Metabolisme dels aliments

La classificació més funcional dels hidrats de carboni (HC) els divideix entre simples i complexos.

Els HC simples són els monosacàrids i els disacàrids, formats per una i dues molècules respectivament. Tenen com a característiques comunes que són solubles en aigua, la qual cosa els permet una absorció ràpida i la seva capacitat edulcorant.

Entre els monosacàrids destaquem:

• La glucosa, la més important i a la qual tots els HC donaran el seu metabolisme, tot que existeixen pocs aliments que la continguin en quantitats significatives.
• La fructosa, també coneguda com el sucre de la fruita, per la seva abundància en els aliments vegetals.
• La galactosa. És rar trobar-la lliure. Juntament amb la glucosa, forma la lactosa.

Entre els disacàrids destaquem:

• La sacarosa: formada per glucosa + fructosa, és el sucre comú.
• La lactosa: formada per glucosa + galactosa, és el sucre de la llet i els seus derivats.

D’altra banda, tenim els HC complexos, que ja no tenen poder edulcorant i no són solubles. A aquestes molècules se’ls pot dividir en glúcids més simples. Des del punt de vista nutricional els podem subdividir en dos grans grups: els utilitzables com a font d’energia i els que no.

Entre els utilitzables com a energia, els més importants són:

• El midó: és la gran reserva d’energia en els vegetals, molt present en les llavors i en els tubercles, principalment.
• El glucogen: és la reserva d’energia animal, es troba en els músculs i al fetge i està present en petites quantitats en els aliments. La seva importància rau en el procés d’emmagatzematge d’energia, dins el metabolisme animal.

Entre els no utilitzables com a energia els més rellevants són la cel·lulosa, l’hemicel·lulosa, la pectina. Tots aquests polisacàrids constitueixen la fibra dietètica.

El cos no és capaç de digerir la fibra alimentària en l’intestí prim. La fibra afavoreix el funcionament adequat de l’intestí, augmenta el volum de massa fecal i estimula el trànsit intestinal.

Els greixos o lípids són fonamentals per mantenir un cos sa, ja que constitueixen una font d’energia i aporten nutrients essencials. A més, tenen un paper destacat en la producció i elaboració d’aliments, perquè gràcies a elles trobem més bon gust en el menjar.

Per gaudir d’una bona salut, cal prestar atenció tant a la ingesta total de greix com al tipus de greixos que es consumeixen en la dieta. Els greixos són substàncies de composició química extremadament variables, i tenen la particularitat de ser insolubles en aigua. Les estructures greixoses que ens podem trobar les classifiquem en:

• Àcids grassos: la molècula més petita en la qual es poden dividir els greixos són els àcids grassos, però aquests no es troben en els aliments, ni en el greix corporal en estat lliure. N’hi ha d’essencials, és a dir, que no els produïm a l’organisme, i de no essencials. Són pocs els que tenen aquesta característica, només tres, els anomenats linoleic, linolènic i araquidònic.
  Els àcids grassos es classifiquen segons les estructures bioquímiques. Aquesta distinció és fonamental per comprendre posteriorment el comportament dels greixos en l’organisme, ja que tots els greixos estan compostos per una cadena d’àcids grassos, de manera que el tipus d’àcid predominant en aquest greix li donarà les característiques de saturat o insaturat. Així, tenim tres tipus d’àcids grassos:
  • Saturats (AGS)
  • Monoinsaturats (AGM)
  • Poliinsaturats: (AGP) classificats a més en dues famílies:
    • Els àcids grassos omega-6.
    • Els àcids grassos omega-3.
• Triglicèrids: estan compostos per 3 àcids grassos units per una molècula de glicerol. Més del 90% dels greixos o lípids ingerits en la dieta i presents en l’organisme es troben en forma de triglicèrids. Són els nutrients que actuen com a reserva de l’organisme. Són el magatzem de calories del nostre cos, en el teixit adipós (mixelins) amb molta més eficàcia que la reserva d’hidrats de carboni, ja que per cada gram aporten més del doble de calories (9 kcal/g) i ocupen menys espai.
• Fosfolípids: els fosfolípids, que apareixen menys en els aliments, tenen funcions sobretot plàstiques, ja que formen part de les membranes biològiques i també funcions dinàmiques dins de la digestió dels greixos.
• Esterols: a més de triglicèrids i fosfolípids, els lípids també contenen esterols, que són molècules d’estructura més complexa, i un dels més importants és el colesterol, fonamental per al nostre organisme. El colesterol és una substància grassa que està present de forma natural en tots els teixits animals, inclòs el cos humà.
  Una part del colesterol és utilitzada per l’organisme com a component estructural de les membranes cel·lulars i per a la formació de les hormones sexuals i els àcids biliars, que ajuden a absorbir i digerir els greixos procedents de la dieta.

• Els lípids, com que són insolubles en aigua, han de ser transportats per l’organisme units a una altra molècula que solucioni el problema de transport. Són les lipoproteïnes. Hi ha quatre tipus de lipoproteïnes, que es diferencien per la seva mida i densitat, i transporten diferents tipus de greixos:
  • Quilomicrons: són més grans i de menys densitat. Transporten els lípiseus derivatsds de la dieta, principalment triglicèrids, des de l’intestí fins a la resta de l’organisme.
  • VLDL: lipoproteïnes de molt baixa densitat, compostes en un 50% per triglicèrids, que transporten els greixos sintetitzats al fetge a la resta del cos.
  • LDL: lipoproteïnes de baixa densitat, la composició és en un 50% colesterol, i transporten colesterol, triglicèrids i fosfolípids per tot l’organisme, dipositant-los en les cèl·lules.
  • HDL: lipoproteïnes d’alta densitat, amb una composició fonamentalment proteínica, que transporten el colesterol des de les cèl·lules de fetge per ser eliminat (colesterol bo).

El nivell de colesterol i de triglicèrids a la sang és un factor molt important en el desenvolupament de malalties, sobretot cardiovasculars, d’aquí surt la fama i importància que la població dona a aquests nivells.

El nivell de colesterol en sang està influït per molts factors (genètics, exercici), però el que més ens incumbeix és la dieta. El nivell de colesterol en sang no es veu influït per la ingesta directa de colesterol, sinó més aviat per les característiques dels greixos que ingerim; una ingesta elevada de greix saturat incrementa els nivells de colesterol LDL.

D’altra banda, la ingesta de greixos monoinsaturats redueix els nivells de colesterol LDL. Pel que fa als poliinsaturats, l’omega-3 (greixos de peix) disminueix fonamentalment els triglicèrids, mentre que l’omega-6 redueix l’LDL i l’HDL.

Tots els teixits vius contenen proteïnes. Es diferencien dels hidrats de carboni i dels greixos perquè contenen N (nitrogen). La molècula menor indivisible a partir de la qual es formen les proteïnes són els aminoàcids (vegeu la figura).

Wikipedia

N’hi ha vint de diferents, i es poden crear proteïnes amb cadenes molt llargues d’aminoàcids. Els podem classificar en essencials i no essencials, i els essencials són els que no podem sintetitzar en el nostre organisme i necessitem que entrin a través de la nostra dieta (vegeu la figura).

Wikipedia

Podem enumerar les següents funcions d’aquests compostos:

• Formació de l’estructura de l’organisme i de teixits de farciment, com el conjuntiu, que és el cas del col·lagen, l’elastina i la reticulina.
• Formació d’enzims i hormones, que són substàncies reguladores, encara que aquestes no les ingerim, les formem a l’interior de l’organisme.
• Transport: el cas de l’hemoglobina a la sang, per transportar l’oxigen.
• Responsables de les característiques genètiques (ADN).
• Contràctils, que estan presents en els processos de contracció dels músculs (actina i miosina).
• Formació d’anticossos en una acció immunitària.
• Energètica: encara que no és la seva funció principal, l’organisme és capaç de destruir les proteïnes per aconseguir energia, davant la falta d’hidrats de carboni.

Tot i que l’aigua s’exclou sovint de la llista de nutrients, és un component essencial per al manteniment de la vida, i ha de ser aportat en la dieta en quantitats molt més altes de les que es produeixen en el metabolisme. L’aigua ha de ser considerada un nutrient, és més essencial per a la vida que els aliments, ja que l’ésser humà pot viure setmanes sense menjar, però si no ingereix aigua mor en pocs dies.

En la composició del nostre cos el 75% és aigua en néixer i prop del 60% en l’home adult i el 54% en la dona adulta. Aquesta diferència és perquè les dones tenen més greix corporal. La pèrdua del 20% de l’aigua del cos pot causar la mort i una pèrdua del 10% origina alteracions greus.

Les aportacions d’aigua a l’organisme venen de tres fonts: la ingesta d’aigua i líquids, l’aigua que contenen els aliments sòlids i les petites quantitats d’aigua que es produeixen en el metabolisme. En persones sanes, la ingesta d’aigua està controlada principalment per la set, que serveix com un senyal per buscar líquids.

Les funcions de l’aigua en el nostre organisme són les següents:

• És el dissolvent universal, més que cap altre material, però no és un solvent passiu, ja que intervé de manera activa en reaccions i dona forma i estructura a les cèl·lules a través de les turgències que els confereix.
• És el mitjà en el qual tenen lloc totes les reaccions bioquímiques que caracteritzen els éssers vius. No hi pot haver vida activa amb absència d’aigua.
• L’aigua és el mitjà de comunicació entre les cèl·lules que constitueixen els nostres òrgans i sistemes. La sang és el mitjà aquós que transporta els nutrients i l’oxigen als teixits, i és el mitjà pel qual retirem els materials de rebuig. A més, és un element hidrodinàmic, que utilitzen els sistemes mecànics per transmetre pressió, com succeeix en la filtració renal o en la mateixa pressió arterial moguda per l’activitat cardíaca.
• Termoregulació: l’aigua té una alta calor específica, de manera que costa molt escalfar-la i refredar-la, la qual cosa s’aprofita per mantenir la temperatura. L’aprofitem per perdre calor, suant o eliminant aigua a les mucoses.

Les vitamines i minerals són compostos de naturalesa orgànica presents en els aliments naturals, en la seva forma definitiva o com a precursors transformables, que són indispensables en petitíssimes quantitats per al creixement, la salut i l’equilibri nutricional.

Les vitamines no intervenen en la formació de teixits ni són nutrients energètics, sinó que actuen com a substàncies reguladores participant usualment com a coenzims en els complexos processos metabòlics del nostre organisme.

Podem classificar-les entre:

• Vitamines hidrosolubles (B i C): àmpliament difoses en els aliments, es dissolen fàcilment en aigua i algunes són termolàbils.
• Vitamines liposolubles (A, D, E, K): s’ingereixen normalment amb el greix i s’han d’absorbir. Es poden acumular i provocar toxicitat quan s’ingereixen en grans quantitats.

Les vitamines estan implicades en quatre grans tipus de funcions:

• Acció coenzimàtica, on es combinen amb una proteïna i es converteixen en enzims metabòlicament actius que intervenen en multitud de processos que no podríem desenvolupar sense la seva presència.
• Transferència de protons i electrons en les cèl·lules.
• Estabilització de membranes cel·lulars.
• Funció hormonal.

Les principals funcions de les vitamines són les següents:

• La vitamina B1 o tiamina: és fonamental per al procés de transformació de sucres i compleix una important tasca en la conducció dels impulsos nerviosos i en el metabolisme de l’oxigen.
• La vitamina B2 o riboflavina: és una peça clau en la transformació dels aliments en energia, ja que afavoreix l’absorció de les proteïnes, els greixos i els carbohidrats.
• La vitamina B3, niacina o àcid nicotínic: té un paper essencial en el metabolisme energètic de la cèl·lula i de la reparació d’ADN.
• La vitamina B5 o àcid pantotènic: és una vitamina hidrosoluble requerida per mantenir la vida (nutrient essencial). L’àcid pantotènic és necessari per formar el coenzim A (CoA) i es considera essencial per al metabolisme i la síntesi de carbohidrats, proteïnes i greixos.
• La vitamina B6 o piridoxina: el seu paper en el creixement, conservació i reproducció de totes les cèl·lules de l’organisme és molt important.
• La vitamina B7 o biotina: la biotina (del grec bios, ‘vida’) o vitamina B7 és una vitamina estable a la calor, soluble en aigua i alcohol i susceptible a l’oxidació que intervé en el metabolisme dels hidrats de carboni, greixos, aminoàcids i purines.
• La vitamina B9 o àcid fòlic: l’àcid fòlic, folacina (la forma aniònica s’anomena folat), coneguda també com a vitamina B9, és una vitamina hidrosoluble del complex de vitamines B, necessària per a la maduració de proteïnes estructurals i hemoglobina (dels glòbuls vermells);
• La vitamina B12 o cobalamina: exerceix un paper molt important en el creixement, contribueix al desenvolupament normal del sistema nerviós, és indispensable per a la medul·la òssia, la síntesi de glòbuls vermells i el funcionament correcte del tracte gastrointestinal.

La font o procedència alimentària de les vitamines és la següent:

• B1 (tiamina): cereals complets, llegums, carn, fetge, fruita seca, verdures i llet.
• B2 (riboflavina): vísceres, carn, ous, farines, llet i derivats.
• B3 (niacina factor PP): cereals complets, vísceres, carns, peixos.
• B5 (àcid pantotènic): distribució universal (especialment vísceres i rovell de l’ou).
• B6 (piridoxina): cereals, fetge, fruits secs, carns, peixos, plàtan.
• B8 (biotina; vitamina H): vísceres, peixos, ous, llegums.
• B9 (àcid fòlic): fetge i vegetals de fulla.

L’organisme humà necessita l’aportació de diversos elements químics com a nutrients essencials; ens referim als minerals. Es tracta d’elements que són absorbits i utilitzats per diferents òrgans i sistemes com a estructurals (Ca i Mg), per formar hemoglobina (Fe), o formar part d’importants enzims (Zn). S’han descrit aproximadament vint minerals essencials per a l’home, en què es distingeixen dos grans grups:

• Macrominerals: calci, fòsfor, magnesi, sodi, potassi, clor i sofre.
• Microminerals: ferro, zinc, iode, seleni, fluor, manganès, crom, coure o molibdè.

Els dos grups són igual d’importants, però els microminerals es troben en quantitats molt petites. Els minerals no poden ser destruïts, conserven sempre la seva estructura química. Alguns minerals s’absorbeixen i es transporten sols, mentre que altres necessiten unir-se a altres substàncies per poder-se moure per l’organisme. Alhora, els minerals no aporten energia a l’organisme, tanmateix tenen funcions rellevants:

• Funció estructural, perquè formen part d’alguns teixits com el Ca, P i Mg que formen part dels ossos i de les dents.
• Controlen la composició dels líquids extracel·lulars (Na, Cl) i intracel·lulars (K, Mg; P).
• Formen part d’enzims i altres proteïnes que intervenen en el metabolisme (Fe, Zn; P).

Els minerals es troben en determinades fonts alimentàries:

• Calci: llet, formatge, iogurt, fruita seca, llegums, verdures…
• Fòsfor: llet, formatge, carn i cereals.
• Sodi: sal comuna i molts aliments.
• Potassi: carn, llet, fruites i verdures.
• Magnesi: verdures, hortalisses i cereals integrals.
• Ferro: carn, rovell d’ou, llegums i verdura.
• Fluor: aigua, te, cafè i marisc.
• Iode: mariscs i peixos.
• Coure: carns, aigua, vísceres i mariscs.
• Crom: olis vegetals, carns, greixos i aigua.