NUTRICIÓN APLICADA A LA INGENIERIA DE ALIMENTOS CURSO NUTRICIÓN APLICADA A LA INGENIERIA DE ALIMENTOS 2014 Dra. M. Cristina Cabrera Dr. A. Saadoun Lic. MSc Alejandra Terevinto Ing. Agr. MSc Marta del Puerto www.fagro.edu.uy/nutrical Contacto nutrical.alimentos@gmail.com Nutrición Aplicada 2014. Facultad de Agronomía

conjunto de nutrientes que necesita el organismo para funcionar Homeorhesis aportes cualitativos y cuantitativos de los alimentos NUTRICION EQUILIBRIO HOMEOSTASIA Requerimientos de los nutrientes para realizar funciones

ACIDOS GRASOS ESENCIALES CARBOHIDRATOS NO ALMIDON LOS NUTRIENTES LOS PRIMEROS.................... ESTRUCTURALES PROTEINAs AMINOACIDOS LIPIDOS ACIDOS GRASOS ESENCIALES GLUCIDOS CARBOHIDRATOS NO ALMIDON VITAMINAS MINERALES LOS ULTIMOS.....FUNCIONALES....ERGOGENICOS

APORTES CUALI-CUANTITATIVOS * DISPONIBILIDAD * INGRESOS * CALIDAD NUTRICIONAL * CONDICIONAMIENTO RELIGIOSO * CONDICIONES GEOPOLITICAS * GUERRAS Y DESASTRES * SABIDURIA ELEGIR * CONDICIONAMIENTO FAMILIAR, MATERNO- FILIAL * CONSUMISMO PUBLICITARIO * AISLAMIENTO-SOLEDAD

NECESIDADES O REQUERIMIENTOS DE LOS NUTRIENTES EVOLUCION... Érase una vez la paleonutrición ... los aminoácidos se volvieron esenciales LOS AJUSTES... las extrapolaciones LOS MODELOS ANIMALES LOS MODELOS SOCIALES LOS MODELOS GEOETNICOS

METABOLISMO Y ALIMENTACION ENERGETICA

El metabolismo corresponde a un conjunto de reacciones bioquímicas 1- Procesos de degradación o catabolismo que comprende el conjunto de reacciones de degradación que liberan Energía. 2- Procesos de síntesis o anabolismo que comprende el conjunto de reacciones de síntesis que consumen Energía.

Plan de la clase *metabolismo de base *requerimientos energéticos *aporte energético de los alimentos *utilización metabólica de la energía alimentaria

BMR (Basal Metabolism Ratio) Metabolismo de base BMR (Basal Metabolism Ratio) *Refleja el requerimiento de Energía para el mantenimiento del ambiente intracelular y de los procesos mecánicos tales como la función cardíaca y respiratoria, en un individuo en reposo (Heber and Bray, 1980). *Representa aproximadamente el 60-75 % del total del gasto de energía. *Incrementa con el tamaño corporal, especialmente con la masa corporal magra *Es mayor en el hombre *Se reduce 10-20% en la vejez

Noción de masa magra Masa activa del organismo: proteínas, minerales, agua 80 % de la masa total

Gasto energético total Qué es el GET? Es la energía gastada por un individuo o grupo de individuos En un periodo de 24 horas

GASTO ENERGETICO TOTAL EDAD PESO CORPORAL COMP. CORPORAL ***METABOLISMO BASAL ***ACTIVIDAD FISICA ***TERMOGENESIS CANTIDAD DE TRABAJO PESO INDIVIDUO EFICIENCIA REALIZACION DEL TRABAJO Gasto energético y generación de calor asociado a la alimentación Mant. Temp. Corporal Estímulos termogénicos: fumar, café,drogas

Metabolismo extra-basal Contribución de cada componente del gasto energético Gasto basal 60 % Gasto energía por termogénesis 30% Gasto energía por efecto térmico dieta 10% Metabolismo extra-basal Metabolismo basal

Gasto energético basal En la mayoría de los individuos el GEB es responsable del 50-70% del gasto energético total en el periodo de 24 horas. La contribución de la masa magra al GEB es tres a cinco veces mayor por kg que la masa grasa. La correlación entre GEB y masa magra explica porqué los hombres tienen mayor GEB que las mujeres del mismo peso, al igual que la disminución del GEB con la edad. Sin embargo, existe diferencia en el GEB de individuos con características similares en edad, sexo y masa magra, que pueden llegar hasta un 30%. Por lo tanto, personas similares requieren diferentes ingestas energéticas para poder mantener el peso corporal. Además del aumento en masa grasa, los obesos tienen mayor cantidad de masa magra, y un GEB más elevado que los sujetos delgados. Sin embargo, al expresarlo por kg de peso total, los obesos presentan un GEB menor que los delgados.

Actividad física El gasto energético de la actividad física depende del tipo de ejercicio, intensidad y duración. El obeso es generalmente sedentario, lo que hace que esta vía termogénica sea menos importante. El método del agua doblemente marcada ha permitido estudiar la influencia de la actividad física sobre el gasto energético.

Termogénesis inducida por la dieta El aumento del gasto energético en el período postprandial ha sido denominado efecto térmico de los alimentos (TEF) o termogénesis inducida por la dieta (TID), o acción dinámica específica (ADS) y se ha asociado al proceso de almacenamiento de nutrientes en el organismo. Un 10% de la disipación de calor que se refleja en los requerimientos diarios de energía corresponden a la TID, con una gran variabilidad, dependiendo del tipo y de la cantidad de nutrientes ingeridos.

Termogénesis inducida por la dieta Es una respuesta metabólica asociada al alimento El costo energético está asociado a la ingestión, digestión , absorción y asimilación de nutrientes como resultado de una comida. Estos procesos usan O2 y producen calor Las grasa producen bajos TEF (bajo costo E asociado a la degradación y síntesis ) Las proteínas producen altos TEF (mayor costo energético para la desaminación y proteosíntesis)

ASPECTOS CUANTITATIVOS DE LAS NECESIDADES ENERGÉTICAS UNIDADES DE MEDIDA DEL GASTO ENERGETICO O DEL APORTE ENERGETICO: kilocalorías (kcal, Cal) = Es la cantidad de calor necesaria para elevar la Temperatura de un kilo de agua de 14.5 a 15.5 oC kilojoule (kJ) = Es la energía requerida para elevar un kilogramo un metro 1 kcal = 4,184 kJ

MEDIDAS del GASTO ENERGETICO INDIVIDUO Mide GASTO ENERGETICO INDIVIDUO O ANIMAL como kcal /día en relación al peso corporal (Kg) CALORIMETRIA DIRECTA INDIRECTA AGUA DOBLEMENTE MARCADA

Calorimetría indirecta La calorimetría indirecta es un método que permite determinar el GEB y el cociente respiratorio. Se basa en la medición del consumo de O2 y producción de CO2. Los productos finales de oxidación para grasas e hidratos de carbonos son el CO2, H2O y energía. La oxidación proteica presenta además, como productos finales, a la urea y otros constituyentes nitrogenados.

Utilización de la energía del alimento

Repartición de la energía Digestilibilidad de la energía

ENERGIA BRUTA Energía no digestible ENERGIA DIGESTIBLE Energía urinaria ENERGIA METABOLIZABLE Ecalor ENERGIA DE MANTENIMIENTO ENERGIA DE PRODUCCION Ecalor MB termogénesis adaptativa actividad física

Digestibilidad de la energía Tipo alimento Composición en fibras del alimento Procesamiento Equilibrio aminoácidos de la dieta

aporte energético de los alimentos

MEDIDAS DEL APORTE ENERGETICO ALIMENTO CALOR DE COMBUSTION (BOMBA CALORIMETRICA)

+grupos aminados+kcal CO2 H2O kcal GLUCIDOS, LIPIDOS, PROTEINAS ALIMENTO BOMBA CALORIMETRICA Glúcidos=CO2 + H20 +kcal Lípidos=CO2 + H20 +kcal Proteínas=C02 +H20 +grupos aminados+kcal CO2 H2O kcal

1 g prot + 0.90 l O2 0.63 l CO2 + 0.52 g H2O + 4.26 kcal + Aporte calórico de los nutrientes Glúcidos 1 g glucosa + 0.747 l O2 0.747 l CO2 + 0.60 g H2O + 4.10 kcal CR= 1 CO2/O2 Lípidos 1 g ác. palmítico + 2.012 l O2 1.4 l CO2 + 2.125 g H2O + 9.5 kcal CR= 0.7 M. Cristina Cabrera. Nutrición Aplicada 2011. Facultad de Agronomía Proteínas 1 g prot + 0.90 l O2 0.63 l CO2 + 0.52 g H2O + 4.26 kcal + 0.515 g de ácido úrico CR= 0.7

Flujo de energía en el organismo

Flujo de energía cerebro dieta Reserva Músculo grasa y tejidos Reserva glucógeno dieta Reserva grasa Músculo y tejidos

PARA QUE USAMOS LA ENERGIA? Mantener procesos fisiologicos Reparacion y crecimiento de tejidos Sosten de actividad fisica Mantenimiento de la temperatura corporal

obesas delgada Peso corporal (g) Gasto E diario reposo kcal/d M. Cristina Cabrera. Nutrición Aplicada 2011. Facultad de Agronomía Peso corporal (g) y gasto energético diario en reposo (kcal/d) de ratas obesas y delgadas en condiciones de ad libitum (ad lib) y de restricción calórica (dep) . Notar que el gasto E del obeso con restricción calórica es comparable a aquel del delgado aún cuando las ratas obesas pesen más de 2 veces (Kessey and Corbett, 1990).

Efecto de una ingesta energética baja ó alta sobre la retención de proteínas ó lípidos corporales Energia retenida (kcal) lipidos proteinas Energia ingerida (kcal)

La ingesta energética en exceso

Tabla 1 CLASIFICACIONES DE LA OBESIDAD SEGUN GARROW   GRADO IMC Grado 0: normopeso 20 - 24.9 Grado I: sobrepeso 25 - 29.9 Grado II: obesidad 30 - 39.9 Grado III: obesidad mórbida ?40 SEGUN AMERICAN HEART ASSOCIATION RIESGO Clase 0 normal Muy bajo Clase I obesidad leve Bajo Clase II obesidad moderada 30 - 34.9 Moderado Clase III obesidad severa 35 - 39.9 Alto Clase IV Muy alto

Las deficiencias de energía dietaria

TURNOVER PROTEICO/AMINOACIDOS PROTEINAS CORPORALES Reutilización para nueva síntesis proteica (15-25 g/día de N Degradación Proteica (20-35 g/día de N CRECIMIENTO AMINOACIDOS Alimentación AA con equilibrio ENERG/PROT CATABOLISMO (5-7 g/día N)

MALNUTRITION PROTEICO-ENERGETICA Consecuencias sobre elfeto PRENATAL MARASMO-carencia energía y proteína KWASHIORKOR-carencia del 2do niño Deficiencia severa proteína albumina suero baja transferrina suero baja PRIMEROS AÑOS Pérdida de masa muscular, fracturas capacidad intelectual TERCERA EDAD

DETERMINACIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS DE ENERGÍA

Peso corporal Sexo Nivel de actividad Edad

CALCULO DEL GASTO ENERGETICO BASAL Ecuacion de Harris-Benedict Hombres 66.5 + (13.75 x Peso) + (5 x Estatura) – (6.76 x Edad) Mujeres 655.1 + (9.56 x Peso) + (1.85 x Estatura) – (4.67 x Edad) M. Cristina Cabrera. Nutrición Aplicada 2011. Facultad de Agronomía

NECESIDADES ENERGIA SEGÚN LA ACTIVIDAD Actividad Sexo Kcal/Kg/dia Muy liviana M/F 31/30 Liviana M/F 38/35 Moderada M/F 41/37 Pesada M/F 50/44

ACTIVIDAD Y ENERGIA ACTIVIDAD Kcal./hora Dormir 70 Caminar (3km/h) 170 Danza Moderna 250 Marcha (5 Km./h) 290 Natación(1,6 Km./h 420

ACTIVIDAD Y ENERGIA ACTIVIDAD Kcal./hora Natación (3,2 k/h 1600 Remo (5 Km./h) 660 Rugby 1000 ciclismo 415 Gimnasia en paralelas 710

Necesidades ENERGIA PRIMEROS AÑOS 1er año: entre 120 kcal/kg de peso y 100 kcal al final del mismo. 115 kcal/kg (0- 2 meses) 105 kcal/kg (2 – 6 meses) 100 kcal/kg (6 – 12 meses) 90 kcal/kg (12 – 18 meses) Principales fuentes de energía del recién nacido. Grasas : 2 – 3 g/kg/día CHO: 6 – 12 g/kg/día

Recomendaciones del origen de la Energía dietaria 55 % a 60% de Hidratos de carbono 15% a 20% de Proteínas. 25% a 30% de Grasas