Alimentación Heterótrofa (imagen)
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Enzimas Digestivas
Las enzimas digestivas fragmentan los alimentos en moléculas. Rompen los polímeros (macromoléculas formadas por la unión de varias moléculas) presentes en los alimentos en moléculas más pequeñas para que puedan ser absorbidas con facilidad. Las enzimas digestivas se encuentran en el tubo digestivo de los seres vivos animales donde colaboran en la digestión del alimento, así como en el interior de las células, sobre todo en los lisosomas. Existen enzimas digestivas en la saliva, en el jugo gástrico, en el jugo pancreático y en las secreciones intestinales.
Este proceso permite que los alimentos que comemos puedan ser usados como energía, para poder realizar la construcción de nuevos músculos y nuevas células nerviosas, así como para la protección de la sangre de toxinas.
Los principales beneficios de las enzimas digestivas son la reducción de indigestiones y de acidez estomacal. Así como la reducción de la sensación de hinchazón provocada por los gases. También nos ayudarán a digerir mejor los productos lácteos y a minimizar las alergias alimentarias ya que se producirá una mejor digestión de las proteínas. Las enzimas digestivas ayudarán a mejorar las condiciones de hernia de hiato y de las úlceras.
La producción inadecuada de enzimas puede conducir a trastornos digestivos, hinchazón, falta de energía y reacciones de tipo alérgico a los alimentos. Si los alimentos pasan al intestino grueso sin estar digeridos, las bacterias allí presentes fermentan el alimento causando molestias tales como flatulencias, hinchazón y diarrea.
A medida que vamos envejeciendo y el padecer enfermedades intestinales, van reduciendo el número de enzimas digestivas en nuestro organismo.
Las principales enzimas gástricas son la amilasa salival, que nos ayudan en la digestión de los almidones y los hidratos de carbono. En el estómago encontramos a la pepsina y la lipasa gástrica o renina. El páncreas será el encargado de suministrar las enzimas; tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidas, ribonucleasa, desoxorribonucleasa y la lipaza pancreática a través del jugo pancreático. Mientras que el intestino delgado mediante el jugo intestinal aportará al organismo las enzimas enteroquinasa, peptidasa, sacarasa, maltasa, lactasa, aminopeptidasa y polipeptidasa.
Alimentos Con Enzimas
El consumo de alimentos ricos en enzimas nos ayudan a tener una mejor digestión. Una dieta equilibrada rica en frutas y verduras nos aportarán las enzimas gástricas necesarias para una buena digestión y así evitar el consumo de medicamentos o sustancias químicas específicas para ayudar a la digestión.
La Papaya
Posee una enzima denominada papaína, útil para las personas que no producen suficientes enzimas pancreáticas, lo que provoca los síntomas de indigestión, tales como gases, distensión abdominal y flatulencia.
La Piña
Es una gran fuente de bromelina, que actúa como una ayuda para la ingestión, además también ayuda a disminuir la inflamación intestinal.
El Kiwi
Contiene actinidina, una enzima que actúa como catalizador para la digestión de proteínas.
Las Verduras Crudas
En especial las verdes; brócoli, apio y perejil.
La Miel
Contiene enzimas digestivas que ayudan a mejorar el movimiento intestinal y la absorción de los alimentos.
ReflujoGastroEsofágico (RGE). Hernia De Hiato.
Se produce cuando el alimento junto con el ácido gástrico regresa desde el estómago hacia arriba, al esófago (conducto que va desde la boca hasta el estómago), y en ocasiones, hasta la boca y las vías respiratorias. El reflujo normalmente es del contenido ácido del estómago y produce la irritación del esófago, provocando esofagitis.
En muchas ocasiones se produce porque el cardias (mecanismo esfinteriano que existe entre el esófago y el estómago) no funciona correctamente y parte del contenido ácido del estómago pasa al esófago, cuya mucosa no está preparada para el pH ácido de este líquido gástrico y hace que se produzcan los síntomas. Otras veces además hay un paso de parte del estómago hacia la cavidad torácica, lo que se denomina hernia de hiato.
Síntomas
Acidez, ardor de estómago.
Regurgitación, paso del contenido del estómago a la boca.
Síntomas respiratorios como tos irritativa, sensación de ahogo y dolor torácico o de garganta.
Se recomienda
No tumbarse después de comer. En caso de ir a la cama, hacerlo con el cabezal incorporado unos 30º.
Evitar los siguientes alimentos
Café, té, bebidas alcohólicas, cítricos, chocolates, picantes y salados, fritos y guisos muy elaborados.
Limitar la ingestión de
Alimentos grasos: embutidos, yema de huevo, leche, queso, manteca de cerdo, frutos secos grasos y pasteles en general.
Probar la tolerancia a
Ciertos alimentos, en cantidades moderadas: legumbres, huevos fritos y pescado azul.
Eliminar
Alimentos flatulentos (alcachofa, espárragos, brócoli, lentejas, rábanos, etc.)
Alimentos recomendados
Leche y derivados (desnatados). Quesos en poca cantidad (poco grasos).
Carnes de ternera, pollo o conejo. Hígado de cerdo o cordero (eliminar la grasa visible). Jamón serrano o cocido.
Pescado blanco.
Huevos pasados por agua o en tortilla.
Arroz, pastas y patatas.
Frutas cocidas y frescas (ni cítricos ni flatulentas).
Hortalizas crudas, evitar el pimiento, el pepino y las cebollas.
Verduras cocidas.
Alimentos grasos: aceite crudo, margarina o mantequilla (poca cantidad).
Preparación culinaria
Preferiblemente hervidos, a la plancha o en guisos sencillos.
Otras recomendaciones
Evitar la obesidad, el sobrepeso aumenta la presión sobre el estómago.
Se desaconseja la ropa que presione el abdomen.
Evitar la posición horizontal tras las comidas, tener el cabecero de la cama unos 15 centimetros elevados, acostarse sobre el lado derecho.
Efecto Termogénico De Los Alimentos
El efecto termogénico de los alimentos es el gasto que se atribuye al consumo de los alimentos, y se estima entre el 8 – 10% del gasto energético total (GET). Hace referencia a la cantidad de calor que el cuerpo genera para la digestión, la absorción y la metabolización de los alimentos presentes en la dieta. También incluye la síntesis y el almacenamiento de moléculas diversas incluidas la de los tres principios inmediatos (hidratos de carbono, proteínas y grasas).
También podemos decir que es el incremento del consumo energético que se origina después de una comida. El efecto termogénico es la única energía involuntaria que no se incluye en el metabolismo basal y depende de la composición de la dieta; las proteínas necesitan entre el 15 y el 30% de la energía que aportan para ser digeridos, los hidratos de carbono entre el 10 y el 15%, mientras que los lípidos necesitan entre el 3 y 4%.
Hay alimentos como el café, el té, los refrescos de cola o el cacao, que aumentan las actividades involuntarias. Otros como la fibra, aumentan el gasto energético, haciendo trabajar al tubo digestivo y aumentando el efecto termogénico del alimento.
La temperatura del alimento es otro factor que también influye en el efecto termogénico, los alimentos fríos provocan mayor gasto de energía que los calientes.
Para calcular el efecto termogénico de los alimentos de forma aproximada, primero tendremos que calcular el metabolismo basal utilizando alguna de las ecuaciones ya conocidas, por ejemplo la de estimación rápida:
El metabolismo basal de una mujer que pese 55 Kg, sería 1.188 Kcal (0.9 x 55 x 24). Ahora ya podemos calcular el efecto termogénico de los alimentos, que se calcula aplicando el 10% al metabolismo basal, siendo para esta mujer 118´8 Kcal, el 10% de 1.188 Kcal.
Recordemos que para calcular el gasto energético total utilizamos la siguiente ecuación:
Energía
Enzimas
Son moléculas de naturaleza proteica, creadas por nuestro propio cuerpo que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles, una enzima hace que una reacción química sea energéticamente posible.
Las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas. Casi todas las enzimas son mucho más grandes que los sustratos sobre los que actúan, y solo una pequeña parte de la enzima está directamente involucrada en la catálisis (variación en la velocidad de una reacción química producida por la presencia de un catalizador).
Son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidad crece (catálisis) solo con algunas reacciones, el conjunto de enzimas presentes en una célula determina el tipo de metabolismo que tiene esa célula. A su vez, esta presencia depende de la regulación de la expresión genética correspondiente a la enzima.
Las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación de una reacción, de forma que la presencia de la enzima acelera sustancialmente la tasa de reacción, no alteran el balance energético de las reacciones en que intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reacción, pero consiguen acelerar el proceso.
No son consumidas en las reacciones que catalizan, ni alteran su equilibrio químico. Sin embargo, las enzimas difieren de otros catalizadores por ser más específicas. La gran diversidad de enzimas existentes catalizan alrededor de 4.000 reacciones bioquímicas distintas. Gran cantidad de enzimas requieren de cofactores para su actividad (coenzimas). Factores como la temperatura, el pH, la concentración de la propia enzima y del sustrato, y otros factores físico-químicos, pueden afectar a la actividad de las enzimas.
Muchas enzimas son usadas comercialmente, en antibióticos o en productos domésticos de limpieza. Y son utilizadas en diversos procesos industriales, como son la fabricación de alimentos, destinción de vaqueros o producción de biocombustibles.
Son generalmente proteínas globulares que pueden presentar tamaños muy variables, desde 62 aminoácidos hasta los 2.500. Cada enzima tiene una función específica, desde el transporte de nutrientes o la eliminación de desechos tóxicos, hasta la purificación de la sangre en el hígado o la nutrición del cerebro, reducen la tensión de las paredes de estómago e intestino, mejoran la función digestiva, refuerzan el sistema inmunitario y pueden contribuir a controlar dolencias relacionadas con la inflamación crónica.
Enzimas Digestivas
Metabolismo de las Proteínas
La digestión de las proteínas comienza en el estómago, donde se secreta la proenzima pepsinógeno, que activa el jugo gástrico del estómago, formando la pepsina que hidroliza la proteína hacia la formación de péptidos de distinta longitud y aminoácidos. Algunos de estos aminoácidos estimulan la secreción de gastrina, esta degradación de aminoácidos supone un 10% del total de este nutriente.
La digestión continúa en el intestino, concretamente en el duodeno y yeyuno. Donde tanto las proteínas exógas com las endógenas, son transformadas por las enzimas hidrolísticas del páncreas y del intestino en aminoácidos y pequeños péptidos de 2 a 6 y aminoácidos libres que, a continuación, van a sufrir otros procesos de digestión provocados por la peptidasa del borde, el cepillo y la de dentro del enterocito.
En el enterocito se absorben, provenientes de la luz intestinal, lo que conlleva un gasto de energía. Se conocen nueve sistemas de transporte y debido a ello hace que aparzcan distintas alteraciones que provocan de uno o dos aminoácidos. De aquí pueden seguir varios destinos:
- Que se utilicen para la síntesis proteica dentro del enterocito.
- Que sufran un proceso de transaminación hacia la formación de alanina.
- Que sufran un proceso de transaminación hasta cetoácidos (ácidos orgánicos que contienen un grupo funcional cetona y un grupo carboxilo) , con la finalidad de obtener energía en forma de glucosa y cuerpos cetónicos.
- O que se liberen para que pasen a la circulación portal hepática (aproximadamente un 14%) formando dentro del hígado proteínas hepáticas, que son almacenadas temporalmente en forma de enzimas. En este caso, el hígado actúa como órgano regulador de los niveles plasmáticos de los aminoácidos. Aumentando en circulación portal, pero no en la periférica (aproximadamente un 23% de aminoácidos son liberados a la circulación periférica en forma de aminoácidos ramificados), como consecuencia del control que ejerce el hígado sobre ellas. Más de la mitad de estos aminoácidos pasan a dos vías:
- Las que se degradan hasta NH3 (amoniaco) y urea (sustancia orgánica tóxica, resultante de la degradación de sustancias nitrogenadas en el organismo), que posteriormente se eliminará por el riñón en forma de orina.
- Y las que pasan a formar cetoácidos .
Finalmente un 6% pasaran a formar parte de las proteínas plasmáticas.
Los aminoácidos ramificados liberados en la circulación periférica pueden pasar al riñón o a los leucocitos por la acción de la insulina. También pueden llegar al músculo donde se utilizan para la síntesis y degradación de proteínas produciendo la degradación de aminoácidos y amoniaco que se liberan hacia el plasma por la acción de los glucocorticoides.
Un exceso de proteínas puede provocar demasiado acetil CoA, que siguiendo el ciclo de Krebs, terminará con la formación de triglicéridos y cuerpos cetónicos en cantidades no recomendables.
Metabolismo de los Lípidos
Síntesis y degradación de los lípidos. Los lípidos necesitan una serie de transformaciones en su digestión para poder ser absorbidos.
Estas transformaciones consistirán en pasar de una fase oleosa o aceitosa a una fase micelar (mecanismo por el cual el jabón solubiliza las moléculas insolubles en agua) por la acción de la bilis y los jugos pancreáticos.
Finalmente pasará a una fase acuosa que permitirá su solubilización y entrada al enterocito (células del intestino encargadas de absorber diversas moléculas alimenticias y transportarlas al interior del organismo).
Fases
PRIMERA
Se inicia en la boca con la masticación, proceso catabólico, la lipasa lingual (enzima que separa las grasas de los alimentos) secretada por las glándulas linguales desdoblan los lípidos en cadenas de ácidos grasos y glicerol, formando diglicéridos preferentemente.
El glicerol se metaboliza fundamentalmente en el hígado, transformándose en glucosa e incorporándose al metabolismo de los hidratos de carbono.
La lipasa lingual actuará sobre todos los ácidos grasos teniendo especial atención en los de cadena corta y media.
Existen algunas enzimas específicas en algunos alimentos (leche humana, carnes, quesos, etc.) que pueden ayudar a este proceso de hidrólisis.
SEGUNDA
Al llegar al estómago y gracias a las lipasas gástricas segregadas por este, con pH ácido, actúan sobre los triglicéridos de cadena corta y media, dando lugar a diglicéridos y ácidos grasos libres. La lipasa lingual sigue manteniendo su actividad.
TERCERA
Pasado el estómago, llegara el turno del intestino delgado que formará micelas que podrán interactuar con la fase acuosa del intestino para poder ser absorbidas, poniendo en marcha la secreción de las hormonas; secretina y colecistoquinina. Favoreciendo la entrada de bilis y jugos pancreáticos a la luz intestinal, emulsionando las grasas.
En el pancreas, la lipasa pancreática produce hidrólisis (descomposición de sustancias orgánicas por acción del agua) de triglicéridos de cadena larga, dando lugar a dos moléculas de monoglicéridos y ácidos grasos libres que se solubilizan por la presencia de las micelas. Cuando éstas alcanzan una concentración máxima permite su absorción. En el caso de no alcanzar esta concentración, se eliminarían formando heces blandas y amarillentas.
La absorción se realiza a través de la membrana del enterocito y la eficacia de la absorción dependerá de la cadena larga y del grado de saturación. La eficacia de absorción en adultos es de un 94-96%, sin embargo en niños pequeños este porcentaje disminuye debido a la falta de ácidos biliares y lipasas, y la micela no ha llegado a alcanzar su concentración máxima, de aquí la importancia de la lipasa de la leche humana.
Los productos resultantes absorbidos por el intestino delgado, se reconstruyen en triglicéridos y fosfolípidos. Algunos penetran directamente en el hígado (principalmente fosfolípidos) uniéndose a la coenzima A (CoA) y sufriendo la acción de una serie de enzimas que van rompiendo la molécula hasta obtener unidades de acetil-CoA, que será el producto final de la degradación de los ácidos grasos.
Los productos restantes pasaran al torrente circulatorio a través de los vasos linfáticos (minúsculas proyecciones de la membrana mucosa especializados en la absorción de grasas) del yeyuno e íleon.
A partir de acetil-CoA, mediante un proceso anabólico, se sintetizan a:
Para lo que es imprescindible la presencia de dos vitaminas del grupo B: la biotina (B8) y la niacina (B3). Estos ácidos grasos se unen al glicerol para la síntesis de triglicéridos, y se realiza en el hígado y en el tejido adiposo. Este es el procedimiento que utiliza el organismo para almacenar el exceso de energía de la dieta, ya sea proveniente de los lípidos, de los glúcidos o de las proteínas.
- Colesterol
Que posteriormente pueden degradarse en el hígado, formando sales biliares, o servir de base para la síntesis de hormonas.
- Cuerpos cetónicos
Que se eliminan por la orina.
CUARTA
Para el transporte de los lípidos en sangre es necesaria su unión a moléculas proteicas. Los ácidos grasos se unen a la albúmina del suero y los triglicéridos, fosfolípidos y colesterol con las proteínas, dando lugar a las lipoproteínas sanguíneas.
Glucogénesis o Glucogenogénesis
Ruta anabólica (construcción) por la que tiene lugar la creación de glucógeno a partir de un precursor más simple, la glucosa-6-fosfato.
Es activado por la insulina en respuesta a los altos niveles de glucosa, posteriores a la ingesta de alimentos con hidratos de carbono. Se forma por la incorporación repetida de unidades de glucosa.
La glucosa-6-fosfato puede dar lugar a ácidos grasos en el hígado mediante la formación de acetil CoA, que almacenados en forma de triglicéridos en el tejido adiposo, constituyen una reserva de energía para el organismo.
Se lleva a cabo en el hígado y en los músculos.
PROCESOS
La Glucosa se convierte en glucosa-6-fosfato, mediante una reacción catalizada por la glucoquinasa o hexoquinasa dependiendo del tejido en cuestión.
La Glucosa-6-fosfato se convierte en glucosa-1-fosfato por la acción de la Fosfoglucomutasa.
Glucosa-1-fosfato se convierte enUDP-glucosa por la acción de la UDP-glucosa pirofosforilasa.
Las moléculas de glucosa son acopladas en cadena por la glucógeno sintasa, este paso debe realizarse sobre un glucógeno ya existente, alargando las ramas del glucógeno creado con anterioridad. Las ramificaciones son producidas por la enzima ramificadora del glucógeno, la cual transfiere un fragmento de 6 a 8 unidades del extremo no reductor y lo une a una glucosa.
Anabolismo
Proceso de construcción y síntesis. Se utilizan las moléculas de ATP, que se formaron en los procesos catabólicos y se almacenaron en nuestro organismo, para la síntesis y el mantenimiento de los tejidos, la conducción de la actividad nerviosa, el trabajo mecánico muscular y la producción de calor para conservar la temperatura corporal.
Es la fase del metabolismo en la que a partir de unos pocos precursores sencillos y relativamente oxidados se obtienen moléculas orgánicas cada vez más complejas y reducidas.
Podemos distinguir dos tipos de anabolismo:
Síntesis de moléculas orgánicas sencillas a partir de precursores inorgánicos tales como el CO2, el H2O y el NH3 (amoniaco). Solamente pueden realizarlo las células autótrofas. Existen dos modalidades:
- La fotosíntesis: que utiliza la energía de la luz. Es un proceso que llevan a cabo las células fotolitótrofas, utilizando la energía luminosa capturada por ciertos pigmentos, se sintetiza materia orgánica a partir de materia inorgánica.
- La quimiosíntesis: que utiliza la energía liberada en reacciones redox.
Síntesis de moléculas orgánicas progresivamente más complejas a partir de moléculas orgánicas más sencillas. Todas las células pueden llevarlo a cabo. Utiliza la energía del ATP y coenzimas reducidos que se obtienen en el catabolismo.
Catabolismo
Forma parte del proceso metabólico y consiste en la transformación de moléculas complejas en moléculas sencillas y en el almacenamiento adecuado de la energía química desprendida en forma de enlaces de alta energía en moléculas de Adenosín Trifosfato (ATP).
Las reacciones catabólicas son en su mayoría reacciones de reducción-oxidación o reacción redox (un elemento cede electrones, y otro los acepta).
El conjunto de reacciones catabólicas es muy similar en la mayor parte de los seres vivos, que degradan biomoléculas para obtener energía. Aunque existen algunas excepciones, principalmente bacterias, como la proteobacteria quimiolitótrofa Acidithiobacillus, que es capaz de metabolizar el hierro y el azufre.
Existe diversidad entre las reacciones catabólicas que se llevan a cabo en presencia de oxígeno (aeróbicas) o en ausencia de él (anaeróbicas).
Las proteínas, los hidratos de carbono o los lípidos son degradados a sus monómeros constituyentes, aminoácidos, monosacáridos y ácidos grasos, respectivamente, proceso que se lleva a cabo fuera de las células, en el aparato digestivo.
Es el proceso conocido como digestión. Estas moléculas pequeñas son llevadas a las células y convertidas en moléculas aún más simples, como grupos acetilos que se unen covalentemente a la coenzima A, para formar la acetil-coenzima A, cuyo grupo acetil es oxidado a agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2) por los organismos aerobios mediante el ciclo de Krebs, liberando energía que se retiene al reducir la coenzima Nicotinamida Adenina Dinucleótido (NAD+) a NADH+H. El NADH y otras coenzimas son finalmente oxidadas en la cadena transportadora de electrones, proceso acoplado a la síntesis de ATP.
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