1.2 NUTRIENTES (Elementos esenciales de los alimentos)

ELEMENTOS ESENCIALES DE LOS ALIMENTOS

MINERALES

Los elementos que se encuentran con mayor abundancia en los alimentos son carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Empero muchos otros elementos pueden también estar presentes, y se califican colectivamente como elementos minerales. Son cuando menos 25 los minerales que se encuentran en los alimentos, a veces en cantidades extremadamente pequeñas, y que pueden llegar a formar parte de nuestros cuerpos. Se sabe que cuando menos 16 de éstos son esenciales para la vida y deben estar presentes en la dieta.

Los elementos minerales que el cuerpo requiere en mayor cantidad son Calcio, Fósforo, Azufre, Sodio, Cloro, Potasio, Hierro, Magnesio, Zinc.

Los elementos conocidos como oligoelementos esenciales, que como su nombre lo indica, se requieren por el cuerpo en mucho menor cantidad son: Cobalto (Co), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Flúor (F), Yodo (I), Manganeso (Mn), Molibdeno (Mo) y Selenio (Se). El níquel, el silicio, el estaño y el vanadio probablemente también desempeñan una función en el metabolismo humano.

Los elementos minerales se utilizan por el cuerpo en una gran variedad de maneras. Forman parte de la estructura rígida del cuerpo (es decir, del esqueleto), o están presentes en los líquidos celulares o en los líquidos corporales también llamado extracelulares.

La cantidad de un elemento mineral particular presente en el cuerpo dependerá obviamente del peso de éste. El hecho de que una persona de un peso dado sea alta, bien proporcionada y musculosa o gruesa y de poca altura y con un esqueleto comparativamente pequeño también es importante. De modo similar, las cifras para los consumos promedio diarios no son otra cosa que promedios aproximados debido a las variaciones en disponibilidad de los alimento y en el apetito y gustos individuales.
La ingestión diaria promedio (IDR) de minerales debe diferenciarse del requerimiento diario promedio (RDP), y sólo una parte de lo que se ingiere es absorbido y utilizado por el cuerpo. Los elementos como el sodio, el potasio y el cloro, que forman sales solubles, son absorbidos fácilmente. Otros, como el hierro, el calcio, el magnesio y el zinc pueden formar compuestos insolubles que son absorbidos con menor facilidad por el cuerpo. En estos casos, es preciso no ser tan estrictos al estimar los requerimientos dietéticos a fin de tomar en cuenta la proporción de lo ingerido que no es absorbido por el cuerpo.
Las tablas de requerimientos diarios son las cifras que ha estimado la OMS.
Los minerales se dividen en dos grupos según las proporciones del cuerpo, los macronutrientes y micronutrientes.

Los minerales participan en procesos orgánicos, ayudan al equilibrio líquidos-electrolitos, equilibrio ácido-base, facilitan la actividad de algunas enzimas, es componente de algunas sustancias, participan de alguna estructura, participan en procesos corporales: eritropoyesis (en el cual se encuentran el cobalto, hierro) que es la producción de glóbulos rojos, en el crecimiento, reproducción, actividad nerviosa, actividad muscular como el sodio, potasio y magnesio, etc.

Calcio y fósforo

Estos dos elementos representan cerca del 75% de los elementos minerales que se encuentran en el cuerpo, y ambos llevan a cabo varias funciones esenciales. De aquí que el cuerpo deba recibir un suministro suficiente de cada uno de ellos para conservarse saludable.

Funciones del calcio y el fósforo.
Casi todo el calcio y el 85% del fósforo del cuerpo se hallan en los huesos y los dientes como fosfato de calcio Ca3(PO4)2, o más exactamente, como el derivado del fosfato de calcio, hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2.
La pequeña cantidad de calcio (cerca del uno por ciento o 5 a 10 g que no se utiliza para la formación de los huesos o los dientes se halla en la sangre y los fluidos del cuerpo en forma de iones de calcio o combinada con las proteínas. Participa en la contracción muscular (incluyendo el mantenimiento de un ritmo cardiaco regular), la coagulación de la sangre y la actividad de varias enzimas importantes. La concentración de calcio en la sangre se mantiene constante por la actividad de las hormonas de las glándulas tiroides y paratiroides. Demasiado o poco calcio en la sangre altera notablemente la función de las fibras musculares y las células nerviosas.
El fósforo que no se encuentra en los huesos o los dientes se distribuye por todas las células y fluidos del cuerpo. El fósforo está presente en los ácidos nucleicos que forman parte de todas las células y está relacionado con la fabricación de proteínas del cuerpo y la transmisión de los caracteres hereditarios. El ATP tiene una función clave en los complejos procesos por medio de los cuales el cuerpo obtiene energía mediante la oxidación de los nutrientes. Así mismo, desempeña una función importante en el metabolismo de las grasas y proteínas. Los iones fosfato están presentes en la sangre y ayudan a mantener constante el pH de ésta a un valor de alrededor de 7.4.

Requerimientos de calcio y de fósforo.
El CDR de calcio varía de 500 mg para hombres adultos ( y la mayoría de mujeres adultas) a 1200 mg para mujeres embarazadas y madres lactantes, las que requieran cantidades adicionales para impedir la pérdida de calcio de los huesos de las madres. El CDR para los niños y niñas en crecimiento es de 600 a 700 mg. Las recomendaciones varían de un país a otro.
Normalmente sólo se absorbe del 20 al 30% del calcio de la dieta. La proporción absorbida puede disminuir a niveles todavía más bajos si no hay disponibilidad suficiente de vitamina D. El ácido fítico presente en el pan y los cereales integrales, también puede interferir con la absorción de calcio. No obstante, si se consumen con regularidad pan integral o cereal integral, el cuerpo es capaz de adaptarse a su presencia y el efecto de ácido fítico sobre la absorción es menos grave de los que se supuso en un tiempo.
Una parte del calcio absorbido de la dieta se pierde subsecuentemente en la orina y una cantidad menor se pierde por el sudor. Dichas pérdidas deben componerse a fin de mantener la concentración de iones de calcio en la sangre a un nivel aproximadamente 10 mg por 100 ml. Si las fuentes dietéticas del calcio resultan insuficientemente, el calcio requerido se toma de los huesos, y si esta situación continúa durante un largo período tiene lugar un considerable descalcificicación.
Los huesos de un bebé recién nacido son blandos y consisten principalmente en colágena. Se endurecen, es decir se calcifican, cuando los minúsculos cristales de calcio (o hidroxiapatita) se depositan sobre la blanda armazón de colágena. El desarrollo de los huesos continúa hasta alcanzar la masa ósea máxima, por lo general entre los 20 y 30 años. De ahí en adelante los huesos pierden gradualmente calcio, mismos que después de un tiempo se hacen menos densos. Si tiene lugar una pérdida muy grande de hueso, puede presentarse la condición conocida como osteoporosis, literalmente, huesos porosos. Esta afecta a muchas mujeres (y a algunos hombres) desde alrededor de la edad de 45 años en adelante. Son características de las osteoporosis el encogimiento y la fragilidad de los huesos, que se fracturan con facilidad.
Al principio se creía que la osteoporosis era una consecuencia de absorción deficiente de calcio de la dieta. Empero hoy en día se sabe que la escasez de hormona sexual femenina estrógeno es la causa en la mayor parte de los casos.
La deficiente absorción de calcio por parte de los niños pequeños puede ser causa de raquitismo, que se caracteriza por la atrofia del crecimiento y la deformación de los huesos de la pierna. Una condición similar en los adultos se conoce como osteomalacia

Fuentes de calcio y fósforo: productos lácteos y huevos: leche, mantequilla, queso (Cheddar), huevos (hervidos); carne y pescado: carne de res (cruda), hígado (crudo), pescado (blanco), sardinas (enlatadas); cereales: pan blanco, pan integral, harina (de índice de extracción del 70%, arroz; Hortalizas y frutas: papas viejas, col Savoy, espinacas, manzanas, naranjas.

Necesidades diarias de calcio:

• Niños: 400 mg
• Adolescentes: 1000 mg
• Adultos: 500 mg
• Embarazadas y madres lactantes: 1,200 mg

Hierro

Funciones:

El hierro represente alrededor del 0.1% de los elementos minerales del cuerpo, y la cantidad total de hierro en el cuerpo de un adulto es de sólo 4 g. Más de la mitad se halla en los glóbulos rojos en el pigmento hemoglobina, el cual transporta el oxígeno de los pulmones a los tejidos. Los glóbulos rojos tienen una vida de aproximadamente cuatro meses, y se ha estimado que unos diez millones de dichas células son retirados de la circulación cada segundo. Si el hierro contenido en dichas células saliera del cuerpo sería difícil sustituirlas a partir de los alimentos. Afortunadamente, la mayor parte del hierro liberado, se conserva y es utilizado para formar los nuevos glóbulos rojos que se producen en la médula ósea. De esta manera, el hierro contenido en la hemoglobina se utiliza varias veces.
Una pequeña porción del hierro del cuerpo está presente en la proteína muscular mioglobina; algunas enzimas celulares, como los citocromos, también contienen hierro. El resto del hierro del cuerpo se almacena en el hígado, el bazo y la médula ósea en forma de proteínas especializadas que fijan hierro, y se conocen como ferritina y hemosiderina. Estos depósitos de hierro contienen hasta 1 g de hierro en el hombre y aproximadamente la mitad de esta cantidad en las mujeres. El hierro presente sólo se libera lentamente por lo que no resulta útil combatir una súbita escasez. El hierro almacenado reviste una gran importancia durante los primeros seis meses de vida del bebé, ya que este elemento sólo está presente en muy poca cantidad en la leche.

Contenido de hierro de los alimentos: (mg/100 g)

• Hígado de cordero, frito: 10.9
• Riñones de cerdo, fritos: 9.1
• Harina integral: 4.0
• Espinacas hervidas: 4.0
• Avena, potaje: 3.8
• Carne de res cocida: 3.0
• Sardinas (enlatadas): 2.9
• Pan negro o integral: 2.5
• Harina (de índice de extracción del 72%: 2.2
• Huevos (hervidos): 2.0
• Pan (blanco): 1.7
• Frijoles horneados: 1.4
• Bacalao frito: 0.5
• Col hervida: 0.4
• Papas (viejas): 0.4
• Queso (Cheddar): 0.4
• Manzanas: 0.3
• Leche: 0.1

Necesidades diarias de Hierro:

• Niños: 10 - 12 mg
• Adolescentes: 20 – 25 mg
• Adultos: 10 – 15 mg
• Mujeres que reglan o están embarazadas: 20 – 25 mg

Sodio y potasio

El sodio y el potasio son metales altamente reactivos, tanto que se combinan vigorosamente con el agua. Sin embargo, en los alimentos o en el cuerpo, están presentes en forma de sales, como el cloruro de sodio NaCl, o el cloruro de potasio KCl. En estos compuestos el sodio y el potasio están presentes como cationes Na+ y K+, respectivamente y no en la forma metálica altamente reactiva. El cloruro de sodio es conocido por todo el mundo como sal común, y es principalmente en esta forma que el sodio está presente en los alimentos. En el cuerpo, los iones sodio y potasio, cargados positivamente, están acompañados por un número igual de aniones, es decir, iones cargados negativamente, a fin de asegurar la neutralidad eléctrica. Los aniones son principalmente iones cloruro y fosfato pero puede haber otros aniones (por ejemplo: iones carbonato y bicarbonato) en los alimentos, y éstos también desempeñan una función importante en los procesos corporales.

Funciones del sodio y el potasio.

Casi todo el sodio y el potasio del cuerpo se hallan en los tejidos blandos y los fluidos corporales. Los iones sodio están presentes principalmente en los fluidos extracelulares de los tejidos y en el plasma sanguíneo, mientras que los iones potasio se hallan principalmente dentro de las células. Alrededor de 100 g de sodio o sea 250 g de NaCl y una cantidad equivalente de sales de potasio están presentes en el cuerpo. El volumen y la presión osmótica de la sangre y los fluidos tisulares están estrechamente relacionados con las concentraciones de los iones de sodio y potasio, los que son controlados con precisión por los mecanismos reguladores del cuerpo.
La dieta corriente es rica en sodio y potasio y ambos son fácilmente absorbidos por el cuerpo. Cualquier exceso es eliminado por los riñones y excretado en la orina. Asimismo, en el sudor se pierde algo de ambos elementos. Cuando se elimina sodio y potasio del cuerpo, también se pierde agua. Esta es la razón por la que se experimenta sed después de comer alimentos salados.
El sodio y el potasio desempeñan una función muy importante en la transmisión de los impulsos nerviosos y la contracción muscular, que incluye los latidos del corazón.

Fuentes de sodio y potasio
El contenido de sodio de la mayor parte de los alimentos en su estado natural es generalmente bastante bajo, pero se añade sal a muchos alimentos elaborados. Así, aunque el contenido de sodio de la carne fresca sea bajo, el tocino, los embutidos, las tortas y la mayor parte de otros productos de la carne contienen cantidades considerables de dicho elemento. Lo mismo es cierto en el caso del pescado fresco contiene poco sodio pero el pescado ahumado puede ser muy salado. De la misma manera se añade sal a la mayor parte de mantequilla y margarina, hortalizas enlatadas, queso, pan y algunos cereales para el desayuno. Los vegetales cocidos en agua salada contienen mucho más sodio que los vegetales frescos.
A pesar de estar presente en tantos alimentos, a la mayoría de las personas les gusta ingerir todavía más sal, y alrededor de un tercio de la sal es añadida durante la cocción y en la mesa. Otro tercio proviene de los cereales y el pan, cerca de un sexto de la carne y de los productos derivados de la misma y el sexto restante de otros alimentos.
El potasio está presente en casi todos los alimentos, especialmente los de origen vegetal. Las fuentes principales de la dieta inglesa son los vegetales, la carne y la leche. Las frutas y los jugos de frutas contienen más potasio que sodio.

Requerimientos de sodio y potasio
El cloruro de sodio (u otras sales de sodio) deben estar presente en la dieta a fin de reemplazar el sodio que se pierde en el calor. El sodio que se excreta en la orina es el que excede los requerimientos del cuerpo y no es necesario reemplazarlo. Por consiguiente, el requerimiento diario varía de acuerdo a la transpiración de una persona. El tiempo caluroso, una actividad agotadora y una tendencia a transpirar con facilidad, contribuyen a aumentar la necesidad de sal en la dieta. Una ingestión diaria de sal de 2 a 3 g debe proporcionar suficiente sodio para aquellas personas que viven en un clima templado y no sudan abundantemente. Sin embargo, en condiciones extremas se pierde tanto como 50 g por día debido a la transpiración. Estos variables requerimientos hacen difícil recomendar niveles diarios de ingestión realista e individual.

Magnesio

Funciones
El cuerpo humano contiene entre 20 a 25 g de magnesio, y la mayor parte de éste se halla en los huesos como fosfato de magnesio. El magnesio se presenta también en forma iónica en los tejidos donde participa en muchas reacciones relacionadas con la utilización de la energía.
El magnesio se encuentra en muchos alimentos. Está presente en las hortalizas verdes como parte de las moléculas de clorofila, y estas suministran las dos terceras partes del magnesio de una dieta normal. Asimismo la carne constituye una buena fuente de magnesio como consecuencia de que los animales comen hierba y otra vegetación.
La deficiencia de magnesio es rara y es causada normalmente por enfermedad y no debido al bajo consumo.

Necesidades diarias de Magnesio:

• Niños: 300 mg
• Adultos: 300 mg
• Embarazadas y madres lactantes:500 mg
  

Zinc

Funciones
Un suministro adecuado de zinc es esencial para una buena salud. Este elemento forma parte de la enzima anhidrasa carbónica que se encuentra en los glóbulos rojos y contribuye a la liberación de bióxido de carbono de la sangre venosa que pasa por los pulmones. El zinc es también importante como constituyente de varias otras enzimas e interviene en el metabolismo de las proteínas y los carbohidratos. Una prolongada escasez de zinc lleva a un desarrollo físico y mental retardado en los adolescentes.
El zinc está presente en una amplia variedad e alimentos que incluyen la carne y sus derivados, la leche el pan y otros cereales.
Es probable que solo se absorba menos de la mitad del zinc presente en los alimentos.

Necesidades diarias de Zinc:

• Niños: 30 mg
• Adultos: 22 mg
• Embarazadas y madres lactantes: 30 mg
  

Oligoelementos o elementos traza.

Además de los principales elementos minerales ya mencionados, el cuerpo requiere asimismo pequeñísimas cantidades de otros elementos conocidos como oligoelementos esenciales, los que son necesarios para la vida humana. Estos elementos son los siguientes: cobalto, cobre, manganeso molibdeno, selenio, flúor, yodo y cromo. La función exacta que dichos elementos realizan en el cuerpo, a menudo no se conoce en su totalidad, aunque muchos de ellos forman parte de las moléculas de vitaminas, hormonas y enzimas. Asimismo. Sólo se requieren cantidades pequeñísimas en la dieta y cualquier dieta normal contiene una cantidad suficiente para las necesidades del cuerpo. La tabla 15 constituye un resumen de lo más importante sobre los oligoelementos.

Iodo

Funciones

El yodo define la producción de hormonas en la glándula tiroides. Las funciones de estas hormonas son:

1. Aceleración de los nutrientes que nos proveen energía.
2. Imprescindibles para el desarrollo normal del sistema nervioso para los niños que cuando escasea el yodo se produce una forma de retraso mental llamado cretinismo.

Necesidades diarias de iodo:

• Niños y Adultos: 0.14 mg

Los oligoelementos pueden ser incorporados a los alimentos durante la elaboración y aunque cantidades minúsculas de dichos elementos pueden resultar benéficas o hasta esenciales, cantidades ligeramente mayores son frecuentemente tóxicas.
La inclusión de cantidades apenas detectables de algunos elementos en los alimentos durante la elaboración tiene un efecto adverso sobre la cantidad y éste constituye una razón adicional para medir y controlar las cantidades de oligoelementos que se incorporan de este modo a los alimentos. El cobre, por ejemplo, aún en concentraciones de menos de 0.1 ppm, provoca la rancidez de la leche y la mantequilla.