Aminoácido esencial
Un aminoácido esencial ou indispensable é un aminoácido que debe estar incluído nos alimentos da dieta para manter unha boa saúde. Considéranse esenciais para un humano adulto os seguintes aminoácidos: fenilalanina, valina, treonina, triptófano, isoleucina, metionina, leucina, lisina, e histidina [1].
Que un aminoácido sexa esencial pode deberse a dúas razóns:
- Non o pode sintetizar o noso metabolismo a partir de substancias simples das que hai moita dispoñibilidade na célula, porque non temos as rutas metabólicas necesarias. Por exemplo, o glutamato pode sintetizarse facilmente a partir de produtos nitroxenados e carbonados abundantes nas células, polo que o glutamato non é un aminoácido esencial. Polo contrario, non temos os encimas necesarios para sintetizar lisina, polo que é un aminoácido esencial, e deberemos tomala nos alimentos da dieta (por exemplo, de orixe vexetal, xa que as plantas si a sintetizan).
- O organismo pode sintetizalo, pero non o pode facer coa suficiente rapidez como para poder producir as cantidades que o noso corpo require. Por exemplo, durante o rápido crecemento dos nenos pode requirirse máis cantidade dalgúns aminoácidos ca a que o corpo pode sintetizar, polo que para eles será esencial a arxinina e para un adulto non.
Téñase en conta tamén que algúns aminoácidos poden sintetizarse a partir doutros aminoácidos, e que ás veces é conveniente falar de aminoácidos nutricionalmente equivalentes (véxase máis abaixo) cando derivan uns doutros. E hai aminoácidos que non se poden sintetizar de novo a partir de substancias sinxelas pero si a partir doutros precursores algo máis complexos que cheguen á célula. E outros só son necesarios en determinadas circunstancias (crecemento, doenzas etc.).
Aminoácidos esenciais e condicionalmente esenciais
editarNa seguinte táboa inclúense os aminoácidos xeralmente considerados esenciais, condicionalmente esenciais (*) e non esenciais.
| Esencial (adultos) | Non esencial |
|---|---|
| Isoleucina | Alanina |
| Leucina | Arxinina* |
| Lisina | Aspartato |
| Metionina | Cisteína* |
| Fenilalanina | Glutamato |
| Treonina | Glutamina* |
| Triptófano | Glicina* |
| Valina | Prolina* |
| Histidina | Serina* |
| Asparaxina* | |
| Tirosina* |
(*) Só son esenciais en certos casos.[2][3]
Considéranse aminoácidos esenciais para os humanos adultos os seguintes: fenilalanina, valina, treonina, triptófano, isoleucina, metionina, leucina, lisina, e histidina.[1] Ademais, a cisteína (ou aminoácidos con xofre), a tirosina (ou aminoácidos aromáticos), e a arxinina son requiridos tamén polos bebés e nenos en crecemento.[4][5]
Ademais algúns aminoácidos considéranse condicionalmente esenciais, o que significa que non son requiridos normalmente na dieta, pero que poden selo en individuos que non poden sintetizalos na cantidade normal (por causa dunha enfermidade). Entre estes están: a arxinina, cisteína, glicina, glutamina, prolina, serina e tirosina [2][3] Un exemplo dun grupo de individuos que teñen esta necesidade especial de aminoácidos é o dos que padecen a enfermidade fenilcetonuria, os cales deben manter na súa dieta un nivel moi baixo de fenilalanina para previr atraso mental e outras complicacións metabólicas, pero que por esa razón non poden sintetizar tirosina a partir da fenilalanina, polo que a tirosina é un aminoácido esencial para eles.
A distinción entre aminoácido esencial e non esencial ás veces non é moi clara, porque algúns aminoácidos se poden formar no noso corpo a partir doutros. Os aminoácidos que conteñen xofre, metionina e homocisteína (non proteinoxénico), poden interconverterse encimaticamente un no outro no noso corpo, pero ningún deles pode ser sintetizado de novo nos humanos. Igualmente, a cisteína, outro aminoácido xofrado, pode obterse a partir da homocisteína pero non pode sintetizarse por separado. Por esta razón, por conveniencia, os aminoácidos que conteñen xofre son considerados como un único conxunto de aminoácidos nutricionalmente equivalentes. O mesmo ocorre co par de aminoácidos aromáticos fenilalanina e tirosina. E outro tanto coa arxinina, ornitina (non proteinoxénico), e citrulina (non proteinoxénico), que se poden interconverter no ciclo da urea. Isto explica que as listas de aminoácidos esenciais ás veces non coincidan totalmente segundo as fontes consultadas e a definición aplicada.
Por último, a listaxe de aminoácidos esenciais dada refírese ao ser humano, pero outras especies animais teñen un requirimento distinto de aminoácidos esenciais. As plantas e bacterias poden sintetizar os aminoácidos que para o home son esenciais, polo que neses organismos non se aplica o concepto de aminoácido esencial.
Cantidades diarias recomendadas
editarAs estimacións dos requirimentos diarios de aminoácidos esenciais sempre foron difíciles de cuantificar, e as cifras sufriron considerables revisións nos últimos 20 anos. Na seguinte táboa indícanse as cantidades diarias recomendadas pola Organización Mundial da Saúde (OMS/WHO) e a Organización para a Agricultura e a Alimentación (FAO) actualmente para os aminoácidos esenciais en adultos humanos, xunto cos símbolos dunha letra de cada aminoácido.[5]
| Aminoácido(s) | mg por kg de peso corporal | mg por 70 kg | mg por 100 kg |
|---|---|---|---|
| I Isoleucina | 20 | 1400 | 2000 |
| L Leucina | 39 | 2730 | 3900 |
| K Lisina | 30 | 2100 | 3000 |
| M Metionina
+ C Cisteína |
10,4 + 4,1 (15 total) | 1050 | 1500 |
| F Fenilalanina
+ Y Tirosina |
25 (total) | 1750 | 2500 |
| T Treonina | 15 | 1050 | 1500 |
| W Triptófano | 4 | 280 | 400 |
| V Valina | 26 | 1820 | 2600 |
| H Histidina |
Os consumos diarios recomendados para os nenos de 3 anos de idade en adiante son dun 10% a un 20% maior ca para os adultos, e os dos máis cativos poden ser ata 150% maiores no primeiro ano de vida.
Os principais factores que se consideran que afectan aos requirimentos de aminoácidos son: os períodos de crecemento do corpo, embarazo, dixestibilidade das proteínas dos alimentos, factores ambientais, características xenéticas de cada individuo, e situacións patolóxicas (enfermidades). Para algunhas situacións (traumatismos, doenzas hepáticas e renais...) non hai datos suficientes sobre os cambios nos requirimentos de aminoácidos que estas situacións producen.
Descubrimento dos aminoácidos esenciais
editarForon descubertos polos trastornos que causaba a súa ausencia na dieta das ratas. Para a síntese proteica nos ribosomas eucariotas as células requiren normalmente 20 aminoácidos diferentes, que pasarán a formar parte das proteínas e que se denominan aminoácidos proteinoxénicos (a eses 20 habería que engadir a selenocisteína e a pirrolisina, que aparecen nalgunhas proteínas). Un déficit de calquera deses aminoácidos sería un factor limitante para a síntese proteica, e causa diversos trastornos. Como os eucariotas poden sintetizar algúns dos aminoácidos a partir doutros substratos, só un grupo deles son nutrientes esenciais.
Os científicos sabían desde comezos do século XX que as ratas non podían sobrevivir cunha dieta cuxa única fonte de proteínas fose a proteína zeína do millo (Zea mays), pero que se recuperaban se lles daban a proteína caseína do leite de vaca. Isto levou a William Cumming Rose ao descubrimento do aminoácido esencial treonina.[6] Modificando a dieta dos roedores, Rose puido demostrar que para as ratas eran esenciais 10 aminoácidos: lisina, triptófano, histidina, fenilalanina, leucina, isoleucina, metionina, valina, e arxinina, ademais do primeiro descuberto, a treonina. Nos seus últimos traballos Rose demostrou que para os humanos adultos eran esenciais 8 aminoácidos, e ademais a histidina era esencial para os nenos pequenos. Estudos a longo prazo posteriores determinaron que a histidina era tamén esencial para os humanos adultos.[7]
Debido á evidente diferenza no valor nutricional da zeína con respecto á caseína nas ratas, empezaron a utilizarse diversos índices para expresar a "calidade" ou "valor" dos diversos tipos de proteínas para a nutrición, como o valor biolóxico, a utilización proteínica neta ou o cómputo de aminoácidos corrixido para a dixestibilidade das proteínas. Estes conceptos son importantes na industria gandeira, porque a falta relativa dalgún aminoácido esencial na comida dos animais causa un efecto limitante no seu crecemento e na taxa de conversión da comida, polo que é necesario combinar os tipos de alimentación que se lles dá aos animais ou suplementala con aminoácidos como metionina, lisina, treonina, ou triptófano.
As proteínas vexetais adoitan ter un valor biolóxico menor ca as proteínas de orixe animal como as dos ovos e leite. Nunha proteína vexetal é frecuente que falten algúns dos aminoácidos ou que os teña só en cantidades de trazas [8]. Por exemplo as proteínas do millo teñen escasa lisina, e as dos feixóns teñen pouco triptófano. Pero combinar varios alimentos vexetais distintos pode proporcionar unha combinación de proteínas de alto valor biolóxico.[9]
Deficiencia en aminoácidos esenciais
editarOs aminoácidos que son esenciaias na dieta humana foron establecidos nunha serie de experimentos realizados por William Cumming Rose. Os experimentos implicaban proporcionar dietas elementais a estudantes masculinos con boa saúde, que consistían en amidón de millo, sacarosa, graxa sen proteína, aceite de millo, sales inorgánicos, as vitaminas coñecidas, un gran "caramelo" feito con extracto de fígado con aceite de menta (para subministrar todas as posibles vitaminas daquela descoñecidas), e mesturas de aminoácidos individuais altamente purificados. O principal resultado medido era o balance de nitróxeno. Rose decatouse que se encontraban en maior ou menor grao síntomas de nerviosismo, cansazo, e mareos cando aos suxeitos se lles privaba dalgún aminoácido esencial.[10]
A deficiencia en aminoácidos esenciais debe distinguirse da desnutrición calórico proteica, que se manifesta en forma de marasmo ou kwashiorkor. O kwashiorkor era antes atribuído a unha simple deficiencia de proteínas na dieta en individuos que consumían suficientes calorías. Porén, esta teoría foi posta en dúbida ao atoparse que non hai diferenza entre as dietas dos nenos que desenvolven marasmo e os que desenvolven kwashiorkor.[11]
Notas
editar- ↑ 1,0 1,1 Young VR (1994). "Adult amino acid requirements: the case for a major revision in current recommendations" (PDF). J. Nutr. 124 (8 Suppl): 1517S–1523S. PMID 8064412.
- ↑ 2,0 2,1 Fürst P, Stehle P (1 June 2004). "What are the essential elements needed for the determination of amino acid requirements in humans?". Journal of Nutrition 134 (6 Suppl): 1558S–1565S. PMID 15173430.
- ↑ 3,0 3,1 Reeds PJ (1 July 2000). "Dispensable and indispensable amino acids for humans". J. Nutr. 130 (7): 1835S–40S. PMID 10867060.
- ↑ Imura K, Okada A (1998). "Amino acid metabolism in pediatric patients". Nutrition 14 (1): 143–8. PMID 9437700. doi:10.1016/S0899-9007(97)00230-X.
- ↑ 5,0 5,1 FAO/WHO/UNU (2007). "PROTEIN AND AMINO ACID REQUIREMENTS IN HUMAN NUTRITION" (PDF). WHO Press., page 150
- ↑ Rose WC, Haines WJ, Warner DT, Johnson JE. The amino acid requirements of man. II. The role of threonine and histidine. J Biol Chem. 1951;188(1):49-58
- ↑ J D Kopple and M E Swendseid (1975). "Evidence that histidine is an essential amino acid in normal and chronically uremic man.". J Clin Invest. 55 (5): 881–891. PMC 301830. PMID 1123426. doi:10.1172/JCI108016. Arquivado dende o orixinal o 13 de novembro de 2013. Consultado o 05 de novembro de 2011.
- ↑ McDougall J. Composition of plant proteins. Circulation. 2002;105(25):e197
- ↑ Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. Washington, D.C.: National Academies Press; 2002
- ↑ Rose WC, Haines WJ, Warner DT. The amino acid requirements of man. III. The role of isoleucine; additional evidence concerning histidine. J Biol Chem. 1951;193(2):605-612
- ↑ Ahmed T, Rahman S, Cravioto A. Oedematous malnutrition. Indian J Med Res. 2009;130(5):651-654
Véxase tamén
editarOutros artigos
editarLigazóns externas
editar- Contido en aminoácidos dalgúns alimentos vexetarianos en veganhealth.org
- Perfil de aminoácidos dalgúns alimentos comúns de Virginia Tech
- Molecular Expressions: The Amino Acid Collection - Información detallada e imaxes de todos os aminoácidos da Florida State University