proteínas y grasas. Sin embargo, una alimentación saludable y completa es el mejor método a largo plazo para la reducción de peso y el mantenimiento de la salud. Te recomiendo incluir vegetales (verduras y frutas), cereales integrales y alguna fuente de proteína en cada comida principal.

Cada nutriente cumple determinada función. Por ello es importante consumir alimentos proteicos junto a los carbohidratos y lípidos, además de vitaminas, minerales y biorreguladores indispensables para una vida saludable. Además, al combinarlo con otros buenos hábitos, como actividad física, el efecto se potencializa.

 

Fuentes:

http://www.nutricionhospitalaria.com/pdf/3717.pdf

https://digital.csic.es/bitstream/10261/157554/1/fallosproteinasraras.pdf

http://www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/libro_25_aniv/capitulo_24.pdf