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NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS Rafael Moreno Rojas NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS © Rafael Moreno Rojas, 2000 Reservados todos los derechos. «No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.» Parte de los dibujos utilizados en este documento proceden de los clipart de libre uso de Corel Galery® Ediciones Díaz de Santos, S. A. Juan Bravo, 3-A. 28006 Madrid España Internet: http://www.diazdesantos.es E-Mail: ediciones@diazdesantos.es ISBN: 978-84-7978-465-2 Depósito legal: M. 44.607-2000 Diseño de cubierta: Ángel Calvete Fotocomposición: Fer, S. A. Impresión: Edigrafos A mis hijas y mi mujer. Índice Agradecimientos ................................................................................................................ XXI Presentación ..................................................................................................................... XXIII 1. Introducción a la nutrición. Antecedentes históricos................................................. 1 1.1. Conceptos Básicos.............................................................................................. 1 1.2. Origen y desarrollo histórico de la preocupación humana por la nutrición ................................................................................................... 2 A) Prehistoria .................................................................................................... 2 B) Dietética pitagórica....................................................................................... 3 C) Dietética hipocrática..................................................................................... 4 D) Dietética en el Occidente Medieval ............................................................... 5 E) Dietética en el mundo moderno..................................................................... 6 F) Evolución de los conocimientos sobre componentes mayoritarios de los ali- mentos (dietética científica) .......................................................................... 7 G) Corolario ...................................................................................................... 10 2. Fisiología de la nutrición humana .............................................................................. 11 2.1. Importancia de la nutrición en los animales y el hombre...................................... 11 2.2. Hambre, apetito y saciedad ................................................................................. 11 2.3. Principales nutrientes de los alimentos ................................................................ 12 A) Principios inmediatos ................................................................................... 12 B) Componentes minoritarios............................................................................ 12 C) Agua y fibra dietética ................................................................................... 13 2.4. Composición corporal............................................................................................ 13 2.5. Acto alimentario. Bases anatómicas y funcionales............................................... 13 X ÍNDICE A) Digestión bucal............................................................................................. 14 B) Paso faringe-esófago..................................................................................... 14 C) Digestión gástrica......................................................................................... 15 D) Digestión en el intestino delgado................................................................... 15 E) Digestión en el intestino grueso..................................................................... 19 2.6. Concepto de biodisponibilidad ........................................................................... 20 3. Agua............................................................................................................................. 23 3.1. Concepto, características fundamentales.............................................................. 23 3.2. Utilidad fisiológica............................................................................................. 24 3.3. Balance hídrico................................................................................................... 24 A) Técnicas de su determinación ....................................................................... 25 3.4. Control orgánico del balance hídrico................................................................... 26 A) Control de entrada ........................................................................................ 26 B) Control de salida .......................................................................................... 27 3.5. Desarreglos del metabolismo hídrico.................................................................. 27 A) Edema .......................................................................................................... 28 B) Deshidratación.............................................................................................. 28 4. Glúcidos ....................................................................................................................... 29 4.1. Concepto, terminología, bioquímica y clasificación............................................. 29 4.2. Glúcidos digeribles............................................................................................. 29 4.3. Utilidad fisiológica ............................................................................................ 31 A) Función energética........................................................................................ 31 B) Función estructural ....................................................................................... 31 4.4. Características nutricionales................................................................................ 31 A) Monosacáridos ............................................................................................. 32 B) Disacáridos................................................................................................... 32 C) Polisacáridos ................................................................................................ 32 4.5. Digestión y metabolismo.................................................................................... 32 A) Digestión de polisacáridos y oligosacáridos................................................... 32 B) Absorción de monosacáridos ........................................................................ 33 C) Metabolismo de la glucosa ........................................................................... 33 D) Metabolismo de la galactosa ......................................................................... 34 E) Metabolismo de la fructosa ........................................................................... 34 F) Otros nutrientes relacionados con el metabolismo de los glúcidos ................. 34 4.6. Requerimiento de glúcidos ................................................................................. 35 4.7. Patologías más frecuentes relacionadas ............................................................... 35 A) Intolerancia a la sacarosa...............................................................................35 B) Diabetes........................................................................................................ 36 C) Caries dental ................................................................................................. 38 ÍNDICE XI D) Intolerancia a la lactosa................................................................................ 38 E) Galactosemia ............................................................................................... 39 4.8. Sustitutos de los glúcidos ................................................................................... 39 5. Fibra dietética............................................................................................................. 41 5.1. Concepto, terminología, características y clasificación........................................ 41 5.2. Composición de la fibra dietética........................................................................ 42 A) Celulosa ....................................................................................................... 42 B) Hemicelulosa ............................................................................................... 42 C) Pectinas........................................................................................................ 42 D) Lignina ........................................................................................................ 43 E) Carragenatos ................................................................................................ 43 F) Alginatos...................................................................................................... 43 G) Gomas.......................................................................................................... 43 5.3. Clasificación de la fibra dietética ....................................................................... 43 A) Fibra dietética soluble................................................................................... 44 B) Fibra dietética insoluble................................................................................ 44 5.4. Utilidad fisiológica ............................................................................................ 44 A) Efectos beneficiosos..................................................................................... 44 B) Efectos perjudiciales..................................................................................... 47 5.5. Recomendaciones nutricionales ......................................................................... 47 6. Aminoácidos y Proteínas ............................................................................................ 49 6.1. Concepto, terminología y características fundamentales...................................... 49 6.2. Características nutricionales ............................................................................... 50 6.3. Utilidad fisiológica de aminoácidos y proteínas .................................................. 50 6.4. Metabolismo proteico......................................................................................... 51 A) Metabolismo en ayuno.................................................................................. 55 6.5. Calidad de la proteína......................................................................................... 55 A) Aminoácidos esenciales................................................................................ 55 B) Digestibilidad............................................................................................... 57 C) Valor biológico ............................................................................................ 57 D) Utilización proteica neta............................................................................... 58 E) Coeficiente de eficacia proteica .................................................................... 58 6.6. Recomendaciones proteicas................................................................................ 58 A) Evaluación de las necesidades proteicas....................................................... 59 B) Recomendaciones proteicas globales ............................................................ 59 C) Recomendaciones de aminoácidos................................................................ 60 D) Requerimiento de otros nutrientes para el metabolismo proteico ................... 60 6.7. Enfermedades nutricionales relacionadas con las proteínas .................................. 60 A) Homocistinuria ............................................................................................ 60 B) Fenilcetonuria .............................................................................................. 61 C) Malnutrición proteica................................................................................... 61 XII ÍNDICE 7. Lipidos ..................................................................................................................... 63 7.1. Concepto y terminología .................................................................................... 63 7.2. Clasificación, estructura y propiedades ............................................................... 63 A) Lipidos simples ............................................................................................ 64 B) Lipidos complejos......................................................................................... 64 7.3. Utilidad fisiológica ............................................................................................ 66 A) Triglicéridos ................................................................................................. 66 B) Fosfolípidos y colesterol ............................................................................... 67 C) Ácidos grasos esenciales............................................................................... 67 7.4. Aspectos nutricionales........................................................................................ 68 7.5. Digestión y metabolismo de los lipidos ............................................................... 68 A) Digestión ...................................................................................................... 68 B) Absorción ..................................................................................................... 69 C) Distribución y metabolismo .......................................................................... 70 7.6. Aspectos particulares del colesterol (colesterolemia).......................................... 72 A) Influencia del colesterol dietético .................................................................. 72 B) Otros factores dietéticos que influyen sobre la aterogénesis ................................. 73 7.7. Ácidos grasos de conformación trans................................................................. 76 7.8. Recomendaciones internacionales....................................................................... 76 8. Alcohol ..................................................................................................................... 79 8.1. Concepto y terminología .................................................................................... 79 8.2. Metabolismo....................................................................................................... 79 8.3. Repercusiones sobre la salud............................................................................... 80 A) Repercusiones directas ................................................................................. 80 B) Repercusiones indirectas (metabólicas) ......................................................... 818.4. Aporte calórico del alcohol a la dieta.................................................................. 81 8.5. Implicaciones nutricionales del consumo de alcohol............................................ 82 8.6. Recomendaciones............................................................................................... 82 9. Electrólitos................................................................................................................... 83 9.1. Concepto y clasificación de los elementos inorgánicos........................................ 83 A) Concepto de electrólitos ............................................................................... 84 9.2. Sodio .................................................................................................................. 84 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 84 B) Control orgánico del sodio............................................................................ 85 C) Características nutricionales ......................................................................... 85 D) Recomendaciones nutricionales.................................................................... 86 E) Repercusiones en la salud ............................................................................. 86 9.3. Potasio................................................................................................................ 87 A) Utilidad fisiológica ....................................................................................... 87 B) Control orgánico del potasio ......................................................................... 87 C) Características nutricionales ......................................................................... 87 D) Recomendaciones......................................................................................... 88 ÍNDICE XIII E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 89 9.4. Cloro .................................................................................................................. 89 A) Utilidad fisiológica ...................................................................................... 89 B) Características nutricionales.......................................................................... 90 C) Recomendaciones de cloro............................................................................ 90 D) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 90 10. Minerales..................................................................................................................... 91 10.1. Concepto de minerales........................................................................................ 91 10.2. Calcio................................................................................................................. 91 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 91 B) Metabolismo................................................................................................. 91 C) Características nutricionales ......................................................................... 94 D) Recomendaciones......................................................................................... 95 E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 95 10.3. Magnesio ........................................................................................................... 96 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 96 B) Metabolismo................................................................................................. 96 C) Características nutricionales.......................................................................... 97 D) Recomendaciones......................................................................................... 97 E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 98 10.4. Fósforo............................................................................................................... 98 A) Utilidad fisiológica ...................................................................................... 98 B) Características nutricionales.......................................................................... 99 C) Recomendaciones......................................................................................... 100 D) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 100 11. Elementos traza........................................................................................................... 103 11.1. Concepto............................................................................................................ 103 11.2. Hierro................................................................................................................. 103 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 103 B) Metabolismo................................................................................................. 103 C) Características nutricionales.......................................................................... 104 D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 105 E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 106 11.3. Flúor .................................................................................................................. 107 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 107 B) Metabolismo ................................................................................................ 107 C) Características nutricionales.......................................................................... 108 D) Recomendaciones......................................................................................... 108 E) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ 108 11.4. Yodo................................................................................................................... 109 A) Utilidad fisiológica ...................................................................................... 109 XIV ÍNDICE B) Metabolismo ................................................................................................ 109 C) Características nutricionales ......................................................................... 109 D) Recomendaciones dietéticas......................................................................... 110 E) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ 111 11.5. Selenio ............................................................................................................... 111 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 111 B) Características nutricionales ......................................................................... 111 C) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 112 D) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ 112 11.6. Cobre .................................................................................................................113 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 113 B) Metabolismo................................................................................................. 113 C) Características nutricionales.......................................................................... 113 D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 114 E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 114 11.7. Zinc.................................................................................................................... 115 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 115 B) Metabolismo ................................................................................................ 115 C) Características nutricionales ......................................................................... 116 D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 117 E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 118 11.8. Manganeso ......................................................................................................... 118 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 118 B) Características nutricionales ......................................................................... 119 C) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 120 D) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ 120 11.9. Cobalto............................................................................................................... 121 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 121 B) Características nutricionales ......................................................................... 122 C) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 122 D) Repercusiones sobre la salud ........................................................................ 122 11.10. Cromo ................................................................................................................ 122 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 122 B) Características nutricionales ......................................................................... 123 C) Recomendaciones dietéticas ......................................................................... 123 D) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 123 11.11. Níquel ................................................................................................................ 124 A) Utilidad fisiológica ...................................................................................... 124 B) Características nutricionales ......................................................................... 124 C) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 125 D) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 125 11.12. Molibdeno.......................................................................................................... 125 ÍNDICE XV A) Utilidad fisiológica ....................................................................................... 125 B) Características nutricionales.......................................................................... 125 C) Recomendaciones dietéticas ......................................................................... 126 D) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 126 12. Vitaminas liposolubles ................................................................................................ 127 12.1. Concepto y clasificación de las vitaminas ........................................................... 127 12.2. Vitamina A......................................................................................................... 127 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 127 B) Metabolismo................................................................................................. 128 C) Cuantificación .............................................................................................. 128 D) Características nutricionales.......................................................................... 129 E) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 129 F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 130 12.3. Vitamina D......................................................................................................... 130 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 130 B) Cuantificación .............................................................................................. 131 C) Características nutricionales.......................................................................... 132 D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 132 E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 132 12.4. Vitamina E ......................................................................................................... 133 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 133 B) Metabolismo ................................................................................................ 134 C) Cuantificación .............................................................................................. 134 D) Características nutricionales ......................................................................... 135 E) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 135 F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 136 12.5. Vitamina K......................................................................................................... 137 A) Utilidad fisiológica....................................................................................... 137 B) Metabolismo................................................................................................. 137 C) Características nutricionales.......................................................................... 138 D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 139 E) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 139 13. Vitaminas hidrosolubles ............................................................................................. 141 13.1. Vitamina C......................................................................................................... 141 A) Compuesto con actividad.............................................................................. 141 B) Utilidad fisiológica....................................................................................... 141 C) Metabolismo.................................................................................................142 D) Características nutricionales.......................................................................... 142 E) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 142 F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 143 13.2. Vitamina B, ........................................................................................................ 143 XVI ÍNDICE A) Compuestos con actividad ............................................................................ 143 B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... 144 C) Características nutricionales .......................................................................... 144 D) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... 144 E) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... 145 13.3. Vitamina B2 ....................................................................................................................................................................... 146 A) Compuestos con actividad ............................................................................ 146 B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... 146 C) Metabolismo................................................................................................. 146 D) Características nutricionales.......................................................................... 147 E) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... 147 F) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... 147 13.4. Vitamina B3 (PP).................................................................................................. 148 A) Compuestos con actividad ............................................................................ 148 B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... 148 C) Cuantificación............................................................................................... 149 D) Características nutricionales .......................................................................... 149 E) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... 150 F) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... 151 13.5. Vitamina B5........................................................................................................................................................................ 151 A) Compuestos con actividad ............................................................................. 151 B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... 152 C) Características nutricionales .......................................................................... 152 D) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... 152 E) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... 152 13.6. Vitamina B6....................................................................................................................................................................... 153 A) Compuestos con actividad ............................................................................. 153 B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... 153 C) Características nutricionales .......................................................................... 154 D) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... 154 E) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... 155 13.7. Vitamina B8 ....................................................................................................................................................................... 155 A) Compuestos con actividad ............................................................................. 155 B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... 156 C) Características nutricionales .......................................................................... 156 D) Recomendaciones dietéticas .......................................................................... 156 E) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... 157 13.8. Vitamina B9 (Bc)................................................................................................... 157 A) Compuestos con actividad ............................................................................. 157 B) Utilidad fisiológica ....................................................................................... 157 C) Características nutricionales........................................................................... 158 D) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 159 E) Repercusiones sobre la salud ......................................................................... 159 ÍNDICE XVII 13.9. Vitamina B12.................................................................................................................................................................... 160 A) Compuestos con actividad ............................................................................ 160 B) Utilidad fisiológica....................................................................................... 161 C) Metabolismo................................................................................................. 161 D) Características nutricionales.......................................................................... 162 E) Recomendaciones dietéticas.......................................................................... 162 F) Repercusiones sobre la salud......................................................................... 163 14. Energía ........................................................................................................................ 165 14.1. Concepto, utilidad fisiológica y cuantificación.................................................... 165 14.2. Contenido energético de los alimentos................................................................ 165 A) Aporte energético de los principios inmediatos ............................................. 165 B) Calorimetría ................................................................................................. 166 14.3. Necesidades energéticas del cuerpo humano....................................................... 168 A) Factores de la demanda energética ................................................................ 168 14.4. Repercusiones sobre la salud .............................................................................. 174 15. Interacción entre componentes de los alimentos........................................................ 177 15.1. Concepto............................................................................................................ 177 15.2. Interacción de la energía..................................................................................... 177 A) Energía vs.proteínas .................................................................................... 177 B) Proteínas vs. energía..................................................................................... 178 C) Energía vs. vitaminas .................................................................................... 179 15.3. Interacciones de los minerales ............................................................................ 179 A) Factores que afectan la biodisponiblidad mineral .......................................... 179 15.4. Interacción entre minerales ................................................................................. 182 A) Tipos de interacciones.................................................................................. 182 B) Lugares de interacción fisiológica entre minerales......................................... 183 15.5. Interacción vitaminas-minerales ......................................................................... 186 A) Ácido ascórbico-hierro................................................................................. 186 B) Ácido ascórbico-cobre.................................................................................. 186 C) Vitamina E-zinc ........................................................................................... 187 D) Zinc-Vitamina A .......................................................................................... 187 E) Vitamina A-hierro ........................................................................................ 187 F) Riboflavina-hierro........................................................................................ 188 G) Folato-zinc ................................................................................................... 188 15.6. Fibra-minerales .................................................................................................. 188 15.7. Fibra-vitaminas .................................................................................................. 190 15.8. Interacción entre vitaminas ................................................................................. 191 A) Tipos de interacciones .................................................................................. 191 B) Vitamina A sobre D...................................................................................... 192 C) Vitamina A sobre E ...................................................................................... 192 D) Vitamina A sobre K...................................................................................... 192 E) Vitamina A sobre C...................................................................................... 192 XVIII ÍNDICE F) Vitamina E sobre A....................................................................................... 192 G) Vitamina E sobre K....................................................................................... 193 H) Vitamina E sobre B12........................................................................................................................................ 193 I) Vitamina C sobre B12....................................................................................................................................... 194 J) Vitamina C sobre E ....................................................................................... 194 K) Vitamina C sobre B6 ......................................................................................................................................... 194 L) Vitamina C sobre A...................................................................................... 194 M) Vitamina B6 ............................................................................................................................................................. 195 N) Vitamina B12............................................................................................................................................................. 195 0) Ácido fólico.................................................................................................. 195 P) Ácido pantoténico......................................................................................... 196 16. Alimentos..................................................................................................................... 197 16.1. Concepto ............................................................................................................ 197 A) Valor de los alimentos ................................................................................... 198 16.2. Alimentos protectores ......................................................................................... 199 16.3. Densidad de nutrientes ....................................................................................... 200 16.4. Clasificación de los alimentos ............................................................................ 201 A) Rueda de los alimentos ................................................................................. 201 B) Pirámide de los alimentos.............................................................................. 202 16.5. Grupos de alimentos........................................................................................... 203 A) Leche y lácteos ............................................................................................. 203 B) Carnes, huevos y pescado.............................................................................. 205 C) Tubérculos, legumbres y frutos secos ............................................................ 207 D) Verduras y hortalizas..................................................................................... 208 E) Frutas............................................................................................................ 209 F) Pan, pasta y cereales ..................................................................................... 209 G) Grasas, aceites, mantequilla y margarina ...................................................... 211 H) Dulces y azúcar............................................................................................. 212 1) Bebidas......................................................................................................... 213 17. Procesado de los alimentos ......................................................................................... 215 17.1. Introducción ....................................................................................................... 215 17.2. Clasificación del procesado................................................................................. 215 A) Subdivisión................................................................................................... 215 B) Unión............................................................................................................ 217 C) Actuación con temperatura............................................................................ 217 D) Otros métodos de procesado.......................................................................... 218 17.3. Influencia del procesado en la digestibilidad....................................................... 219 17.4. Influencia del procesado sobre los distintos nutrientes ......................................... 219 17.5. Corolario ............................................................................................................ 227 18. Tablas de composición de alimentos ........................................................................... 229 18.1. Concepto............................................................................................................. 229ÍNDICE XIX 18.2. Principales tablas de composición utilizadas....................................................... 229 18.3. Uso de las tablas de composición ....................................................................... 231 A) Expresión de las cantidades.......................................................................... 231 B) Fuentes de los datos ..................................................................................... 231 C) Estructuración de las tablas.......................................................................... 232 D) Los ceros en las tablas ................................................................................. 237 E) Alimentos no contemplados en las tablas...................................................... 238 F) Principales problemas derivados del uso de las tablas ................................... 238 18.4. Tablas de densidad de nutrientes ........................................................................ 239 18.5. Uso de tablas de composición por ordenador...................................................... 239 19. Necesidades nutritivas. Recomendaciones internacionales........................................ 241 19.1. Requerimientos y recomendaciones ................................................................... 241 A) Requerimientos nutricionales........................................................................ 241 B) Cálculo de las recomendaciones................................................................... 243 C) Instituciones que realizan recomendaciones................................................... 244 19.2. Tablas de recomendaciones nutricionales ........................................................... 245 19.3. Recomendaciones de nutrientes concretos........................................................... 248 A) Proteínas...................................................................................................... 248 B) Lípidos ......................................................................................................... 249 C) Hidratos de carbono ...................................................................................... 250 D) Elementos inorgánicos y vitaminas............................................................... 250 19.4. Guías alimentarias .............................................................................................. 250 A) Guías alimentarias para la población española............................................... 251 20. Técnicas para la valoración del estado nutritivo de individuos .................................. 253 20.1. Dietética individual y colectiva ........................................................................... 253 20.2. Valoración nutricional individual........................................................................ 253 20.3. Historia médica social y dietética ........................................................................ 254 A) Historia médica ............................................................................................ 254 B) Historia social y económica .......................................................................... 254 C) Recopilación dietética................................................................................... 255 20.4. Valoración de la composición corporal ............................................................... 255 A) Densitometría ............................................................................................... 256 B) Antropometría .............................................................................................. 256 C) Métodos de dilución..................................................................................... 273 D) Creatinina urinaria........................................................................................ 273 E) Potasio corporal total.................................................................................... 274 F) Análisis de activación de neutrones in vivo.................................................... 274 G) Absorciometría con rayos X de doble energía ............................................... 275 H) Estudios de imagen....................................................................................... 275 I) Absorción de rayos infrarrojos...................................................................... 276 J) Impedancia bioeléctrica................................................................................. 276 K) Conductividad eléctrica total (TOBEC o EMSCAN) ..................................... 276 XX ÍNDICE 20.5. Examen del aspecto físico................................................................................... 277 20.6. Pruebas bioquímicas .......................................................................................... 277 A) Proteínas ...................................................................................................... 281 B) Tiamina........................................................................................................ 282 C) Riboflavina .................................................................................................. 282 D) Piridoxina...................................................................................................... 282 E) Niacina.......................................................................................................... 283 F) Ácido ascórbico ............................................................................................ 283 G) yitamina B,2............................................................................................................................................................ 283 H) Ácido fólico .................................................................................................. 283 I) Vitamina D.................................................................................................... 284 J) Vitamina E .................................................................................................... 284 K) Vitamina K .................................................................................................... 284 L) Otros indicadores bioquímicos...................................................................... 284 21. Bibliografía recomendada........................................................................................... 285 Agradecimientos Deseo expresar mi agradecimiento en primer lugar a mi familia, a la cual he restado mucho tiempo para llevar a cabo el presente libro, así como muchos otros quehaceres académicos o de investigación, cuyo desarrollo es imposible durante el horario laboral. Agradezco también la formación adquirida gracias al empeño de buenos profesores com- pañeros amigos, que me han inculcado, con su ejemplo o su consejo, los valores necesarios para llevar a buen puerto las obras que me propongo. También deseo hacer extensivo el agradecimiento a mis alumnos, que me han motivado a ela- borar la presente obra, y que han aguardado pacientemente, curso tras curso, que ésta viera la luz. Gracias a ellos he modelado el texto inicial para adecuarlo a sus necesidades de conocimiento, acomodándolo así para su mejor comprensión. Presentación Escribir un libro sobre Nutrición en nuestros días no es tarea fácil, pues son numerosas las obras sobre esta temática que abordan la materia, o de forma muy somera, o conformando verda- deras enciclopedias exhaustivas sobre el tema. En cuanto a la didáctica, encontramos también toda la gama, desde libros escritos exclusivamente para expertos en nutrición, hasta manuales muy pedagógicos en los que se esbozan cuatro ideas fundamentales, pero que seclarifican al extremo. Sin embargo, como profesor de Nutrición en varias licenciaturas, encuentro siempre una falta de adecuación para los colectivos con los que yo trabajo, al dedicarse la mayoría de las obras al mundo sanitario, y con una vocación inequívocamente terapéutica. A mi juicio, hacia falta un libro enfocado a colectivos muy formados en el ámbito alimentario, y cuyo principal objetivo es conocer los aspectos «en positivo» de la alimentación, es decir, los conceptos básicos de la ali- mentación dirigida al individuo sano. Que nadie se llame a engaño, la «Ciencia de la Nutrición» es la misma para un colectivo u otro, pero el desarrollo de los temas y el énfasis que se hace en unos aspectos u otros, es lo que hace de un libro que sea más aprovechable por aquellas personas a las que va destinado. Al ser el colectivo de Ciencia y Tecnología de los Alimentos en España, tan heterogéneo, ya que procede de diversas licenciaturas, bien, hasta el tercer curso, o bien, finalizadas es necesario desarrollar todo el abanico de enfoques en los temas, desde el bioquímico, hasta el fisiológico, para completar su formación, y que estos resulten más entendibles. Obviamente, algunas de las explicaciones resultarán redundantes sobre los conocimientos previos para estudiantes proceden- tes de una u otra licenciatura, pero resultan imprescindibles para los procedentes de otras, y lo que finalmente se pretende es que todos tengan un conocimiento amplio de la materia, sin lagunas debidas a la formación previa. He tratado de adornar la obra abundantemente, con dibujos (algunos, un tanto cómicos) con el objeto de aumentar la capacidad de fijación del estudiante, y ayudar en la tarea de recordar los conocimientos adquiridos. Es habitual en el estudiante, en una evocación de la materia a imáge- XXIV PRESENTACIÓN nes que se recuerdan con facilidad, por ello, y siempre que he encontrado imágenes relacionadas, las he incluido, así como pequeños esquemas u otro tipo de figuras que permitan asimilar o com- prender mejor lo expuesto en el texto. Por último, he de advertir que como obra didáctica y no de investigación, he preferido omitir la bibliografía consultada para elaborar cada tema, que en muchos casos, eran artículos científi- cos, y/o libros de difícil adquisición. En su lugar, al final del libro se relaciona una bibliografía recomendada (aunque, obviamente, no toda la recomiendo con idéntico énfasis) de libros fácil- mente asequibles y que puedan complementar lo expuesto en el presente. Necesariamente, no todos los libros recomendados son igualmente asequibles, existiendo algunas obras claves, cuya adquisición puede ser más compleja o, simplemente, se encuentran en un idioma diferente al nues- tro, por lo que su utilidad puede ser algo menor, pero que pienso que era ineludible citarlos. Obviamente, los conocimientos que se incluyen en la obra no son fruto mayoritario de mi inves- tigación, sino que, muy por el contrario, son una recopilación, ordenación y discriminación sobre información bibliográfica existente, por lo que pido disculpas a los respectivos autores por no mencionar explícitamente las fuentes de la que procede, lo cual se debe a procurar que la lectura fuese más fluida. 1 Introducción a la nutrición. Antecedentes históricos 1.1. Conceptos básicos Los conceptos «Nutrición» y «Dietética», no por ampliamente conocidos, tienen una definición unívoca, siendo el concepto de estas dos palabras bastante distinto según la fuente consultada. Para desarrollar los conceptos de «Nutrición» y «Dietética» en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, empezaremos definiendo lo que la Real Academia Española de la Lengua entiende por ellas: Nutrición es la acción y el efecto de nutrir o nutrirse. Nutrir es aumentar la sustancia del cuerpo animal o vegetal por medio del alimento, reparando las partes que se van per- diendo en virtud de acciones catabólicas. Dietética es la ciencia que trata de la alimentación conveniente en estado de salud y en las enfermedades. Estas definiciones, desde un punto de vista científico, son demasiado simplistas. Definiciones más precisas son expresadas por casi todos los autores que dedican alguna obra a esta disciplina. Sin embargo, entre las definiciones más acertadas destacan las siguientes: Nutrición es el conjunto de procesos biológicos mediante los cuales determinadas formas de materia y energía del medio externo son captadas, transformadas y utilizadas por el organismo viviente a través de una incesante actividad, en virtud de la cual el organismo puede crecer, mantenerse, reproducirse y reponer las pérdidas materiales y energéticas ligadas al desarrollo de sus diversas actividades funcionales. La alimentación sería la primera fase de la nutrición, es decir, la captación de determinadas formas de materia y energía del medio externo. Dietética es la interpretación y aplicación racional de los principios de la ciencia de la alimentación con el fin de establecer los regímenes alimenticios más idóneos en distintas condiciones fisiológicas y patológicas. 2 NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS Ante estas definiciones podemos establecer el concepto de «Nutrición y Dietética» como el estudio de los compuestos nutritivos de los alimentos, sus características y sus fuentes; de las acciones fisiológicas que permiten la obtención, distribución, utilización y eliminación de dichos compuestos nutritivos; y de la utilización adecuada de los alimentos para el mantenimiento o restauración de la salud. Los aspectos nutricionales de los alimentos han estado en cierto modo desatendidos en el mundo alimentario, pendiente de aspectos de más inmediata trascendencia como son los toxi- cológicos y tecnológicos. Sin embargo, en las últimas décadas a resurgido un elevado interés por la nutrición dirigida hacia los efectos que la alimentación tiene sobre ciertos desórdenes orgánicos y patologías. Estos desórdenes o patologías pueden estar directamente relacionados con la dieta (obesidad, hipercolesterolemia, anemias, etc.) o, simplemente, actuar la dieta como un agente eficaz de su atenuación (hipertensión, diabetes, osteomalacia, litiasis, etc.). El tratamiento dietético de estos desórdenes o patologías suele ser abordado por el colectivo médico; sin embargo, existe otro aspecto tan importante como el tratamiento nutricional: la prevención de la aparición de dichos desórdenes nutricionales, que junto al seguimiento de tratamientos dietéticos establecidos, puede ser labor del científico y tecnólogo de los alimentos, tanto en la formulación y el desarrollo de los mismos, la elaboración de dietas para colectividades, y en la labor divulgativa que este colectivo puede desarrollar. Por consiguiente, el enfoque de la temática sobre Nutrición y Dietética en el colectivo de Ciencia y Tecnología de los Alimentos no puede ser el mismo que el dado en la actualidad para el colectivo de médicos o farmacéuticos, aun cuando la estructura del índice pueda ser similar. Los aspectos de patologías concretas relacionadas con la nutrición deben abordarse sólo de forma meramente informativa para su prevención, para que el tecnólogo de los alimentos conozca las motivaciones de su actuación alimentaria frente a la prevención de dichas patologías, o la coad- yuvación mediante tratamientos dietéticos ya establecidos para las patologías previamente diagnosticadas por el colectivo sanitario. 1.2. Origen y desarrollo histórico de la preocupación humana por la nutrición A) Prehistoria El hombre, y es de suponer que en cierta manera sus antecesores prehomíni- dos, es un animal en el que predomina el carácter volitivo sobre el instinto. Por ello, y debido al elevado número de especies principalmente vegetales que pueden ser más o menos tóxicas para él, es de suponer que entre loshombres primitivos e incluso los prehomínidos existiese la figura del higienista alimentario, encarnada por los individuos de mayor edad, que por su propia experiencia, y tal vez por la de sus antecesores, desaconsejaran el consumo de ciertos alimentos en beneficio de la salud del grupo. Puede que ya de estas épocas arranque la superstición primigenia que relaciona la religión INTRODUCCIÓN A LA NUTRICIÓN. ANTECEDENTES HISTÓRICOS 3 con aspectos de la nutrición y el castigo de las deidades sobre el consumo de ciertos alimentos que le han de estar vedados al hombre, lo cual podría relacionarse con una posible visión del pecado original cristiano, aunque hay autores que centran dicho pecado en el descubrimiento de la agricultura por parte de la mujer. A partir de los reductos de tribus de costumbres primitivas en la actualidad, se ha comprobado que la incidencia de enfermedades carenciales en este tipo de sociedades cazadoras-recolectoras es muy baja, en parte por la variedad en el consumo de alimentos, al no existir grandes cantidades de ninguno en concreto, y en parte también por la ausencia de alimentos refinados, lo que provoca la eliminación de ciertos nutrientes en beneficio de otros. Podemos pensar, por tanto, que en el hombre primitivo la mayor preocupación sanitaria relacionada con el alimento era la puramente higienista. Sin embargo, con el paso del tiempo, el descubrimiento del fuego (eliminación de toxinas termolábiles y de ciertos nutrientes), la agricultura (preponderancia de ciertos alimentos cultivables), el pastoreo (mayor consumo de carne) y el refinamiento (con la eliminación de ciertos nutrientes, y un aumento de la manipulación que implica un mayor riesgo microbiológico), comienzan a aparecer las enfermedades nutricionales, la desnutrición generalizada (por plagas sobre cosechas) y las intoxicaciones de origen microbiano. Debido a todos estos hechos surge una preocupación alimentación- salud, ya no tan obvia como la primigenia en que la causa y el efecto estaban muy relacionados, por lo que las posibles interpretaciones toman cierto cariz místico o filosófico. Las primeras referencias escritas relacionadas con la preocupación del hombre por la relación entre la alimentación y la salud las encontramos en la Grecia clásica. El término dietética deriva del griego díaita, siendo empleada esta palabra con un sentido mucho más amplio del que se le da en la actualidad, ya que era una especie de régimen de vida o «conjunto de hábitos del cuerpo y alma que constituían la actividad vital del hombre» B) Dietética pitagórica Hoy en día parece aceptado de forma genérica que el padre de la dietética es Pitágoras (584- 504 a.C.) quien en su doctrina pitagórica predicaba la práctica de una forma de vida que permitiera establecer un nexo armónico entre hombre y universo. La dietética pitagórica, como hemos indicado, no era exclusivamente alimentaria y constaba de una serie de preceptos, como normas morales que formaban acúsmata o symbola, que las recogían en forma oracular, aunque al parecer los acúsmatas podrían ser sólo una recopilación y ordenación de preceptos religiosos más antiguos. También la dietética pitagórica constaba de ejercicios físicos para el perfeccionamiento del cuerpo (por ejemplo, recomendaba competir, pero nunca ganar, para endurecer el cuerpo y el espíritu). Por último, la dietética pitagórica tenía una sección alimentaria que se subdividía en dos preceptos, la moderación en la comida y bebida, y la abstención de alimentos tabú. La moderación era norma general de conducta pitagórica, que incluso la predicaba en las relaciones sexuales, indicando que la «Venus» (el sexo) se ha de usar en invierno, pero no en verano y en primavera y otoño de forma ligera, pero que si se usaba en todo tiempo era malo para la salud. 4 NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS Esta moderación en el ámbito alimentario rozaba en la frugalidad. El desayuno habitualmente era miel, y la comida pan de mijo o torta de cebada y verdura cocida o cruda, siendo rarísima la incorporación de un bocado de carne, siempre procedente de sacrificios rituales. Con este régimen se pretendía vencer a las sensaciones del cuerpo. En tiempo de meditación se utilizaba una alimentación (en parte alucinógena) para mitigar el hambre y la sed basándose en semillas de adormidera, otras plantas y miel, con lo cual se llegaba a un estado óptimo de meditación. Se pretendía con este régimen alimentario, tanto objetivos morales, como no enfermar, ni que hubiese modificaciones en el peso corporal. En cuanto a la abstención alimentaria, se prohibían los productos cárnicos, en especial las partes relacionadas con «su fundamento, nacimiento, crecimiento, principio y fin» (riñones, genitales, matriz, médula, cabeza y patas). Determinados productos vegetales también estaban prohibidos, como las habas y ciertos pescados (salmonete) y mariscos (ortiga de mar y otros muchos). En la prohibición del consumo de carne existe un motivo pseudo- religioso, y es su creencia en metempsicosis o trasmigración de las almas (una especie de doctrina reencarnativa), que pudo ser origen también de la prohibición de las habas como si de carne humana se tratase (testículos, riñones o embriones), o el regreso de las almas de debajo de la tierra. Debemos tener muy en cuenta que la finalidad última de la dietética pitagórica es conseguir un estado perfecto de catarsis, donde el cuerpo no influya sobre la elaboración filosófica. C) Dietética hipocrática A finales del siglo VI a.C, y sobre todo en el siglo v a.C, la dietética se incorpora a la doctrina médica perdiendo parte de su sentido moral y aumentando en el aspecto técnico, fundamentalmente higiénico. Los preceptos médico-dietéticos de esta época se atribuyen a Hipócrates (460 a 377 a.C.) en forma de su Corpus Hippocraticum. En esta época la salud se entendía como un equilibrio entre lo que nutre (los alimentos) y lo que desgasta (principalmente los ejercicios). Se hablaba de plétora cuando había un exceso de alimento o una falta de ejercicio y de vacuidad en caso contrario, y ambas cosas debían ser enmendadas de inmediato a través de la dieta. Pero la dieta no se entendía exclusivamente como una rectificación de conductas voluntariamente viciadas por el individuo, sino como una forma de mejorar características innatas en él, como por ejemplo, aumentar la inteligencia. Se creía que un individuo era bobo cuando predominaba en su organismo el agua sobre el fuego, por lo que su alma era lenta y la alcanzaban las emociones. La dieta para bobos consistía en alimentos más secos y en pequeña cantidad, ejercicio abundante y activo, baños y vómitos tras los baños (desde luego les convenía espabilarse a los pobres bobos). La dietética de esta época tenia seis pilares fundamentales: la alimentación, el ejercicio, los baños, la actividad sexual, las evacuaciones y los sueños. En cuanto a la alimentación era importante su cantidad, calidad, gusto, procedencia, aspecto, grado de frescura y de preparación (de INTRODUCCIÓN A LA NUTRICIÓN. ANTECEDENTES HISTÓRICOS 5 gran importancia esta última, clasificándose en función de ésta en naturales y artificiales). En cuanto a los ejercicios también se clasificaban en naturales y artificiales, siendo los naturales, la vista, el oído y el pensamiento, que al parecer secaban el cuerpo (en antítesis con los bobos que lo tenían hiperhidratado). Los baños podían ser fríos o calientes, y con o sin ungüentos. La acti- vidad sexual se consideraba que adelgazaba, humedecía y calentaba. Entre las evacuaciones se hablaba de purgas y de vómitos, que servían para corregir excesos alimentarios. Y por último los sueños que debían ser controlados en cuantoa duración, relación con las comidas y calidad del lecho. Este pensamiento dietético viene influido por dos directrices, la sabiduría popular y el pensamiento por analogía. De la sabiduría popular se obtenía el conocimiento de las propiedades de los alimentos, como la mayor flatulencia de las habas que de los guisantes, la mayor energía del trigo que de la cebada, y el mayor poder laxante de esta última sobre el primero, etc. En cuanto al pensamiento por analogía, se obtenían propiedades de los alimentos en función de sus características. Por ejemplo, las carnes más fuertes son las de los animales que mayor ejercicio hacen y de las regiones más ejercitadas; o las mejores cualidades de los alimentos poco elaborados por estar más cerca de lo vivo, y el mayor poder laxante de los alimentos madurados por estar más cerca de la corrupción. Un aspecto muy interesante de este pensamiento dietético es la acomodación individual de la dieta, es decir, no existía una dieta ideal sino que había que diseñar la dieta de acuerdo con las características del individuo y su entorno. En este sentido las dietas tenían dos principios fundamentales: el de compensación y el de conformidad. Por el principio de compensación se trataba de paliar los excesos, por ejemplo, en invierno (época húmeda), se debía consumir una alimentación seca, poca bebida y preferiblemente debería ser vino lo más seco posible, así como asados y pan, siendo consumidas las verduras en poca cantidad. La edad y el sexo también eran definito-rios de compensación, ya que se consideraba a los jóvenes secos y duros, y a las mujeres y ancianos como húmedos y flojos. El principio de conformidad indicaba que todo cambio brusco era nefasto y, por tanto, que el cúmulo de cambios también lo era, por lo que los cambios en la dieta debían realizarse de forma progresiva. Con todo esto comprobamos que la dietética de esta época era de carácter personal, y lo que se predicaba eran los preceptos fundamentales, quedando en manos del individuo la elaboración de su propia dieta. Esto fue muy alabado por Sócrates (470 a 399 a.C.), que lo consideraba un indicio más de cultura. En cambio Platón (428 a 347 a.C.), en su República, consideraba la dietética como una práctica nefasta, ya que mantiene mediante regímenes largos y trabajosos la vida de aquellos que tienen mala salud, o habían contraído enfermedades contagiosas, lo cual era una carga para la República. D) Dietética en el Occidente Medieval Desde la Grecia Clásica hasta el alto medievo, la dietética se basó en los postulados hipocrá- ticos sin que existieran grandes modificaciones de sus ideas fundamentales. Las principales obras realizadas durante esta época fueron Regula Vitae, Ordo Vitalis, y Ars Vivendi. 6 NUTRICIÓN Y DIETÉTICA PARA TECNÓLOGOS DE ALIMENTOS Gracias a la conservación y mejora de los tradicionales saberes griegos por parte de los árabes, en el siglo XII surge en Occidente una nueva corriente de pensamiento en torno a la Dietética. Las fuentes de esta nueva corriente son las obras de los árabes Alí-Abbas, Rhazes, Avicena y Averroes y el judío Maimónides. En las obras de estos autores se recopilaba todo el saber médico griego fundido con el conocimiento médico tradicional árabe, y fue- ron traducidas al latín y posteriormente al resto de lenguas cultas. Los tratados de dietética medievales, denominados en forma genérica Regimina Sanitatis estaban en su mayoría centrados en torno al precepto galénico de las sex res non naturales (seis cosas no naturales), que eran: aire-medio ambiente, comida-bebida, movimiento-reposo, sueño-vigilia, excreciones-secreciones y afecciones de ánimo. Estos seis entes son los que modifican al hombre, y más concretamente, a su salud, y son recogidos con ligeras modificaciones por la mayoría de, autores árabes y judíos, anteriormente citados. Estas seis cosas no naturales, en unión a los preceptos clásicos de compensación y con- formidad, trataban de obtener un máximo de salud y perfección física, pero también espiritual, por lo que no se desligaban totalmente de su origen moral. De entre estas seis cosas no naturales, la que más nos interesa es la segunda: comida-bebida. En esta época estaba en boga la concepción de los humores corporales, y por esto se clasificaba a la comida y bebida según el tipo de humor a que diera lugar en función de su ligereza o pesadez. A su vez, la bebida era divida en tres grupos, la que sólo era bebida (el agua), la que era alimen- to (el vino) y la que era ambas cosas (hidromiel). Se consideraba la comida como reparadora del cuerpo, y la bebida como su vehiculador a través del organismo. La bebida más importante era con diferencia el vino, el cual se recomendaba en sus diferentes variedades, y con o sin la adición de agua, según la época del año y la complexión del individuo. Los dos principios básicos que regían la ingestión de bebida y comida eran el de necesidad (sólo consumir lo que el cuerpo necesita y sólo cuando le apeteciera) y el de uniformidad (debía evitarse la excesiva variedad de manjares en la mesa pues estimulaba la sobreingestión y, por tanto, dificultaba una digestión armónica). El exceso en la comida y bebida se pensaba que pro- ducía enfermedad y vejez prematura, amén de ser uno de los siete pecados capitales, la gula, que era considerada como una forma de matarse lentamente, es decir, un suicidio, por lo que se debería responder en el Juicio Final. Como curiosidad podemos referir que dentro del 5o grupo de cosas no naturales (excreciones- secreciones), se encontraba el coito (como eliminación de semen), el cual, en exceso, era consi- derado pecado capital (lujuria), pero a su vez, su defecto era considerado pernicioso al producir pesadez, dureza y sequedad al cuerpo y al espíritu. E) Dietética en el mundo moderno El pensamiento de Regimina Vitatis permaneció sin grandes variaciones hasta el siglo xvi, conservándose a partir de esta fecha en parte el espíritu de dicho pensamiento con ciertas modi- ficaciones. El concepto de la integridad del cuerpo durante el siglo XVIII, partía del equilibrio de los cua- tro humores básicos, como en épocas anteriores, aunque se relacionaba con la similitud del cuer- INTRODUCCIÓN A LA NUTRICIÓN. ANTECEDENTES HISTÓRICOS 7 po humano y el universo, por lo que los cuatro humores se asimilaban a los principios de Empedocles (aire, agua, tierra y fuego). A todo ello se suma el calor vital y el húmedo radical, según los cuales el cuerpo permanecía vivo gracias al calor vital que se nutria del húmedo radical (como en una lampara de aceite la llama se nutre del aceite). Para mantener el calor vital había que conservar el húmedo radical mediante su restitución a través de los alimentos, pero al ser todos ellos impuros, estas impurezas deterioraban la calidad del húmedo radical, por lo que se debían consumir sólo los alimentos menos impuros. Un sentimiento emergente en esta época es el de la autoimposición de la dieta, siendo claro defensor de esta política Torres Villarroel, en su obra Vida natural y católica, a mediados del si- glo xvm, que indicaba que «eligiésemos por médico a la dieta y la templanza...». Estas y otras afirmaciones fueron objeto de censura inquisitorial de su obra, pues también predicaba la auto- nomía del individuo frente a la ley o la Iglesia (siempre desde un punto de vista religioso). F) Evolución de los conocimientos sobre componentes mayoritarios de los alimentos (dietética científica) La conversión de la dietética y la higiene alimentaria en ciencias modernas se fue producien- do en los siglos XIX y principios del XX, aunque ya a principios del siglo XVII Sanctorius (médico italiano) indagó sobre la interacción de los alimentos con el cuerpo humano. Durante varias semanas estuvo pesándose, así como, también los alimentos que ingería y
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