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Química BiológicaIng. en Alimentos Bolilla 3 Bolilla 3. ALIMENTOS. Definición. Sustancias nutritivas. Principales constituyentes de los alimentos. Macronutrientes:

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1 Química BiológicaIng. en Alimentos Bolilla 3 Bolilla 3. ALIMENTOS. Definición. Sustancias nutritivas. Principales constituyentes de los alimentos. Macronutrientes: Carbohidratos. Fibras. Lípidos. Proteínas. Micronutrientes: Vitaminas. Minerales. Aditivos químicos de los alimentos. Componentes perjudiciales o potencialmente perjudiciales de los alimentos.

2 Alimentos NUTRICION Química BiológicaIng. en Alimentos El milagro de los alimentos somos nosotros mismos

3 ALIMENTO Se denomina así a toda sustancia o mezcla de sustancias naturales o elaboradas que, ingeridas por el hombre, aporten a su organismo los materiales y la energía necesarios para el desarrollo de sus procesos biológicos. Se incluyen en esta definición las sustancias o mezclas de sustancias que se ingieren por hábito, costumbres, tengan o no valor nutritivo, normalmente ingeridas con fines: a) nutricionales: regulación del metabolismo y mantenimiento de las funciones fisiológicas, como por ej. la temperatura corporal. b) psicológicos: satisfacción y obtención de sensaciones gratificantes. Química BiológicaIng. en Alimentos Nutriente Se define como nutriente a toda aquella sustancia que bioquímicamente es esencial e indispensable para el mantenimiento de los organismos vivos. Los nutrientes proporcionan la energía y los precursores de sustancias que son esenciales para el crecimiento y la supervivencia de los organismos vivos. La vida es sostenida por los alimentos, y las sustancias contenidas en los alimentos de las cuales depende la vida, son los nutrientes.

4 NUTRICION -Ingesta o incorporación -Absorción -Metabolización/Utilización -Excreción NUTRIENTES ALIMENTOS Química BiológicaIng. en Alimentos NUTRICION Es el proceso biológico por el que los organismos incorporan, asimilan y utilizan los nutrientes contenidos en los alimentos para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimiento de las funciones vitales. NUTRICION ALIMENTACION

5 Química BiológicaIng. en Alimentos NUTRIENTES MACRONUTRIENTES micronutrientes Vitaminas Minerales Carbohidratos Lípidos Proteínas Agua ALIMENTOS

6 MACRONUTRIENTES CARBOHIDRATOS, GLUCIDOS O HIDRATOS DE CARBONO Los glúcidos o carbohidratos (también llamados hidratos de carbono) son la fuente de energía de los seres vivos. Se obtienen principalmente por medio del consumo de cereales, azúcares, papa, batata, legumbres, verduras, frutas y frutos secos. Los animales y el hombre obtienen la mayoría de los carbohidratos de las plantas, mientras que las plantas fabrican estos compuestos. Química BiológicaIng. en Alimentos Glucógeno o Almidón

7 Algunos hidratos de carbono: monosacáridos Glucosa Fructosa galactosa

8 Más hidratos de carbono: disacáridos Maltosa Lactosa sacarosa

9 Algunos polisacáridos Almidones Pectinas

10 Biológicamente los glúcidos cumplen con dos funciones importantes: celulosa - Estructural: como la celulosa, en el caso de las plantas, que constituye los tallos, hojas y frutos. Junto con las pectinas la celulosa forma parte de la fibra alimentaria. glucógeno almidón - Reserva energética: los animales vertebrados sintetizan y utilizan el glucógeno, principalmente en músculo e hígado, mientras que las plantas sintetizan y utilizan el almidón. Química BiológicaIng. en Alimentos

11 MACRONUTRIENTES LIPIDOS Al igual que los carbohidratos, los lípidos se componen de carbono, hidrógeno y oxígeno, pero en este caso, la cantidad de hidrógeno es superior a la cantidad de átomos de oxígeno, confiriendo a estos compuestos propiedades químicas distintas. saponificablesno-saponificables - Los lípidos se clasifican en dos grupos: saponificables y no-saponificables. Saponificables - Simples: ácidos grasos libres, grasas neutras y ceras. - Compuestos: fosfolípidos, glucolípidos (ej. triglicéridos), lipoproteínas. donde: R= ácidos grasos saturados y/o insaturados Química BiológicaIng. en Alimentos Principal constituyente de las grasas de los alimentos de origen animal

12 Ácidos grasos ácidos grasos saturados Los ácidos grasos saturados varían en composición de 4 a 26 átomos de carbono. Nombre comúnNombre científicoFórmula condensadaFórmula extendida ButíricoButanoico CH 3 (CH 2 ) 2 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH CaproicoHexanoico CH 3 (CH 2 ) 4 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH CaprílicoOctanoico CH 3 (CH 2 ) 6 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH CápricoDecanoico CH 3 (CH 2 ) 8 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH Láurico * Dodecanoico CH 3 (CH 2 ) 10 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - COOH Mirístico * Tetradecanoico CH 3 (CH 2 ) 12 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 2 -COOH Palmítico * Hexadecanoico CH 3 (CH 2 ) 14 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH Esteárico * Octadecanoico CH 3 (CH 2 ) 16 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH AraquídicoEicosanoico CH 3 (CH 2 ) 18 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH * Ácidos grasos saturados presentes en la mayoría de los alimentos. Química BiológicaIng. en Alimentos

13 ácidos grasos insaturados Los ácidos grasos insaturados poseen dobles ligaduras en su cadena y tienen gran actividad química puesto que se hidrolizan y oxidan fácilmente. Los siguientes son los ácidos grasos insaturados más comunes en los alimentos de origen vegetal y pescados. Nombre comúnNombre científico Fórmula condensada Fórmula extendida Oleico Octadeca-9-enoico, C18:1ω9, o cis-9-octadecenoico C 15 H 29 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 =CH-CH 2 - CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH Linoleico Octadeca-9:12-dienoico, C18:2ω6, o cis-9,12- octadecadienoico C 15 H 29 COOH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH Linolénico Octadeca-9:12:15-trienoico, C18:3ω3, o cis-9,12,15- octadecatrienoico C 15 H 29 COOH CH 3 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH Química BiológicaIng. en Alimentos

14 No saponificables - Vitaminas liposolubles (A, D, E, K). - Esteroides: colesterol, ácidos biliares, hormonas esteroideas como los estrógenos, la progesterona, la testosterona. Colesterol Química BiológicaIng. en Alimentos

15 MACRONUTRIENTES PROTEINAS Las proteínas son macromoléculas poliméricas formadas por aminoácidos. Son fundamentales en la nutrición humana y animal ya que prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia y/o actividad de las mismas. Química BiológicaIng. en Alimentos Desde el punto de vista estructural, se clasifican: FIBROSAS - Colágeno - Actina y Miosina - Fibrinógeno - Etc. GLOBULAR ES - Inmunoglobulinas - Hormonas proteicas - Enzimas - Etc. - Albúmina

16 Química BiológicaIng. en Alimentos Las proteínas están en alta proporción en los alimentos de origen animal, como las carnes (de mamíferos, aves y peces), en los huevos, en los lácteos, y en menor proporción en algunos vegetales, como la soja.

17 Química BiológicaIng. en Alimentos Valor biológico (VB): El valor o calidad biológica de una determinada proteína se define como su capacidad de aportar todos los aminoácidos necesarios para satisfacer las necesidades del organismo en cuanto a la formación, mantenimiento y función de todos los órganos y tejidos del mismo. Así, el valor biológico depende fundamentalmente, de la cantidad y calidad de la proteína, es decir de la cantidad de aminoácidos esenciales que pueda aportar. Alto VB= 100Ovoalbúmina Proteínas animales VB= Proteínas vegetalesVB= 50-70

18 Química BiológicaIng. en Alimentos MACRONUTRIENTES micronutrientes Vitaminas Minerales NUTRIENTES ALIMENTOS Carbohidratos Lípidos Proteínas

19 MICRONUTRIENTES micronutrientes Se conoce como micronutrientes a aquellas sustancias que el organismo de los seres vivos necesita en pequeñas dosis. Son indispensables para los diferentes procesos bioquímicos y metabólicos de los organismos vivos ya que, entre otras funciones, forman parte de la estructura de numerosas enzimas. vitaminasminerales En los animales los micronutrientes incluyen: las vitaminas y los minerales. Química BiológicaIng. en Alimentos

20 VITAMINAS Las vitaminas son compuestos orgánicos, de estructura química variada que, si bien no producen energía, son esenciales para mantener la salud y el crecimiento normal y deben ser ingeridas en pequeñas cantidades con la dieta. Oligoelementos se requieren en pequeñas cantidades pero son inorgánicos. Aminoácidos son compuestos orgánicos, se requieren en grandes cantidades. Química BiológicaIng. en Alimentos MICRONUTRIENTES

21 VITAMINAS LIPOSOLUBLES Vitamina A (caroteno, retinoides) (solubles en grasas y aceites) Vitamina D (colecalciferol) Se incorporan y absorben con Vitamina E (tocoferol) los lípidos de la dieta. Vitamina K Compl. Vitamínico B Vit. B1 (tiamina) Vit. B 2(riboflavina) Vit. B 3 (Niacina) VITAMINAS HIDROSOLUBLES Vit. B5 (Ac. Pantoténico) (solubles en agua) Vit. B6 (Piridoxina) Se incorporan con alimentos Vit. B7 (Biotina) con mayor contenido acuoso. Vit. B9 (Ac. Fólico) Vit. B12 (Cobalamina) Vitamina C Clasificación de las vitaminas según su solubilidad Química BiológicaIng. en Alimentos

22 Otra clasificación, según su función metabólica: VITAMINAS Hormonas Ac. Retinoico (A) Colecalciferol (D) Antioxidantes Retinol (A) Tocoferol (E) Ac. Ascórbico (C) Otra Vitamina K Coenzimas Tiamina (B1) Riboflavina (B2) Niacina (B3) Ac. Pantoténico (B5) Piridoxina (B6) Biotina (H, B7) Ac. Fólico (B9) Cobalamina (B12) Química BiológicaIng. en Alimentos

23 VITAMINA B 1 o tiamina Pirofosfato de tiamina (PPT) Química BiológicaIng. en Alimentos

24 VITAMINA B 2 o Riboflavina Flavin adenin dinucleótido (FAD) Flavin mononucleótido Riboflavina (vitamina B2) Química BiológicaIng. en Alimentos

25 Nicotinamida VITAMINA B 3 o Nicotinamida o Niacina Química BiológicaIng. en Alimentos

26 VITAMINA B 5 o Acido pantoténico Acido pantoténico Fuentes alimenticias Función -Es esencial para el crecimiento y la utilización y metabolismo normal de los nutrientes. Química BiológicaIng. en Alimentos

27 VITAMINA B 6 o Piridoxina Química BiológicaIng. en Alimentos PLP: piridoxal fosfato piridoxamina fosfato

28 VITAMINA B 9 o Acido Fólico Química BiológicaIng. en Alimentos Acido Fólico

29 Química BiológicaIng. en Alimentos VITAMINAS Hormonas Colecalciferol (D) Ac. Retinoico (A) Antioxidantes Retinol (A) Tocoferol (E) Ac. Ascórbico (C) Otra Vitamina K Coenzimas Tiamina (B1) Riboflavina (B2) Niacina (B3) Ac. Pantoténico (B5) Piridoxina (B6) Biotina (H, B7) Ac. Fólico (B9) Cobalamina (B12)

30 VITAMINA D o colecalciferol Química BiológicaIng. en Alimentos

31 > β-caroteno zanahorias, zapallo, batata, etc. < α-caroteno, γ-caroteno y la criptoxantina (3-hidroxi-β- caroteno) Esteres de retinilo Química BiológicaIng. en Alimentos Acido retinoico

32 Química BiológicaIng. en Alimentos VITAMINAS Hormonas Ac. Retinoico (A) Colecalciferol (D) Antioxidantes Retinol (A) Tocoferol (E) Ac. Ascórbico (C) Otra Vitamina K Coenzimas Tiamina (B1) Riboflavina (B2) Niacina (B3) Ac. Pantoténico (B5) Piridoxina (B6) Biotina (H, B7) Ac. Fólico (B9) Cobalamina (B12)

33 ANTIOXIDANTES SECUESTRADORES DE RADICALES LIBRES Vitaminas A o E Vitaminas Vitamina C Química BiológicaIng. en Alimentos

34 VITAMINA A y sus derivados retinoides Acido retinoico Química BiológicaIng. en Alimentos Antioxidante

35 VITAMINA E o tocoferol Química BiológicaIng. en Alimentos

36 VITAMINA C o Acido Ascórbico Ascorbato Química BiológicaIng. en Alimentos

37 Química BiológicaIng. en Alimentos VITAMINAS Hormonas Ac. Retinoico (A) Colecalciferol (D) Antioxidantes Retinol (A) Tocoferol (E) Ac. Ascórbico (C) Otra Vitamina K Coenzimas Tiamina (B1) Riboflavina (B2) Niacina (B3) Ac. Pantoténico (B5) Piridoxina (B6) Biotina (H, B7) Ac. Fólico (B9) Cobalamina (B12)

38 VITAMINA K Química BiológicaIng. en Alimentos

39 REQUERIMIENTOS VITAMINICOS A LO LARGO DEL CICLO VITAL Los requerimientos vitamínicos varían según distintos factores: Edad. Sexo. Etapas del desarrollo fetal. Situaciones fisiológicas como embarazo, lactancia, etapas de crecimiento. Química BiológicaIng. en Alimentos

40 MINERALES - Los minerales inorgánicos presentes en los alimentos, son necesarios para una gran variedad de procesos biológicos, tales como: la reconstrucción de tejidos, las reacciones enzimáticas, la contracción muscular, la transmision del impulso nervioso, la coagulación sanguínea, etc. MACROELEMENTOS > 100 mg/día - Na, K, Cl, Ca, P, Mg, S Microelementos < 100 mg/día Fe, Cu, I, Zn, F, Mn, Se, Cr Química BiológicaIng. en Alimentos MICRONUTRIENTES

41 Química BiológicaIng. en Alimentos AGUA Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. El agua desempeña este papel: 1)proporcionando el medio para prácticamente todas las reacciones y procesos metabólicos, 2)controlando la acidez dentro de las células y 3)favoreciendo la eliminación de residuos tóxicos del organismo.

42 Alimentos Productos alimentarios Química BiológicaIng. en Alimentos

43 Química BiológicaIng. en Alimentos ADITIVOS QUIMICOS DE LOS ALIMENTOS

44 todo ingrediente agregado a los alimentos con el objeto de cumplir alguna de las siguientes funciones: Mejorar el valor nutritivo. Aumentar la estabilidad o capacidad de conservación. Incrementar la aceptabilidad de los alimentos, mejorando sus características sensoriales (aroma, sabor, color, textura). Permitir la elaboración económica y en gran escala de alimentos de composición y calidad constante en función del tiempo. ADITIVOS QUIMICOS Química BiológicaIng. en Alimentos

45 Química BiológicaIng. en Alimentos ADITIVOS QUIMICOS DE LOS ALIMENTOS Butil-hidroxianisol, butil-hidroxitolueno

46 Química BiológicaIng. en Alimentos

47 Química BiológicaIng. en Alimentos Componentes perjudiciales o potencialmente perjudiciales de los alimentos Algunos aditivos no autorizados, o autorizados pero usados en concentraciones mayores a las permitidas, pueden ser cancerígenos, bioperjudiciales, o significar un grave riesgo para la salud. Ver:

48 BIBLIOGRAFIA 1- BLANCO A., Química Biológica, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007). 2- LIM M.Y., Lo esencial en Metabolismo y Nutrición, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010). 3- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008). Bibliografía Complementaria 1- CAMPBELL Y FARREL, Bioquimica, Thomson Eds., 4ta. Ed., (2005). 2- VOET, VOET, PRAT, Fundamentos de Bioquímica, Ed. Panamericana, 2da. Ed. (2006). 3- MCKEE, Trudy y MCKEE, James. Bioquímica. Ed. McGraw-Hill- Interamericana, 3a edic., Bs. As. (2005). 4- A.D.A.M. Inc., La Enciclopedia Ilustrada de Salud (Health Illustrated Encyclopedia) www.nlm.nih.gov/medlineplus/.../encyclopedia.html Química BiológicaIng. en Alimentos


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