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LAS PROTEINAS: UNA FUENTE DE NITRÓGENO


Las proteínas son el único ingrediente dietético importante que contiene nitrógeno. Ni las grasas ni los hidratos de carbono contienen este elemento, y las cantidades de nitrógeno presentes en las vitaminas son tan pequeñas que no se tienen en cuenta. Esto significa que podernos medir la cantidad de proteínas contenida en los alimentos midiendo el nitrógeno que éstos contienen. Y resulta igualmente fácil medir los productos finales del metabolismo proteico (es decir, de las proteínas) midiendo los productos con nitrógeno que son excretados del cuerpo en la orina y en las heces. 

El nitrógeno penetra en el cuerpo en las proteínas (con los alimentos), y sale principalmente en la urea (con la orina). Los tejidos tornan de los alimentos digeridos todos los aminoácidos que necesitan para sintetizar sus proteínas. Los aminoácidos sobrantes van hasta el hígado, donde se extrae el nitrógeno, que se metaboliza para dar urea. Entonces la sangre transporta la urea hasta los riñones, que la eliminan del cuerpo por la orina. 

Aunque al respirar inspiramos una gran cantidad de nitrógeno gaseoso (4/5 de la atmósfera son nitrógeno), somos incapaces de aprovecharlo. Este nitrógeno no penetra en el cuerpo más allá de los pulmones, aparte de una pequeña cantidad que se disuelve en la sangre y que no afecta al metabolismo del nitrógeno.

Pérdida de nitrógeno en la orina 

La orina contiene también pequeñas cantidades de otros compuestos nitrogenados, además de urea. Hay una excreción constante de creatinina, que se origina en los músculos por descomposición de uno de los transportadores de energía intermedios del tejido muscular. 

Hay también una excreción constante de ácido úrico, resultado de la descomposición de ácidos nucleicos (ADN y ARN), el material genético del núcleo celular. La excreción de ácido úrico puede aumentar si comemos alimentos especialmente ricos en ácidos nucleicos, como pueden ser las huevas de pescado (por ejemplo, caviar y huevas ahumadas de bacalao o de atún) y las levaduras. 

Otra forma de presentarse el nitrógeno en la orina es como amoníaco, que está siempre presente en pequeñas cantidades y es el responsable del fuerte olor de la orina pasada. El amoniaco se produce en mayor cantidad cuando se necesita para neutralizar la acidez de la orina. Dado que la única fuente considerable de nitrógeno en la dieta son las proteínas, todos esos compuestos que contienen nitrógeno deben de haberse formado a partir de las proteínas de la dieta.

Otras pérdidas de nitrógeno

También hay una pérdida de nitrógeno, aunque menos importante, en las heces. Esta pérdida procede de cuatro fuentes principales:

a) De la mayoría de los alimentos sólo se digiere entre un 90 y un 95%. Así pues, entre un 5 y un 10 % del alimento —y, por tanto, de las proteínas— recorre todo el intestino y se desecha con las heces. 

b) En el intestino se segregan cantidades muy grandes de jugos digestivos (hasta 10 fitros diarios). Esos jugos son disoluciones de enzimas, que, como hemos visto, son proteínas. La mayor parte de esta enorme cantidad de proteínas se absorbe en la porción inferior del intestino, pero no toda, por lo que hay una pequeña pérdida en las heces. 

c) Las células que recubren el interior del intestino se van desprendiendo continuamente, para ser sustituidas por nuevas células. Una parte de esas células desprendidas es digerida, y luego absorbemos sus componentes. La fracción no digerida, en su mayoría proteínas, se pierde en las heces. Por fin, en el intestino viven y se multiplican muchas bacterias, que se excretan sin cesar con las heces. Y también las bacterias son, en gran parte, proteínas.

Una pérdida de nitrógeno menos importante, pero que también debe tenerse en cuenta, es la producción de nuevas células de la piel para sustituir a las que se pierden diariamente. También perdemos nitrógeno debido al crecimiento del pelo y de las uñas, a las pequeñas cantidades de productos nitrogenados que se pierden con el sudor y, en las mujeres, debido al flujo menstrual. Esas pérdidas tienen lugar constantemente. Y todas ellas, excepto la pequeña cantidad de proteínas no digeridas, son pérdidas obligatorias que continúan incluso cuando no ingerimos ninguna proteína.

El equilibrio del nitrógeno

Por todas esas razones, incluso un adulto cuyo crecimiento ha concluído necesita proteínas para sustituir tales pérdidas. Puesto que simplemente está sustituyendo lo que ha perdido, y su cuerpo no gana ni pierde proteínas, se dice que está enequilibrio de nitrógeno. Un joven que está creciendo construye nuevos tejidos, que aumentan progresivamente el tamaño de su cuerpo. Esos nuevos tejidos están constituidos en gran parte por proteínas. Por tanto, dicho joven está añadiendo nitrógeno a su cuerpo y excreta menos nitrógeno del que ingiere. Se dice entonces que tiene un balance positivo de nitrógeno.

De forma similar, una mujer en gestación o un atleta sometido a entrenamiento —que desarrolla su musculatura— están añadiendo proteínas a su cuerpo. Por tanto, ambos tienen un balance positivo de nitrógeno. En cambio, si alguien está enfermo, pierde probablemente grandes cantidades de proteínas del cuerpo. Este es uno de los efectos de muchas enfermedades —como las infecciones que producen fiebre—, de la rotura de huesos, del shock quirúrgico y de las quemaduras. 

En todos estos casos se produce una movilización automática de aminoácidos, por descomposición de proteínas de los tejidos. Una gran parte de esas proteínas se metaboliza después, y el nitrógeno resultante se excreta del cuerpo. Esto significa que una persona enferma está excretando más compuestos nitrogenados de los que ingiere en forma de proteínas en la dieta. Por tanto, tiene un balance negativo de nitrógeno, Incluso perturbaciones leves, como los trastornos emocionales, el dolor y la falta de sueño, puede conducir a un cierto grado de balance negativo de nitrógeno y, en definitiva, a una pérdida de proteínas corporales.

Restablecer el equilibrio del nitrógeno 

Cuando una persona enferma empieza a recuperarse de su infección o de su operación quirúrgica, o cuando sus huesos rotos empiezan a soldarse, tiene que recobrar las proteínas que perdió. Entra entonces en un balance positivo de nitrógeno hasta que vuelve a la normalidad. La duración del período de convalecencia se puede calcular fácilmente. La mayoría de las personas de los países occidentales ingerimos al día unos 80 gramos de proteínas, es decir, el doble del mínimo que necesitarnos. Las pérdidas de proteínas de una persona que ha sufrido una enfermedad pueden haber sido de entre 500 y 1.000 gramos, cantidad que debe reponer durante su convalecencia. Suponiendo que dicha persona tenga buen apetito y que coma tanto como una persona sana, entonces estará tomando los 80 gramos de proteínas habituales. De éstos, precisa 40 gramos diarios para mantener la renovación normal de proteínas, lo cual permite que queden 40 gramos diarios para reponer las pérdidas producidas durante la enfermedad. Por tanto, los 500-1.000 gramos de proteínas perdidas se podrán reponer entre 12,5 y 25 días. Si esa persona tiene poco apetito, como suele ocurrir en la convalecencia, comerá menos de lo normal. Por tanto, necesitará más tiempo para reponer sus pérdidas de proteínas.

¿Cuántas proteínas se necesitan 
para mantener el equilibrio? 

La cantidad de proteínas que se necesitan para mantener el equilibrio de nitrógeno de un adulto en condiciones normales se puede calcular midiendo las pérdidas obligatorias de nitrógeno. Y esto es fácil de de hacer. Sólo se necesitan dos cosas:

1) persuadir a un grupo de voluntarios para que vivan durante cierto tiempo a base de una dieta totalmente desprovista de proteínas, pero que proporcione suficiente energía en forma de hidratos de carbono y grasas y todas las vitaminas y los elementos minerales necesarios.

2) medir las pérdidas de nitrógeno en la orina y en las heces (asi como las pérdidas por la piel y por el crecimiento del cabello y de las uñas, si queremos ser verdaderamente precisos).

A partir del total de nitrógeno perdido por el cuerpo en todos estos compuestos nitrogenados, se puede calcular cuántas proteínas hay que consumir. Al principio se pensó que, si una persona comía exactamente esa cantidad de proteínas, todo iría bien. Sin embargo, resultó que, incluso si comían esa cantidad, los sujetos del experimento no eran capaces de mantener el equilibrio de nitrógeno: necesitaban un 30 % más. 

Así pues, la cantidad mínima de proteínas necesarias para mantener el equilibrio de nitrógeno es igual a la pérdida obligatoria de compuestos nitrogenados más un 30 %. Lo cual viene a ser alrededor de 40 gramos diarios (en realidad, una media de 29 g/día para las mujeres y de 37 g/dia para los hombres). Esta diferencia entre los dos sexos se debe a que una mujer del mismo peso corporal que un hombre tiene más grasa en el cuerpo y menos tejidos proteicos. Esto significa que, teniendo menos proteínas que mantener, su pérdida es menor y, por tanto. también sus necesidades de proteínas dietéticas son menores.

Comemos más de lo que necesitamos

Esos 29 ó 37 gramos de proteínas sólo repondrán nuestras pérdidas diarias si contienen todos los aminoácidos esenciales exactamente en las mismas proporciones en que los necesitamos para formar las proteínas de los tejidos humanos. Los únicos alimentos que contienen proteínas con dicha mezcla de aminoácidos son la leche de mujer y los huevos de gallina. Todas las demás proteínas presentan diversos grados de deficiencia en uno o en más de uno de los aminoácidos esenciales para el organismo. Sin embargo, la cosa carece de importancia, pues cualquier disminución de la calidad se puede compensar con un aumento de la cantidad de proteínas presentes en la dieta. Por ejemplo, las proteínas del trigo contienen sólo la mitad de la lisina (un aminoácido esencial) que necesitarnos; si sólo comiésemos esas proteínas, para satisfacer nuestras necesidades de lisina tendríamos que comer el doble de la cantidad de proteínas necesarias. 

En tal caso estaríamos comiendo una cantidad mayor que la necesaria de tos demás aminoácidos; pero esto no representaría ningún problema, porque el cuerpo puede eliminar fácilmente cualquier cantidad sobrante metabolizando el nitrógeno en forma de urea (que se excreta) o bien empleando la fracción sobrante de aminoácidos como fuente de energía, obteniendo un rendimiento de 4 kcal (16,7 U) por gramo. 

En cualquier caso, en los países desarrollados casi todo el mundo come muchas más proteínas de las que en realidad necesita. Alimentos que gustan a la mayoría de las personas, como son las carnes, los pescados, los huevos, la leche y los quesos, contienen una abundante provisión de proteínas.

La calidad de las proteínas

Hay varios métodos para medir en el laboratorio el poder nutritivo de ]as proteínas. 

Uno de los empleados corrientemente es el valor biológico. Consiste en medir qué proporción de proteínas absorbidas de la dieta queda retenida en el cuerpo para la síntesis de los tejidos. 

Una proteína «perfecta» tiene un valor biológico del 100 %, lo cual significa que, cuando se suministra en cantidades moderadas, es completamente utilizable para formar nuevos tejidos. Sólo los huevos de gallina enteros (la yema más la clara) y la leche de mujer tienen este valor. 

Una proteína como la gelatina carece completamente de uno de los aminoácidos esenciales, en concreto, del triptófano. Por tanto, ella sola no se puede emplear para formar nuevos tejidos, y en las pruebas de laboratorio se le da un valor biológico de cero. Sin embargo, no hay muchas proteínas como la gelatina. La mayor parte de las proteínas tienen valores biológicos de entre 40 y 75 %,

Mezclar proteínas

En el laboratorio podemos medir la calidad de un alimento proteico aislado para averiguar su utilidad. Pero la realidad es que aparte de los niños lactantes, cuya dieta natural contiene un alimento proteico con un valor biológico del 100 % nadie ingiere sólo un alimento proteico. Todos comemos una cierta variedad de alimentos proteicos: arroz y judías, maíz y pescado, sorgo y frutos secos, todos ellos complementados con diversas frutas y hortalizas, cuando no con algo de carne o pescado. 

Cuando empezamos a mezclar esos alimentos proteicos, comprobamos que unos se complementan con otros. Veamos un ejemplo. Las proteínas del trigo tienen un valor biológico del 50 % porque en la cantidad mínima de 40 gramos sólo existe la mitad de la lisina que precisamos; pero, por eso mismo, deben contener un excedente relativo de los otros aminoácidos esenciales. Por su parte, las judías tienen un valor biológico del 40 % porque sólo contienen el 40 % de la cantidad necesaria de aminoácidos sulfurados (metionina y cistina), pero consecuentemente contienen un excedente relativo de los otros aminoácidos esenciales. 

Ahora bien, una mezcla a partes iguales de proteínas del trigo y proteínas de las judías no tiene un valor biológico intermedio entre 50 y 40. Dado que el excedente relativo de los aminoácidos sulfurados contenidos en las proteínas del trigo complementan la escasez que presentan las judías, y dado que el excedente relativo de lisina en las judías complementa la escasez de lisina en las proteínas del trigo, ocurre que el valor biológico de la mezcla se eleva al 70 %. 

Dado que la carne tiene un valor biológico de 75, es evidente que una mezcla de proteínas vegetales puede ser prácticamente tan buena y nutritiva corno la carne. Esta complementación entre las diferentes proteínas significa que, a pesar de la enorme gama de valores biológicos de las proteínas individuales, no existe mucha variación en los valores biológicos entre dietas muy diferentes. 

En los países occidentales, donde las proteínas proceden sobre todo del trigo, de la carne y de la leche, y en segundo término de los huevos, pescados, hortalizas y otros cereales, descubrimos que el valor biológico promedio es del 80 %. En los países en vías de desarrollo. donde la mayor parte de las proteínas procede de los cereales y sólo una pequeña cantidad viene de otras fuentes, el valor biológico es bastante parecido: de un 70 %. Sólo en unas pocas comunidades en las que la dieta se basa sobre todo en los plátanos y en la mandioca, el valor biológico desciende hasta el 60 %; y esto no está muy por debajo de la excelente dieta occidental.


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