Vitaminas y Minerales: Funciones, Fuentes y Pérdidas en los Alimentos

Vitaminas y minerales: micronutrientes esenciales

Las vitaminas son componentes esenciales de la dieta, cuyo aporte adecuado es imprescindible para el mantenimiento normal de las diversas funciones del organismo humano. Son sustancias orgánicas, de naturaleza y composición variada, denominadas micronutrientes esenciales. No aportan energía, pero sin ellas el organismo no es capaz de aprovechar los elementos constructivos y energéticos suministrados por la alimentación.

Funciones de las vitaminas

• Coenzimas (niacina, tiamina, riboflavina, folato).
• Componentes del sistema de defensa antioxidante (ácido ascórbico, vitamina E, carotenoides).
• Factores implicados en la regulación genética (vitaminas A y D).
• Funciones especializadas (vitamina A en la visión, vitamina K en reacciones de carboxilación).

Las vitaminas deben ser aportadas a través de la alimentación, puesto que el cuerpo humano no puede sintetizarlas.

Características generales

Las 13 vitaminas cumplen funciones catalíticas en cantidades muy bajas. Comparadas con las proteínas, los hidratos de carbono y los lípidos en su conjunto, solo representan entre el 0,015 % y el 0,02 % de la dieta del individuo.

Las vitaminas se encuentran en muchos alimentos en una forma que no es necesariamente la que tiene actividad biológica, por lo que el organismo humano requiere convertirla en su estado activo a través de diversas reacciones. En exceso pueden ocasionar intoxicación.

Fuentes

• Suplementos alimenticios.
• Fuentes vegetales y animales.

Pérdidas de vitaminas

• Durante la producción, almacenamiento y preparación de alimentos.
• Durante la manipulación postcosecha y distribución de frutas y vegetales.
• Manipulación postsacrificio y distribución de productos cárnicos.
• La cantidad de vitaminas en frutas y hortalizas varía frecuentemente según el estado de madurez, el lugar geográfico del cultivo y el clima.

Cambios postrecolección o postsacrificio

La liberación de enzimas oxidativas e hidrolíticas, debida a la alteración de la integridad celular y de la compartimentación enzimática, puede causar cambios en la distribución de las formas químicas y en la actividad de las vitaminas. La extensión de dichos cambios dependerá de los daños físicos que se originan durante la manipulación, de los abusos de temperatura y del tiempo transcurrido entre la obtención del alimento y su procesado.

En cambio, los cambios oxidativos causados por la acción de las lipooxigenasas pueden reducir la cantidad de muchas vitaminas, y la ascorbato oxidasa puede reducir el contenido de ácido ascórbico.

Pelado y troceado, lavado y molienda

El pelado y troceado de frutas y hortalizas pueden ocasionar pérdidas importantes de vitaminas, sobre todo si se tiene presente que en muchos casos las vitaminas se concentran en las excreciones (tallos, piel, mondas) que se desechan (pérdidas inevitables).

• El tratamiento alcalino en el pelado provoca pérdidas de folato, ácido ascórbico y tiamina.
• Pérdida de vitaminas hidrosolubles por lixiviación (lavado, exposición a salmueras).

Molienda: la molienda de granos de cereales implica su trituración y fraccionamiento para separar el salvado y el embrión. Como muchas vitaminas se localizan en el embrión y el salvado, las pérdidas pueden producirse durante su separación. Porcentajes de pérdida: P-70 %, Hi-75 %, Biotina-75 %, niacina-75 %, riboflavina-67 %, piridoxina-80 %.

Estas pérdidas, unidas a la prevalencia de enfermedades por deficiencias de vitaminas, justifican los argumentos necesarios para la legalización del enriquecimiento de los productos de cereales mediante la adición de ciertos nutrientes (riboflavina, niacina, tiamina, hierro, calcio).

Escaldado y procesos térmicos

El escaldado puede realizarse en agua caliente, flujo de vapor, aire caliente o en horno microondas. Las pérdidas de vitaminas se producen primero por oxidación y extracción acuosa (lixiviación), seguidas por el calor aplicado. El escaldado en agua caliente puede dar lugar, por lixiviación, a pérdidas enormes de vitaminas hidrosolubles.

Vitaminas liposolubles

Vitamina A

Comprende un grupo de hidrocarburos insaturados que incluye al retinol, compuestos afines y ciertos carotenoides. Su precursor es el β-caroteno.

• Las fuentes son vegetales que contengan β-caroteno; moléculas que actúan como provitamina, dando lugar a dos moléculas de vitamina A en el intestino.
• La degradación sigue un curso paralelo al de la degradación oxidativa de los lípidos insaturados.
• Los factores que potencian la oxidación de los lípidos insaturados aceleran también la degradación de la vitamina A, por oxidación directa o mediante efectos indirectos de radicales libres.

Vitamina D

Desempeña un papel importante en la regulación del metabolismo del calcio y del fósforo. Es un esteroide con cuatro formas moleculares: D2, D3, D4 y D5.

• La D3 (colecalciferol) se forma a partir del colesterol por la acción de la radiación UV del sol.
• Su presencia estimula la síntesis de proteínas que se unen al calcio (Ca²⁺), aumenta la absorción de calcio, y el resultado final de este proceso es la incorporación de calcio en los huesos.
• Su déficit produce raquitismo: los huesos de los niños se ablandan y se deforma el esqueleto.
• Se obtiene por ingestión de alimentos: salmón, sardinas, hígado de vacuno y cordero, leche de vaca, yema de huevo, mantequilla y grasas animales. La fuente principal son los aceites de pescado (hígado de pescado).

Vitamina E

Forma activa: α-tocoferol. Es un diterpeno que puede presentar las formas moleculares α, β y γ tocoferol.

• Antioxidante: buen agente reductor, reacciona con agentes oxidantes antes de que puedan atacar a otras biomoléculas.
• Su interacción con membranas la hace eficaz como antioxidante, y elimina radicales libres.
• Es estable en ausencia de O₂ y de lípidos oxidables.
• Los tratamientos anaerobios durante el procesado térmico, como los aplicados en la enlatado de alimentos, tienen poco efecto sobre la actividad de la vitamina E.
• La velocidad de degradación de la vitamina E aumenta en presencia de O₂ molecular y puede ser especialmente veloz cuando hay radicales libres presentes.

Vitamina K

(koagulación de la sangre). Diterpeno con cuatro formas moleculares K1, K2, K3, K4, con dos grupos carbonilo. Es estable al calor, susceptible a la degradación fotoquímica.

• Fuentes: vegetales de hoja verde, hígado de pescado y flora bacteriana intestinal.

Vitaminas hidrosolubles

Vitamina C

Asociada al L-ascórbico, lactona no saturada. El ácido ascórbico es esencial para la actividad de la polihidroxilasa; su falta debilita el colágeno y produce escorbuto. El ácido ascórbico se absorbe y se reparte por el organismo, concentrándose en suprarrenales e hipófisis. Se obtiene a través de la dieta.

Vitamina B1

Tiamina o aneurina. Es soluble en agua e insoluble en alcohol. Se produce por bacterias, hongos y vegetales, y abunda en la envoltura de cereales y legumbres. Actúa como coenzima con un papel fundamental en el metabolismo de glucídos y lípidos. Su deficiencia provoca el beriberi; depende de pH > 6, temperatura, fuerza iónica y presencia de iones.

Vitamina B2

Riboflavina: estable en condiciones normales de manipulación alimentaria. Precursor de coenzimas mononucleótido de flavina y dinucleótido de flavina y adenina.

Vitamina B3

Niacina: ácido nicotínico. Componente indispensable de NAD y NADP.

Vitamina B5

Ácido pantoténico: estable; las pérdidas en el tratamiento de la leche son del 10 %.

Vitamina B6

Piridoxina: estable. Pérdidas del 45 % en la cocción de carne y del 20-30 % en la cocción de hortalizas. Se utiliza a partir de las grasas del cuerpo y en la formación de glóbulos rojos.

Vitamina B8

Biotina: función en la síntesis de ácidos grasos y en la gluconeogénesis. Pérdidas del 10-15 %.

Vitamina B9

Ácido fólico: presente en hojas de vegetales. Participa en la síntesis de ADN junto a B12. Es imprescindible en la división y multiplicación celular, y aumenta durante el embarazo.

Vitamina B12

Cobalamina: interviene en reacciones de isomerización, deshidrogenación y metilación, y en la formación de eritrocitos. Su déficit produce anemia perniciosa.

Minerales

Los minerales son elementos químicos simples necesarios para la actividad de las células. Entre ellos se encuentran: calcio (Ca), magnesio (Mg), sodio (Na), fósforo (P), hierro (Fe), cobre (Cu), manganeso (Mn), cobalto (Co), zinc (Zn) y molibdeno (Mo).

Clasificación en tres grupos

• Macroelementos: necesarios en cantidades de gramos.
• Microelementos: necesarios en cantidades de miligramos.
• Oligoelementos o elementos traza: necesarios en cantidades de microgramos.

Funciones

Intervienen en todas las funciones corporales, son importantes en el crecimiento y desarrollo de tejidos y en el funcionamiento del sistema nervioso y muscular. Los alimentos procesados y refinados carecen de ellos; los integrales son la mejor fuente. Algunos actúan como factores que colaboran con las enzimas.

Fuentes principales

• Sodio (Na): sal.
• Potasio (K): fruta y verdura fresca, legumbres.
• Calcio (Ca): leche y derivados.
• Fósforo (P): frutos secos, quesos, soja, yema de huevo.
• Magnesio (Mg): cacao, soja, frutos secos, avena, maíz.
• Cloro (Cl): sal, agua potable, algas.
• Azufre (S): legumbres, col, cebolla, ajo, yema, pescados, puerros.
• Hierro (Fe): carnes, yema, verduras verdes, cereales integrales, frutos secos, levaduras.
• Flúor (F): agua potable, té, pescados, col, espinacas.
• Yodo (I): sal marina, pescados, mariscos, algas, vegetales.