Proteínas: estructura, funciones y metabolismo para nutrición y enfermería

UNIVERSIDAD DE MURCIA

NUTRICIÓN HUMANA EN ENFERMERÍA

TEMA 3 Proteínas

TEMA 3

Proteínas.

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

1. Estructura.
2. Clasificación y funciones.
3. Valoración de la calidad de una proteína.

• Complementariedad.

1. Digestión, absorción y metabolismo.
2. Recomendaciones dietéticas.
3. Suplementos y derivados de aminoácidos de interés nutricional.

ESTRUCTURA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Las PROTEINAS son grandes moléculas orgánicas compuestas por

átomos de carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno.

Principal molecula para la síntesis

orgánica

de

compuestos

nitrogenados.

Puede contener átomos de azufre y otros (P, Mg, Fe, Cu)

Subunidad básica AMINOÁCIDOS que son moléculas que contienen

grupo amino (-NH3) y grupo carboxilo (-COOH) junto a la cadena lateral

(R). Distintas propiedades físico-químicas (no polares, polares sin

carga, polares con carga + ó -, aromáticos).

H

H

I

O

H-N-C-C-OH

Amino

Carboxyl

I

Group

Group

R

ONutrientsreview.com

Side Chain

ESTRUCTURA DE PROTEÍNAS

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Cada tipo de proteína posee una secuencia específica de

aminoácidos.

H

H

0

H

N

c

c

H

O

R

Los aminoácidos se van uniendo mediante enlace peptídico

dando lugar a péptidos.

Enlace peptídico

H

H

N

C

c

H

H

O

N

c

c

R

H

O

R

Dipéptido

CADENA LATERAL DE AMINOÁCIDOS

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

· La cadena lateral del aminoácido va a permitir que en el

organismo lleguemos a encontrar hasta 20 aminoácidos

diferentes, los cuales se combinan de forma distinta para dar

lugar a las distintas proteínas.

· Estos aminoácidos se van a unir entre sí mediante enlaces

peptídicos, reaccionando el grupo carboxilo de un aminoácido

con un grupo amino de otro, perdiendo una molécula de agua y

formando un dipéptido (estructura molecular formada por dos

aminoácidos):

GLUCAGÓN

CONECTINA

. 3 AA = TRIPÉPTIDO

· 4 AA = TETRAPÉPTIDO

·>4 AA = OLIGOPÉPTIDO

· >10 AA = POLIPÉPTIDO

H3N+ Gly Y lle

Yal

Cys \ Glu ] Gin

Ala

Ser

Val

Leu

Pro

Asp

Arg

Lys

COO-

Asn

Phe

Tyr

Lys

Thr Leu

YHis

Cys

ESTRUCTURA PROTEICA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

· ESTRUCTURA PRIMARIA: cadena de aminoácidos que compone una

proteína.

· ESTRUCTURA SECUNDARIA: la primaria se pliega sobre si misma

mediante unión de cadenas laterales de los aminoácidos.

· ESTRUCTURA TERCIARIA: la secundaria se puede volver a plegar

formando estructuras más complejas.

· ESTRUCTURA CUATERNARIA: proteínas más complejas, que pueden

estar formadas por distintas subunidades.

· Por ejemplo: hemoglobina.

I

R

H

0

Estructura primaria

·

Estructura secundaria

Estructura

terciaria

Estructura

Cuaternario

AMINOÁCIDOS ESENCIALES Y NO ESENCIALES

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Aminoácidos y sus derivaciones

Aminoácidos esenciales

No sintetiza el organismo y los obtenemos por la dieta

Aminoácidos que pueden ser sintetizados

por el ser humano

Fenilalanina (Phe)

Ácido aspártico (Asp)

Isoleucina (lle]

Ácido glutámico (Glu)

Leucina (Leu)

Alanina (Ala)

Lisina (Lys)

Asparagina (Asn)

Metionina (Met)

Cisteína (Cys)

Treonina (Thr)

Glicina (Gly)

Triptofano (Trp)

Glutamina (GIn)

Valina (Val)

Prolina (Pro)

Arginina (Arg)

Condicionalmente

esenciales

Serina (Ser)

Histidina (His)

Tirosina (Tyr)

AMINOÁCIDOS ESENCIALES EN LA DIETA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Los aminoácidos esenciales son aquellos que el propio organismo no

puede sintetizar por sí mismo. Esto implica que la única fuente de

estos aminoácidos en esos organismos es la ingesta directa a través de

la dieta.

Pregunta segura

De los 20 aminoácidos, 8 son esenciales y por lo tanto deben

ser ingeridos en la dieta. 2 de ellos son condicionalmente

esenciales

Valina

Leucina

Isoleucina

CONDICIONALMENTE

ESENCIALES

Metionina

Lisina

Treonina

Histidina

Arginina

Fenilalanina

triptófano

Más importante en la dieta de recién nacidos

AMINOÁCIDOS CONDICIONALMENTE ESENCIALES

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Normalmente son no esenciales, pero a veces tienen que ser aportados con la

dieta.

· Las necesidades son superiores a su capacidad de síntesis.

· Su aminoácido precursor se encuentre en pequeñas cantidades.

· Alteraciones en el metabolismo

Metionina

Fenilalanina

=

Cisteina

Tirosina

Histidina

Arginina

Precursores, sin los primeros no existen los otros

AMINOÁCIDOS LIMITANTES

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Si falta uno solo de ellos no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en la que

sea requerido dicho aminoácido.

Los más frecuentemente

deficitarios:

Triptófano

Lisina

Metionina

Treonina

Cuando falta algún aminoácido esencial se le denomina

AMINOÁCIDO LIMITANTE ya que su ausencia impide la

correcta utilización del resto de los aminoácidos para sintetizar

proteínas

CLASIFICACIÓN Y FUNCIONES DE PROTEÍNAS

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Proteínas de

origen animal

Mas adecuadas

debido a que

tienen por

normal todos los

aa esenciales

SEGÚN SU

ORIGEN

Proteínas de

origen vegetal

• Más simples y

normalmente no

tienen todos los aa

esenciales.

Proteínas de

Soja

origen vegetal

Cereales

Gliadina, glutenina,

orizenina, zeína ...

CLASIFICACIÓN PROTEICA POR COMPOSICIÓN

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Glucoproteínas

Holoproteínas

Formadas solo por aa

SEGÚN SU

COMPOSICIÓN

Lipoproteínas

Heteroproteínas

Aa+ grupo protésico

Nucleoproteínas

Globulares

SEGÚN SU

ESTRUCTURA

Cromoproteínas

Fibrosas

CLASIFICACIÓN Y COMPOSICIÓN DE PROTEÍNAS

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

SEGÚN SU

COMPOSICIÓN

Histones

ApoE

ApoB

Apo8

Lc

110

ApoC

ApoB

Hemoglobina

tadcma p

plagortat

eritrocitos

Grupo Hemo

CLASIFICACIÓN Y ESTRUCTURA DE PROTEÍNAS

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

SEGÚN SU

ESTRUCTURA

Le confiere que sean más solubles. Las Globulares son más solubles y mas

digestibles y las fibrosas que son menos digestible y menos soluble.

Globulares

1. Estructura compacta

2. Solubles

3. Estructura 2 compleja

4. Estructura 4 estabilizada por interacciones no

covalentes

Fibrosas

1. Estructura extendida

2. Insolubles

3. Estructura 2 simple

4. Estructura 4 estabilizada por interacciones covalentes

Mioglobina

Colágeno

FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Plástica o

estructural

Inmune

SEGÚN SU

FUNCIÓN

Reguladora

Transporte

Energética

CALIDAD DE LA PROTEÍNA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

La CALIDAD de una proteína está marcada por su

composición y riqueza en aminoácidos, principalmente

esenciales. Aquella con un contenido y proporción de

aminoácidos muy próximo a las proteínas corporales

será una proteína de ALTA calidad.

VALOR BIOLÓGICO: la proporción de la proteína

absorbida que es retenida y, por tanto, utilizada por el

organismo

PROTEÍNA DE REFERENCIA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Proteína de referencia: Es la proteína total del huevo, ya que es

la más parecida a las proteínas corporales en cuanto a su

contenido y proporción de aminoácidos esenciales

Aminoácido

esencial

Huevo

Leche de vaca

Carne de vaca

Harina de trigo

Isoleucina

54

47

53

42

Leucina

86

95

82

71

Lisina

70

78

87

20

Metionina y cisteina

57

33

38

31

Fenilalanina y tirosina

93

102

75

79

Treonina

47

44

43

28

Triptófano

17

14

12

11

Valina

66

64

55

42

Los del circulo es que son limitantes en esos aa

Contenido en aminoácidos esenciales en distintas proteínas (mg aa/g proteína)

VALORACIÓN DE LA CALIDAD DE LA PROTEÍNA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Factores que influyen en el valor nutritivo de las proteínas:

1. La digestibilidad

2. La presencia de antinutrientes

3. Tratamientos tecnológicos. Cocinado

DIGESTIBILIDAD PROTEICA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

La digestibilidad:

Depende fundamentalmente de la estructura. Globulares más

solubles y digeribles que las fibrosas

Estructura de la Caseína

A

B

CDE

Miscela de Caseine; A: une sub-miscele, B: cedena sobresaliente, C: fostate de

Galtik. Dr k caseina. Er grupos fosfatos

ANTINUTRIENTES EN PROTEÍNAS

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Antinutrientes:

Proteasas: rompen las proteínas.

Van a disminuir su valor nutritivo. Inhibidores de las proteasas en soja

(inhibidor tripsina soja SBTI) y legumbres que a pesar de

tener buen perfil de aminoácidos reducen su valor.

Inhibidores del tipo factor Bowman-Birk (BBI) que son muy resistentes

a los tratamientos térmicos por la presencia de enlaces

covalentes, siendo capaces de inhibir a la vez tripsina y

quimiotripsina.

Encimas que rompen las proteínas

TRATAMIENTO TECNOLÓGICO DE PROTEÍNAS

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Tratamiento tecnológico:

Cocinado va a favorecer su digestión porque expone más la proteína

a las proteasas.

Tostado de los granos de cereales y harina ocasiona la unión

irreversible de lisina y azucares.

Reacción de Maillard, hacen que se unan aa a la lisina y que no se pueda absorber

MÉTODOS DE VALORACIÓN DE LA CALIDAD PROTEICA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Valor biológico

1

Métodos

biológicos

Digestibilidad

aparente

Utilización neta

proteica

Aminograma

2

Cómputo o índice químico

Métodos

químicos

Índice aminoácidos

esenciales

Lisina disponible

Clasificación del AA corregido

digestibilidad proteína

Solo este

MÉTODOS BIOLÓGICOS DE VALORACIÓN PROTEICA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

BIOLÓGICOS

1. Valor biológico (VB)

% de N absorbido que se retiene en el organismo para su utilización

VB = (NR/NA) x 100

2. Digestibilidad (D)

Relación (%) entre en N absorbido y el ingerido

D = (NA/NI) x 100

3. Utilización neta proteica (UNP)

Pérdidas de N en orina y heces, considerando las pérdidas de N

endógeno

NPU = ((I-(F-Fe)-(U-Ue)/I))x 100

MÉTODOS QUÍMICOS DE VALORACIÓN PROTEICA

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

QUÍMICOS

1. Aminograma:(

00

Composición de aminoácidos de una proteína concreta (g aa/100g de proteína)

2. Cómputo o índice químico (IQ) NO

Grado de contribución del aa limitante en la proteína evaluada con respecto a la

de referencia

IQ = (aa l muestra/aa l referencia) x 100

3. Índice de aminoácidos esenciales: 00

Media geométrica de las proporciones (%) de cada aa esencial en la proteína

problema con respecto a la de referencia.

4. Lisina disponible:

NO

Afectada por preparación de alimentos (calor + azúcares)

5. Calificación del aminoácido corregido por la digestibilidad de la

proteína (PDCAAS)

CALIFICACIÓN DEL AMINOÁCIDO CORREGIDO POR LA DIGESTIBILIDAD DE LA PROTEÍNA (PDCAAS)

NUTRICIÓN

HUMANA

ENFERMERÍA

Calificación del aminoácido corregido por la

digestibilidad de la proteína (PDCAAS - Protein

Digestibility Corrected Amino Acid Score)

Necesidad

de AA

Niños de 3 a 5 años

Da una puntuación a las

proteínas por perfil AA pero

corregida por su

digestibilidad

Cantidad igual o superior a necesidades

Valor máximo = 1 (la proteína estudiada proporciona el

100% de los aa requeridos)