La palabra proteína proviene del griega prota, que significa "lo primero", o del dios Proteo, por la diversa morfología que pueden adoptar, teniendo un papel muy importante en la construcción de los tejidos.
La versatilidad de las proteínas es enorme pues, además de ayudar a crear los tejidos corporales, forman parte estructural de enzimas, anticuerpos, glóbulos rojos, etc.
Las proteínas son moléculas de enorme tamaño (macromoléculas), constituidas por un gran número de aminoácidos, sus unidades básicas. Una proteína simple posee entre cientos y miles de aminoácidos.
Cuando consumimos los alimentos ricos en proteínas, estas se hidrolizan (se "rompen" en unidades) y forman aminoácidos, de los cuales existen veinte diferentes unidos entre sí mediante enlaces peptídicos.
¿Qué es la síntesis de proteínas y qué tiene que ver con la dieta?
La síntesis de proteínas en nuestro organismo se hace a partir de los aminoácidos y está mediatizada por la información contenida en los genes.
Un aminoácido es una molécula que contiene un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2) libres. La unión de varios aminoácidos es lo que permite formar una proteína, y existen aproximadamente 20 aminoácidos distintos componiendo las proteínas.
Las plantas tienen la capacidad de sintetizar los aminoácidos a partir de sustancias químicas inorgánicas simples. Los animales, que no tienen esta capacidad, obtienen todos los aminoácidos necesarios para desarrollar sus proteínas del consumo de plantas o animales.
Los animales tienen distinta capacidad para convertir un aminoácido en otro. En el ser humano esta capacidad es limitada y la conversión la realiza especialmente el hígado.
Si la capacidad para convertir un aminoácido en otro fuese ilimitada, la discusión sobre el contenido de proteína en las dietas y la prevención de la carencia de proteínas sería un asunto banal. Solo sería necesario suministrar suficiente proteína, sin importar la calidad o el contenido de aminoácidos de ella.
A los aminoácidos que necesitan ser ingeridos por el cuerpo para obtenerlos y que no podemos crearlos o sintetizarlos nosotros mismos se les denomina esenciales, y su carencia comporta alteraciones del desarrollo.
Aminoácidos: tipos y funciones
Existen 22 aminoácidos, aunque dos de ellos (selenocistina y pirrolisina) no los tienen los animales, por lo que nos quedamos con veinte, diez de los cuales son esenciales y diez no esenciales.
Los aminoácidos esenciales
- Valina. Es uno de los aminoácidos más comunes, y por ello su deficiencia es más bien extraña.
- Leucina. Es un aminoácido con cadena lateral no polar, un grupo isobutilo (2- metilpropilo).
- Isoleucina. Es uno de los más comunes y con una composición química muy parecida a la de la leucina, aunque con una disposición de los átomos ligeramente diferente: su cadena lateral es un grupo sec-butilo (1-metilpropilo).
- Fenilalanina. Existe en forma de dos enantiómeros, la forma D- y la L-, dependiendo de su organización espacial. La forma que se encuentra en las proteínas es la L-fenilalanina (LFA), y además es uno de los diez aminoácidos esenciales para los seres humanos. Forma parte también de muchas sustancias psicoactivas y es un precursor de las catecolaminas como la L-dopa, la norepinefrina y la epinefrina, a través de una etapa en la que se forma tirosina. Por otro lado, la L-fenilalanina se encuentra en la estructura de neuropéptidos como la somatostatina, vasopresina, melanotropina, encefalina, hormona adrenocorticotrópica (ACTH), angiotensina, sustancia P y colecistoquinina.
La fenilalanina se encuentra principalmente en alimentos ricos en proteínas como la carne, el pescado, los huevos y los productos lácteos. Asimismo es una sustancia frecuente (en dosis ínfimas) en muchas de las drogas de uso más común.
- Metionina. Es uno de los aminoácidos esenciales que conforman el mecanismo de síntesis de las proteínas de los seres vivos. En forma de S-adenosilmetionina (5AM) es uno de los principales agentes metilantes del organismo.
- Treonina. Se obtiene sobre todo mediante un proceso de fermentación por parte de los microorganismos (por ejemplo levaduras modificadas genéticamente), aunque también puede obtenerse por aislamiento a partir de hidrolizados de proteínas para su uso farmacéutico.
- Lisina. La sintetizan bacterias y plantas superiores, a través del ácido diaminopimélico, o bien los hongos superiores, mediante el ácido alfa-aminoadípico. Forma parte del mecanismo de síntesis de las proteínas por el ARN mensajero.
- Triptófano. Es un neurotransmisor, precursor de la serotonina y de 5-hidroxitriptamina. Varios estudios han demostrado que la concentración de serotonina en el cerebro es directamente proporcional a la concentración del triptófano en el plasma y el cerebro. El consumo en la dieta de triptófano influye directamente en la cantidad de serotonina en el plasma, el cerebro y los niveles en todo el cuerpo.
Esta fue la primera demostración aceptada -realizada en 1980- del control dietético directo de un neurotransmisor cerebral a través de un simple aminoácido. El triptófano es el aminoácido esencial menos abundante en los alimentos. El jamón y la carne contienen las mayores cantidades de triptófano, así como las anchoas saladas, los quesos más secos y los de pasta fundida, los huevos y las almendras. - Histidina. Es uno de los aminoácidos más comunes y está considerada un aminoácido esencial, sobre todo en niños. Es un precursor de la biosíntesis de histamina y por lo tanto tiene que ver con los procesos de la inmunidad y la alergia.
- Arginina. En su isómero óptico levógiro (denominado L-arginina) se clasifica como uno de los diez aminoácidos esenciales, especialmente en la infancia. Está involucrado en muchas de las actividades de las glándulas endocrinas.
Aminoácidos no esenciales
- Alanina. Es el aminoácido más pequeño después de la glicina.
- Prolina. Es el único alfa-aminoácido. Se trata de una molécula que repele el agua.
- Glicina. Es un aminoácido no esencial, denominado antiguamente como glicocola, y actúa como neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso central. Fue propuesto como neurotransmisor en el año 1965.
- Serina. Es uno de los tres aminoácidos habitualmente fosforilados durante la señalización celular en los organismos eucariotas.
- Cisteína. Es un aminoácido no esencial, azufrado, que puede oxidarse a cistina, y se forma a partir de la metionina, mediante transmetilación y transulfuración.
- Asparagina (asparragina o esparraguina). Es uno de los aminoácidos más comunes, y es la amida del ácido aspártico. A uno de sus subproductos se le atribuye el olor característico de la orina de quien ha comido espárragos.
- Glutamina. Es uno de los aminoácidos comunes. Se trata del aminoácido más abundante en los músculos humanos (hasta un 60%) y está muy relacionado con el metabolismo que se realiza en el cerebro. Su suplementación parece reducir el estrés oxidativo de los músculos.
- Tirosina. Se sintetiza por degradación de la fenilalanina y tiene que ver con el proceso de formación de la energía celular, ya que actúa sobre una molécula denominada acetil-CoA.
- Ácido aspártico (o aspartato). Pertenece al grupo de aminoácidos con cadenas laterales polares cargadas y tiene que ver con el ciclo de Krebs, en el que se obtiene la energía necesaria para la vida.
- Ácido glutámico. No es un nutriente esencial. Se trata de un neurotransmisor excitante de la corteza cerebral humana. Desempeña un papel central en relación con los procesos de transaminación y en la síntesis de distintos aminoácidos que necesitan la formación previa de este ácido, como es el caso de la prolina, hidroxiprolina, ornitina y arginina, y se acumula en proporciones considerables en el cerebro. Es uno de los aminoácidos más activos en el metabolismo y ejerce un papel fundamental en el mantenimiento y el crecimiento celular.
7 aminoácidos que se toman como suplementos
Determinados aminoácidos cumplen una función específica en el organismo aparte de la nutritiva, y se recomiendan cada vez más como suplementos ante ciertos casos y problemas. Veamos los más habituales.
- Taurina. Fortalece el músculo del corazón y mejora la vista al prevenir la degeneración macular. La taurina es además un suplemento publicitado como estimulante de la resistencia física y del vigor sexual, y por ello se incluye en las denominadas «bebidas energéticas » en dosis de 1 a 5 gramos por bebida individual. Sus necesidades pueden estar algo i aumentadas en personas que hacen mucho ejercicio físico.
- Arginina. Se indica como estimulante cardiovascular, de la inmunidad, de la sexualidad, para ganar masa muscular ( es uno de los aminoácidos preferidos de los culturistas) y para acelerar la recuperación de intervenciones quirúrgicas.
- Triptófano. Es un neurotransmisor, que además sirve para la síntesis de otros neurotransmisores, como la serotonina. Se recomienda su suplementación en casos de insomnio, depresión o falta de ánimo. Está a la venta en tiendas de dietética.
- Glutamina. Otro aminoácido que se recomienda a los deportistas y a los culturistas, al favorecer la recuperación del glucógeno en el hígado y en el músculo, que da mayor capacidad para afrontar el ejercicio intenso. Se administra en dosis de 3 a 5 gramos diarios.
- Fenilalanina. Es efectiva como tratamiento en el dolor muscular o en la parte baja de la espalda, migrañas, dolores menstruales, de artritis reumatoide y de osteoartritis, y en el tratamiento de la depresión.
- Metionina. Al igual que todos los aminoácidos, ayuda a mejorar la masa muscular, aunque en este caso también se indica para abrir el apetito y para reducir los efectos nocivos del colesterol elevado.
- Lisina. Parece reducir la incidencia de osteoporosis y de afecciones infecciosas como herpes labiales y genitales. Es el aminoácido limitante con mayor frecuencia en cereales y frutos secos, pero abunda en lácteos, pescados y legumbres.
¿Cómo se complementan las proteínas?
El cuerpo necesita el aporte equilibrado de todos los aminoácidos esenciales en proporción idónea: eso hace que pueda formar sus propias proteínas con la mejor calidad posible.
Al digerir las proteínas, estas se descomponen en sus unidades más simples, los aminoácidos, y son absorbidas de esa manera. Viene a ser como un puzzle que necesita ser desmontado antes de volver a engranarse en la disposición propia de cada cuerpo humano.
Alimentos como el huevo, que es el germen de la vida animal, contienen todos los aminoácidos en proporciones idóneas para nosotros, mientras que las proteínas de origen vegetal, presentes en legumbres, cereales y frutos secos especialmente, a menudo pueden presentar algún aminoácido deficitario.
En ese caso se le denomina aminoácido limitante porque, ante su escasez, los demás aminoácidos se asimilan solo en una proporción similar a la del contenido de ese aminoácido, como si careciesen de pareja para participar en el baile de la digestión.
El valor de aprovechamiento de las proteínas se denomina UNP (Utilización Neta de las Proteínas) o NPU (en inglés), y nos da un valor biológico que es alto para las proteínas animales y algo más bajo para las vegetales.
El aminoácido limitante tiende a ser distinto en proteínas diferentes. Esto significa que cuando dos alimentos diferentes se combinan, los aminoácidos de una proteína pueden compensar los que faltan en la otra, en la llamada complementación proteica.
Es importante recordar que las proteínas de los cereales y las legumbres, comidos juntos, mejoran su calidad.
Los vegetarianos y los veganos (que no toman ningún alimento de origen animal, incluidos los huevos y los productos lácteos), si mantienen una dieta bien equilibrada, basada en cereales, legumbres, semillas, frutos secos y verduras, consumirán una mezcla de proteínas que se complementan naturalmente sin necesidad de hacer un plan especial de antemano.
Ejemplos comunes de complementación proteica son: las legumbres y las harinas o los cereales; un bocadillo de queso o de paté vegetal; muesli con leche (de soja o de vaca); arroz con lentejas, garbanzos o judías secas...
¿Cuántas proteínas se precisan al día?
Durante mucho tiempo se consideró que las proteínas eran el nutriente más importante de nuestra alimentación, debido esencialmente a que contribuyen a formar los tejidos.
En la mentalidad de posguerra o de salida del hambre, esto era una realidad hace muchas décadas. Pero el problema se ha tornado el opuesto: hoy en día se consumen demasiadas proteínas en los países desarrollados, lo que contribuye al aumento de la incidencia de las enfermedades cardiovasculares y metabólicas (infarto, angina de pecho, diabetes, exceso de ácido úrico o colesterol), así como de alergias.
Las cifras de necesidades de proteínas han ido bajando paulatinamente en las últimas cinco décadas, conforme se comprobaba que las proteínas no eran tan importantes a nivel cuantitativo, y así fueron descendiendo desde 2 gramos por kilo de peso y día, a 0,8 gramos, calculados actualmente, pero que aún se podrían reducir a 0,6 o incluso 0,5 gramos.
Hace años se calculaba que se necesitaba 1,5 gramos por kilo de peso y día, pero esta cifra se ha ido reduciendo y hoy se calcula que con 0,8 gramos es más que suficiente. Un adulto de 80 kg de peso necesita unos 64 g de proteínas diarios.
Hay épocas de la vida en que las necesidades pueden estar algo aumentadas, como sucede en el embarazo, la lactancia, o las fases de crecimiento infantil, en las que es tan importante una cantidad suficiente (pero no excesiva) de proteínas, como que su calidad de aprovechamiento sea elevada.
¿El deportista precisa más proteínas?
En principio no, si no desea tener una gran musculación. Caso aparte son las dietas de los culturistas.
El deportista en activo necesita energía, y esto se consigue más con la pasta y los cereales que con las proteínas. En todo caso, la necesidad de proteínas es discretamente más elevada si se hace bastante ejercicio físico.
¿Cómo cubrir la dosis diaria de proteínas?
Se necesitan 0,8 g de proteínas por kg de peso corporal. En una persona de 65 kg eso equivale a 52 g de proteínas cada día.
- En una dieta vegetariana podrían tomarse:
- 100 g de pasta integral (13 g de proteínas)
- 50 g de lentejas en seco (12 g)
- 2 rebanadas de pan integral (7 g)
- 100 g de queso fresco (12 g)
- 25 g de almendras (5 g)
- 2 cucharadas de germen de trigo (3 g)
¿Pueden reemplazar las proteínas vegetales a las animales?
Las proteínas se encuentran en prácticamente todos los alimentos, aunque en cantidades muy variables: carne, pescado, aves, huevos, leche, lácteos en general, legumbres y frutos secos son algunos de los alimentos más ricos en proteínas.
Todas las proteínas proceden en última instancia de los vegetales, que son los que sintetizan el nitrógeno del aire o la tierra. Una dieta ovo-lacto-vegetariana aporta todos los aminoácidos esenciales.
Los cereales las contienen en menor proporción, pero como se consumen en general en mayor cantidad que otros alimentos, al final del día pueden suponer también un aporte nada desdeñable de proteínas. Verduras y frutas son alimentos escasos en proteínas.
Aunque la proteína animal no contiene colesterol, en muchos alimentos las proteínas están unidas íntimamente a las grasas, y es difícil separar la proteína de los otros elementos más calóricos. Se sabe, por otra parte, que una alimentación excesivamente rica en proteínas animales también puede contribuir a elevar el colesterol, aunque no lo contenga, como sucede con los productos lácteos desnatados.
Las legumbres son el alimento vegetal más rico en proteínas pero son pobres en triptófano y aminoácidos azufrados si bien son proporcionalmente ricas en lisina. Debido a eso complementan a las proteínas de los cereales, deficitarios en lisina (salvo en el caso del germen de trigo).
Los frutos secos suelen ser pobres en isoleucina y lisina, y en general ricos en triptófano.
Si no se toman leche ni huevos deberán hacerse combinaciones adecuadas de proteínas, como cereales y legumbres, o cereales y frutos secos, a fin de no tener aminoácidos limitantes, como la lisina, la treonina o la metionina, más frecuentes en los alimentos de origen animal.
Lo saludable es que las proteínas de origen vegetal supongan al menos la mitad del total, cuando hoy en España apenas llegan a la tercera parte.
En una dieta sana se aconseja que las proteínas vegetales sean al menos el 50% del total. Es una razón más para no comer carne a diario.
¿Para que las proteínas se complementen han de ser tomadas en una misma comida?
Lo cierto es que el aminoácido limitante lo es para una comida determinada. Se calcula que para mejorar la capacidad nutritiva de los alimentos, las proteínas que se complementan han de consumirse en la misma comida, aunque se da un plazo de varias horas para aportar los aminoácidos limitantes.
El organismo puede obtener también aminoácidos específicos a partir de fuentes internas, como el enorme número de células que se desprenden cada día del revestimiento del tubo digestivo.
¿Qué pasa con el exceso de proteínas?
Una regla simple para tomar las proteínas suficientes es que aporten del 10 al 20% del total de calorías, lo que supone entre 50 y 100 gramos en una dieta de 2.000 calorías. Pero con un 10% suele bastar.
De hecho, debido al nitrógeno, las proteínas sobrantes son un combustible "sucio" para el cuerpo, mucho menos eficaz que los hidratos de carbono. Un exceso de lípidos o de harinas se convierte en nuestro organismo en grasa corporal, mientras que un exceso de proteínas, no.
Son clásicos los estudios de los doctores Wendt, de Alemania, que demostraron que el exceso de proteínas sirve para engrosar la pared de los vasos sanguíneos, lo que contribuye al desarrollo de enfermedades como el colesterol, la diabetes o la aterosclerosis. Un exceso de proteínas endurece las arterias.
¿Qué personas deben restringir las proteínas?
En primer lugar, las que consumen demasiadas, como quienes centran su dieta en la carne.
Las personas que padecen estreñimiento, colesterol, diabetes o ácido úrico harían muy bien en restringir las proteínas de origen animal.
Las personas adultas y mayores necesitan tomar proporcionalmente menos proteínas y aumentar el consumo de vitaminas y minerales.
Personas con problemas de autoinmunidad, hepáticos y renales deberían moderar su consumo.