El proceso de absorción de nutrientes se produce principalmente y con una extraordinaria eficacia a través de las paredes del intestino delgado, donde se absorbe la mayor parte del agua, alcohol, azúcares, minerales y vitaminas hidrosolubles así como los productos de digestión de proteínas, grasas e hidratos de carbono
¿Cómo se aprovechan los nutrientes de los alimentos en el cuerpo?
El sistema digestivo Los alimentos son nuestro combustible y sus nutrientes proporcionan a las células del cuerpo la energía y las sustancias que necesitan para funcionar. Pero, antes de que los alimentos puedan hacer eso, los debemos digerir, descomponiéndolos en trozos pequeños para que nuestros cuerpos los puedan absorber y aprovechar.
- entran por la boca
- pasan por un largo tubo
- salen del cuerpo en forma de heces (caca) a través del ano
A lo largo del camino, se descomponen en moléculas diminutas para que el cuerpo pueda absorber los nutrientes que necesita:
- Las proteínas se deben descomponer en aminoácidos.
- Los almidones se descomponen en azúcares simples.
- Las grasas se descomponen en ácidos grasos y glicerol.
Los residuos que el cuerpo no puede aprovechar son los que salen del cuerpo en forma de heces.
¿Dónde y cómo se aprovecha lo que comemos?
Una vez que se llena de alimento, el estómago lo muele y revuelve para reducirlo a pequeñas partÌculas. Entonces, empuja estas pequeñas partÌculas a la primera parte del intestino delgado, llamada duodeno. El intestino delgado es donde ocurre la mayor parte de la digestión y absorción de nuestros alimentos.
¿Dónde se inicia el aprovechamiento de los nutrientes?
CARTILLA TECNOLÓGICA 5 MEJORAMIENTO DEL SUELO ¿QUÉ ES LO IMPORTANTE DEL SUELO?
Un buen suelo es esencial para una buena cosecha. El suelo debe tener todos los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas, y una estructura que las mantenga firmes y derechas. La estructura del suelo debe asegurar suficiente aire y agua para las raíces de la planta, pero debe evitar el exceso de agua mediante un buen drenaje. El humus se pierde rápidamente si al suelo se lo deja expuesto.
SISTEMA DE SUELO VIVIENTE
La mayor parte de los nutrientes se reciclan por las raíces de la planta y vuelven al suelo a través de las hojas que caen de la misma. Gusanos, insectos y pequeños organismos como los hongos, alimentan también al suelo con materia orgánica y lo cambian para producir humus, el cual hace que la capa inferior del suelo sea oscura y tenga una buena estructura. El humus se pierde rápidamente si al suelo se lo deja expuesto al aire por mucho tiempo sin ninguna cobertura. El subsuelo, es generalmente menos fértil.
FIGURA 1 El suelo es la mejor capa para la producción HAY DIFERENTES TIPOS DE SUELOS
Hay suelos que son naturalmente fértiles tales como las planicies de los ríos o tierras volcánicas, pero en muchos lugares el suelo es naturalmente de poca fertilidad o tiene una pérdida de nutrientes debido a limpieza, quemas regulares o producción continua de cultivos sin la aplicación de fertilizantes. Algunas de las características más comunes de los diferentes tipos de suelos se presentan en el cuadro 1. Para alcanzar una producción importante de cultivos, un agricultor debe mejorar la fertilidad y la estructura del suelo.
CUADRO 1 Tipos comunes de suelos y su tratamiento
Tipo de suelo | Funciones | Métodos de mejoramiento |
Arenoso | Estructura pobre Fertilidad pobre No puede retener agua | Añada regularmente materia orgánica y fertilizantes Use abono animal |
Areno-arcilloso | Estructura pobre Buena fertilidad | Añada materia orgánica ordinaria |
Arcilloso | Secado lento Retiene mucha agua | Añada materia orgánica y compost |
Subsuelo ácido | La capa del subsuelo es tóxica para algunas plantas | Mantenga el suelo inundado Cultive plantas que den sombra |
NUTRICIÓN DE LA PLANTA
Los cultivos saludables crecerán solamente si el suelo tiene suficientes nutrientes. El cuadro 2 señala los tres principales nutrientes químicos que la planta necesita.
CUADRO 2 Los nutrientes y sus funciones
Nutrientes | Función | Síntomas de deficiencia | Fuentes |
Nitrógeno (N) | Crecimiento de hojas y tallos color verde y resistencia a plagas | Hojas pálidas y amarillas. Caída de hojas Crecimiento pobre | Urea, nitrato o fosfato de amonio u otro fertilizante Compost Desechos animales Abono verde |
Fósforo (P) | Maduración temprana de semillas y frutos, formación de raíces, resistencia a sequías | Poco crecimiento Enfermedades Formación pobre de brotes y flores | Super fosfatos Excremento de pollo Ceniza Huesos de animales pequeños |
Potasio ( K ) | Raíces y tallos fuertes, semillas y hojas gruesas ayuda a mover los nutrientes alrededor de las plantas | Hojas arrugadas e inesperada maduración Crecimiento pobre | Clorhidrato de potasio Nitrato de potasio Ceniza, majada, hojas de banano Compost |
CÓMO SE MANEJA LA FERTILIDAD DEL SUELO
Algunos nutrientes químicos en el suelo son estables (fósforo) mientras que otros se pierden o se consumen muy fácilmente (nitrógeno). Un agricultor necesita hacer una aplicación básica y suficiente de nutrientes para empezar su huerto, y luego mantener una aplicación regular de los mismos mientras el cultivo crece. Un suelo pobre, puede llegar a ser productivo si está bien manejado. El abono y el compost son necesarios para mejorar la estructura del suelo (los fertilizantes químicos son necesarios para una mayor producción). El método comun es cavar un hoyo para producir y mezclar el compost, la materia orgánica, el abono y utilizarlos en el suelo, justo antes de plantar los cultivos. Esta es la aplicación básica. Después de plantar, aplique pequeñas cantidades de abono alrededor de la planta y añádalo aproximadamente cada dos semanas hasta cuando se produzca la cosecha.
Compost
El compost es muy fácil prepararlo y no cuesta nada si usted tiene tiempo, espacio en su huerto y acceso a los desechos de los animales de la granja o de la cocina, así como hojas y pasto cortado. El compost si se lo hace en un hueco común los nutrientes se pierden en el suelo debajo del hueco. Por esta circunstancia es mejor hacerlo formando un montón. Haga el compost en capas y añada los restos de cocina cada día. Es indispensable remover el montón cada mes, con el fin de ayudarle a que se prepare mejor. Este toma tres o cuatro meses para presentarse oscuro y listo para su utilización. Coloque el montón en un sitio donde usted puede rodearlo con ladrillos o con plantas grandes. Sólo en caso que usted no tenga acceso a los abonos orgánicos recurra al uso de fertilizantes.
FIGURA 2 Ejemplo de un compost en montón Fertilizantes
La forma más rápida para colocar los elementos nutritivos dentro del suelo es usar los químicos o fertilizantes que contengan uno o más de los tres nutrientes químicos que necesitan las plantas (ver cuadro 2). Los fertilizantes pueden eliminarse muy rápidamente, por lo que es necesario que no se apliquen demasiado pronto antes de la plantación. Los fertilizantes son costosos y se encuentran en forma muy concentrada en el comercio. Nunca ponga un fertilizante en el hueco muy cercano a la planta porque esto puede quemar las raíces. Es mejor dispersar el fertilizante y mezclarlo ligeramente en la superficie del suelo.
FIGURA 3 Uso de cercas Abono verde y compost para cultivos
Otra vía para alimentar el suelo es el uso de abono verde que puede ser utilizado como compost, especialmente las legumbres, las cuales colectan y retienen nitrógeno. Los árboles de vaina, pueden crecer junto a los cultivos alimentarios y sus ramas, ocasionalmente podadas, quedarse en el suelo como abono. Plantas leguminosas más bajas pueden ser plantadas junto a un cultivo alimentario para mejorar el suelo y mantener alejadas a las plagas.
CUADRO 3 Abono verde para cultivos
Cercas vivas | Abono verde/compost |
Laucaena Flemingia sp. Gliricidia sp. Pigeon pea (Cajanus sp.) Setaria sp. | Pastos Centro (Centrosema sp.) Puero (Puerina sp.) |
Uso de compost y majada
La majada puede ser secada a la sombra, por ejemplo, dentro del establo, y posteriormente almacenada para su uso futuro. La majada fresca puede quemar las plantas si se la coloca muy cerca de ellas. El compost es mejor cuando es ligero y no pegajoso. Tanto el compost como la majada pueden ser mezclados dentro del suelo, en el hoyo que se hace antes de plantar un árbol o en las excavaciones del huerto antes de plantar los vegetales o los cultivos alimentarios. El compost de zanja (figura 4) es útil para el crecimiento de nuevos cultivos o para la alimentación de otros ya establecidos. El compost y la majada pueden ser también diseminados en la superficie del suelo, pero es mejor si está protegido de la luz solar. Un compost bien revuelto, mezclado con un suelo arenoso se puede usar en un vivero.
FIGURA 4 Cercas de compost Capa de hierba
Otra vía para alimentar el suelo es utilizar una capa de hierba o paja, la cuál protege el suelo de la erosión. La paja y trozos de majada deberán ser dispersados y su espesor deberá ser de cuatro a seis centímetros alrededor de la planta.
FIGURA 5 Capa de hierba
¿Cómo hace el organismo humano para aprovechar los nutrientes y la energía que se encuentran dentro de los alimentos?
Viaje al interior del sistema digestivo VR 3D ¡Conoce cómo es la digestión dentro de tu cuerpo!
Todas las partes del cuerpo (los músculos, el cerebro, el corazón y el hígado) necesitan energía para funcionar. Esa energía proviene de los alimentos que comemos. Nuestros cuerpos digieren los alimentos combinándolos con líquidos (ácidos y enzimas) presentes en el estómago.
- Cuando el estómago digiere la comida, los carbohidratos (azúcares y almidones) se descomponen en otro tipo de azúcar, que se llama glucosa.
- El estómago y el intestino delgado absorben la glucosa y la liberan en el torrente sanguíneo.
- Una vez que está allí, la glucosa se puede emplear inmediatamente para producir energía o puede almacenarse en el cuerpo para usarla en otro momento.
Sin embargo, para usar o almacenar la glucosa, el cuerpo necesita insulina. Sin insulina, la glucosa permanece en el torrente sanguíneo y los niveles de azúcar en la sangre se mantienen altos.
¿Dónde se absorben los nutrientes en el intestino delgado?
El yeyuno ayuda a continuar la digestión de los alimentos que vienen del estómago. Absorbe nutrientes (vitaminas, minerales, carbohidratos, grasas, proteínas) y agua de los alimentos para que el cuerpo los pueda usar.
¿Cómo se aprovechan los alimentos en el aparato digestivo?
Los alimentos ingeridos son masticados, deglutidos y transportados a través del esófago hacia el estómago, donde se descomponen en un líquido denominado quimo. El quimo pasa del estómago al duodeno. Allí se mezcla con bilis y jugos pancreáticos que degradan aún más los nutrientes.
¿Cómo se distribuyen los nutrientes en el cuerpo humano?
La sangre: – La sangre es ese fluido rojo que vemos aparecer cuando nos hacemos una herida. Realmente, la sangre es agua y el color de ésta depende de las sustancias que contenga. Además, muchos de vosotros la habréis probado alguna vez y habréis pensado; ¡que salada está! Y es porque está cargada de sales minerales disueltas y otros componentes que conjuntamente forman el plasma sanguíneo,
- Además, en esta circulan tres tipos de células: 1- Glóbulos rojos o eritrocitos,
- Son los abundantes de la sangre y tienen como función transportar el oxígeno por el cuerpo.
- El color rojo de la sangre es gracias a estas células, ya que contienen hemoglobina que es de color roja, y ésta es la que transporta el oxígeno,
Normalmente, cuando las personas sufren anemia es porque hay un déficit de glóbulos rojos o de hemoglobina. Realmente, ya los conocías, cuantas veces habréis escuchado: ¡he ido a la montaña y me he cargado de glóbulos rojos! Eso es porqué en la montaña hay zonas con menos oxígeno, y se crean más glóbulos rojos para captar más cantidad de oxígeno.2- Glóbulos blancos o leucocitos,
- Forman parte del sistema inmunológico del cuerpo y se encargan de limpiar y defender nuestro organismo, ya sea por ellos mismos, o bien produciendo anticuerpos contra microbios.3- Plaquetas,
- Son partes de células y sirven para cerrar heridas, son las que acaban formando las costras.
- En el siguiente post hablaremos del sistema linfático.
Como veis, el sistema vascular es un sistema que se encarga de mantener a cada uno de nuestros órganos y tejidos bien nutridos, evitando que se acumulen residuos perjudiciales, Los vasos sanguíneos llegan al aparato digestivo para absorber los nutrientes y repartirlos por el cuerpo, a los pulmones para transportar el oxígeno, a los riñones e hígado para eliminar residuos, etc., un extenso sistema de carreteras, formado por los vasos sanguíneos, cuyo motor el latido del corazón,
¿Dónde se lleva a cabo el proceso de la nutrición?
La nutrición es un proceso que realizan los seres vivos en el que intervienen los Sistemas: Digestivo, Respiratorio, Circulatorio y Excretor. A través de este proceso se obtiene la energía, y se digieren y asimilan los alimentos.
¿Cuál es el nutriente más importante?
– El agua es probablemente el nutriente esencial más importante que una persona necesita. Una persona solo puede sobrevivir unos cuantos días sin consumir agua. Incluso una deshidratación leve puede causar dolor de cabeza y limitación de la función física y mental.
eliminar las toxinasamortiguar los choquestransportar los nutrientesevitar el estreñimientolubricaciónhidratación
La mejor fuente de agua es tomar agua natural y sin azúcar del grifo o embotellada. Para las personas que no les gusta el sabor del agua pura, pueden agregar unas gotas de limón u otras frutas cítricas. Además, una persona puede obtener agua adicional al consumir frutas que contienen una gran cantidad de agua.
¿Cómo se debe consumir los alimentos para aprovechar mejor sus nutrientes porque?
Cada alimento tiene una mejor forma de cocción – Durante el cocinado se producen pérdidas nutritivas, cuya importancia depende del cuidado con que se protejan a los alimentos de los agentes físicos ya mencionados (luz, oxígeno, temperatura). La cocción resulta beneficiosa para los alimentos de origen animal pero, generalmente, presenta más inconvenientes que ventajas para las frutas y algunas hortalizas.
¿Qué órgano procesa los nutrientes para obtener energía?
El aparato digestivo. la sangre y transportados a las células de todo el cuerpo. La digestión es el proceso mediante el cual los alimentos y las bebidas se descomponen en sus partes más pequeñas para que el cuerpo pueda usarlos como fuente de energía, y para formar y alimentar las células.
¿Cómo se absorben las proteínas en el cuerpo?
Rev Chil Nutr Vol.37, N°3, Septiembre 2010, págs.: 386-391 ARTÍCULOS DE ACTUALIZACIÓN EFECTO DE LA DIGESTIÓN EN LA BIODISPONIBILIDAD DE PÉPTIDOS CON ACTIVIDAD BIOLÓGICA EFFECT OF DIGESTION ON BIOAVALABILITY OF PEPTIDES WITH BIOLOGICAL ACTIVITY Maira Segura-Campos, Luis Chel-Guerrero, David Betancur-Ancona Facultad de Ingeniería Química, Campus de Ingenierías y Ciencias Exactas, Universidad Autónoma de Yucatán.
- Yucatán, México.
- Dirección para Correspondencia ABSTRACT The potential beneficial effect of the biopeptides depends on its capacity to reach intact the organs where they will carry out their function.
- However, once in the organism the peptides should cross a series of potential barriers that they should avoid in order not to be inactivated.
The digestive enzymes, the absorption through the gastrointestinal tract and the sanguine proteases can produce the hydrolysis of them and to generate inactive fragments or with a higher activity that its sequence precursor. Therefore, it is difficult to establish a direct relationship among the biological activity in vitro and in vivo, due mainly to the peptides bioavailability after oral administration.
- This should be taken into account at the moment to transfer the results from the investigation to the food industry for the elaboration and commercialization of nutraceutical products.
- Ey words: Peptides, biological activity, digestion, absorption, bioavailability.
- RESUMEN El potencial efecto beneficioso de los biopéptidos depende de su capacidad para alcanzar intactos los órganos donde van a realizar su función.
Sin embargo, una vez en el organismo dichos péptidos deben atravesar una serie de barreras potenciales que pueden inactivarlos. Las enzimas digestivas, la absorción a través del tracto gastrointestinal y las proteasas sanguíneas pueden producir la hidrólisis de los mismos y generar fragmentos inactivos o con una actividad mayor que su secuencia precursora.
- Por lo tanto, es difícil establecer una relación directa entre la actividad biológica in vitro e in vivo debido principalmente a la biodisponibilidad de los péptidos después de la administración oral.
- Esto debe ser tomado en cuenta en el momento de transferir los resultados de la investigación a la industria de alimentos para la elaboración y comercialización de productos nutracéuticos.
Palabras clave: Péptidos, actividad biológica, digestión, absorción, biodisponibilidad. INTRODUCCIÓN Hoy en día, diversas investigaciones están dirigidas al estudio de las proteínas y sus productos, es decir al rompimiento de los enlaces peptídicos generando péptidos de menor tamaño.
Dicha ruptura puede producirse mediante métodos fermentativos, utilizando bacterias ácido lácticas; métodos químicos, es decir, por tratamiento con ácidos o bases; o mediante métodos biológicos utilizando enzimas; siendo la hidrólisis acida y la enzimática las dos principales formas de obtenerlos (1).
Algunos péptidos obtenidos de diferentes fuentes alimenticias han mostrado efectos marcadamente positivos a la salud al funcionar como antihipertensivos, antioxidantes, anticancerígenos, antimicrobianos o anticariogénicos, por mencionar algunos ejemplos.
- Por esa razón, se conocen como péptidos biológicamente activos o péptidos funcionales, debido a que las secuencias de aminoácidos que estaban inactivas en el seno de su proteína de origen, presentan propiedades especiales una vez que se liberan por acción de las enzimas (2).
- Los péptidos bioactivos son componentes importantes de los denominados alimentos funcionales, los cuales hoy en día son foco de estudio, tanto por su evidente valor terapéutico como por su gran relevancia para la industria alimentaria, dada la gran repercusión económica que supone la comercialización de este tipo de alimentos y de los productos que los contienen (3).
El interés por el estudio de dichos péptidos se ha enf atizado debido a la importancia que tiene el consumo de alimentos en la salud debido a que estudios epidemiológicos han demostrado que existe una buena relación entre la dieta de las personas y la incidencia de enfermedades crónico degenerativas (4).
Sin embargo, la elevada inestabilidad de los péptidos en el entorno biológico, la rápida eliminación del plasma, pobre transportabilidad a través de las membranas y fácil metabolismo en el tracto gastrointestinal a limitado su uso terapéutico. Los experimentos in vivo, y los ensayos clínicos son necesarios para demostrar los efectos fisiológicos de los péptidos, siendo los estudios in vitro una alternativa temprana para evaluar la funcionalidad de los mismos por estar basados en mecanismos biológicos.
Sin embargo, es difícil establecer una relación directa entre la actividad biológica in vitro y el efecto in vivo, jugando un papel importante la biodisponibilidad de los péptidos después de su administración oral. IMPORTANCIA DE LA DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN SOBRE LA BIOACTIVIDAD La digestión es la barrera potencial para que los péptidos tengan una aplicación real al alcanzar los tejidos donde han de ejercer su acción en concentraciones suficientes para tener un efecto biológico.
Durante el proceso natural de digestión, las enzimas proteolíticas gastrointestinales pueden inactivar péptidos o liberarlos del seno de su proteína de origen donde se encontraban inactivos, presentando propiedades especiales una vez liberados (5). Por lo tanto, para que los péptidos sean utilizados como nutracéuticos y ejerzan un efecto fisiológico in vivo después de su administración oral, es de crucial importancia que permanezcan activos durante la digestión y absorción gastrointestinal para que puedan alcanzar el sistema cardiovascular.
Los principales factores que afectan la absorción oral de los péptidos son las diferencias metabólicas, anatómicas, fisiológicas y bioquímicas del tracto gastrointestinal, la actividad enzimática del mismo, la pobre permeabilidad de los biopéptidos al cruzar las membranas biológicas así como su naturaleza hidrofflica y tamaño molecular (6). DIGESTIÓN GASTROINTESTINAL La digestión de las proteínas se inicia en el estómago por acción de las pepsinas en particular la A y la C, sin embargo además de la proteólisis en el estómago, la alta acidez del mismohidroliza las proteínas antes de que estas alcancen el intestino para su absorción (9).
En el lumen intestinal, las endopeptidasas pancreáticas, principalmente la tripsina, elastasa y quimiotripsinajunto con exopeptidasas como la carboxipeptidasa A y B, producen péptidos de dos a seis residuos aminoacídicos así como aminoácidos libres, los cuales son absorbidos como tales atravesando el ribete estriado de los enterocitoscon ayuda de transportadores o acarreadores (10).
Los oligopéptidos producidos por acción de las enzimas gástricas y pancreáticas son después hidrolizados por exo y endopeptidasas en la membrana intestinal de borde en cepillo generando dipéptidos y tripéptidos (9). Posteriormente, los péptidos no digeridos y/o no absorbidos en el intestino delgado entran al intestino grueso o colón a través de la válvula ileocecal donde son metabolizados por la microbiota intestinal,especialmente bacilos del colon como la Escherichiacoli (10).
No obstante la barrera gastrointestinal, existe evidencia sustancial en la literatura que sugiere la absorción de proteínas nutricionales y farmacéuticas después de ser administrados por vía oral con la retención de suficiente actividad biológica para su uso terapéutico (9). ESTABILIDAD Y ACTIVIDAD DE LOS BIOPÉPTIDOS DURANTE LA DIGESTIÓN GASTROINTESTINAL La biodisponibilidad de los péptidos depende de la actividad enzimática de las diferentes áreas del tracto gastrointestinal.
La primera barrera de los péptidos es el lumen del intestino delgado, el cual contiene gran cantidad de proteasas secretadas por el páncreas y proteasas de las células de la mucosa. La segunda barrera enzimática son las proteasas de la membrana del borde en cepillo de las células epiteliales, las cuales contienen al menos quince peptidasas que en conjunto tienen una amplia especificidad pudiendo degradar tanto proteínas como péptidos (6).
- Woodley (11), establece que tras su administración oral, una proteína o péptido terapéutico debe resistir la acción de al menos 40 diferentes enzimas durante su paso por el intestino delgado.
- Además, las peptidasas lisosomales cuyo número se estima en más de 60, también representan una barrera para los péptidos y proteínas que son transportados por las células epiteliales vía endocitosis.
La simulación in vitro de la digestión fisiológica con proteasas gastrointestinales es una herramienta muy útil para evaluar la estabilidad de los biopéptidos frente a las enzimas digestivas (12). De esta manera se emula en dos etapas el proceso de digestión que tiene lugar en el organismo, efectuando en primer lugar una hidrólisis con pepsina a pH ácido y a continuación una digestión con extracto pancreático a pH básico (13).
La resistencia de algunos péptidos a las barreras enzimáti-cas depende en parte de su composición aminoacídica. De esta manera, péptidos con residuos de prolina e hidroxiprolina aislados de la caseína y la gelatina han resistido la degradación de las enzimas digestivas (14). Sin embargo, estudios in vitro de muestran no solo una reducción del potencial biológico por efecto de la hidrólisis sino también un incremento del mismo por efecto de la digestión.
Este es el caso del heptapéptidoKVLPVPQ el cual después de la acción de la enzima pancreática carboxipeptidasa A, presentó un incremento significativo del poder de inhibición de la enzima convertidora de angiotensina I (ECA-I) al eliminar el residuo terminal Q; mientras que el hexapéptidoYKVPQL derivado de la as 1 -caseína perdió su poder antihipertensivo después de ser sometido a la degradación pancreática (15).
- Por lo tanto, la simulación de la digestión gastrointestinal es una alternativa viable para evaluar no solo la biodisponibilidad de los péptidos sino también la forma activa y el mecanismo de acción de los mismos (16).
- ABSORCIÓN INTESTINAL Los péptidos que han resistido el proceso de digestión y llegan intactos al intestino, bien pueden ejercer una función local como relajantes de la mucosa gástrica o inhibidores de la secreción de enzimas, o si su acción es sistémica deben atravesar elepitelio y pasar al torrente circulatorio (10).
Sin embargo, las diferencias metabólicas y las variaciones anatómicas, fisiológicas y bioquímicas que se presentan en las diferentes partes del tracto gastrointestinal repercuten en la absorción de los mismos. Entre los factores fisiológicos, las diferencias en la composición y grosor de la mucosa, el pH, el área superficial, la actividad enzimática, la bilis, el jugo pancreático y el volumen y contenido de fluido, pueden modificar las relaciones de disolución, solubilidad, tiempos de tránsito, metabolismo y transporte de membrana de los péptidos (6).
- La pobre permeabilidad de los péptidos y proteínas terapéuticas a través de las membranas biológicas puede atribuirse a su estructura hidrofflica y tamaño molecular (17).
- El proceso de permeación puede ser mediado a través de transportadores peptídicos específicos.
- Dichos transportadores, no solo permiten la absorción de dipéptidos y tripéptidos de manera intacta a través de la membrana intestinal, sino que facilitan la salida de los mismos desde los enterocitos hasta el torrente circundante y evitan que una vez dentro de los mismos sean hidrolizados hasta aminoácidos por acción de diversas peptidasas intracelulares (18).
En este sentido, el transportador PepTl emplea un gradiente electroquímico transmembrana de protones como fuerza de transporte, el cual se mantiene por el intercambiador Na + /H + el cual a su vez obtiene energía de la Na + /K + -ATPasa (19). Además del sistema por transportadores, los péptidos pueden absorberse de manera intacta atravesando la mucosa intestinal mediante diversos mecanismos y ejercer sus efectos biológicos a nivel de tejidos.
- La ruta para celular se efectúa a través de los espacios intercelulares mediante difusión pasiva, lo cual implica el movimiento de péptidos de bajo peso molecular a favor de un gradiente de concentración, sin consumo de energía ni sistema de transporte o portador específico (20, 18).
- En la ruta transcelular, los péptidos ingresan al enterocito a través del borde en cepillo de la membrana apical y se desplazan por el interior del mismo hasta la membrana basolateral por difusión facilitada, es decir mediante el movimiento de los péptidos a través de la membrana a favor de un gradiente de concentración y mediante la presencia de un transportador específico (21).
La presencia en la membrana basolateral del enterocito de diversas proteínas con actividad ATPasa transportadoras de iones específicos, hacen posible la absorción de los péptidos mediante transporte activo, es decir en contra de un gradiente eléctrico o químico, dependiente de la energía liberada del metabolismo celular y de dicho transportador (22). Con la finalidad de comprender de los mecanismos de absorción intestinal de las biopéptidosque permitan establecer estrategias para maximizar su asimilación y potencial terapéutico,se emplean las células Caco-2,una línea de células procedentes de un carcinoma de colon rectal humano que presentan actividades enzimáticas y mecanismos de transporte similares a los del epitelio del intestino delgado (24).
De esta manera Satake y cols. (18) demostraron que la ruta paracelular era el principal mecanismo de transporte del péptido antihipertensivo VPP aunque una pequeña cantidad del mismo se absorvía transcelularmente vía el transportador PepTl. ESTABILIDAD EN SANGRE El elevado número de péptidasas que se encuentran en la sangre hace que el tiempo de estabilidad de los péptidos en el plasma sea muy corto, del orden de un minuto (25).
Sin embargo, existen evidencias de que ciertas fracciones peptídicas pueden absorberse en el tracto digestivo y ser transportadas por el torrente circulatorio sin ser hidrolizadas (26). Así, Foltz y col. (27) detectaron en el plasma de un grupo de 6 hombre y 6 mujeres los tripéptidos LPP, VPP e IPP con actividad inhibitoria de la ECA-Ial evaluar la biodisponibilidad de un yogurt 10 horas después de su ingesta.
De la misma manera, Matsuiy col. (28) detectaron en el plasma de sujetos normotensos el péptido VY derivado de la sardina con actividad inhibidora de la ECA y antihipertensiva después de su absorción trans epitelial dependiente de la dosis. ESTRATEGIAS PARA MEJORAR LA BIODISPONIBILIDAD DE LOS PÉPTIDOS La baja biodisponibilidad de los péptidos debido a las barreras potenciales de la digestión gastrointestinal, pobre transportabilidad a través de las membranas y rápida eliminación del plasma,halimitado elusode los mismos como agentes terapéuticos.
Por lo tanto, para efectuar formulaciones de péptidos biodisponibles, se debe inhibir o modular la actividad proteolítica que degrada al péptido; reforzar su transporte paracelular o transcelular; mejorar su penetración a través de la barrera mucosa; incrementar su vida media en la circulación, en los casos en los que se requiera la presencia sostenida de los mismos para su eficacia terapéutica; desarrollar péptidos análogos resistentes a proteasas que mantengan su actividad biológica, así como estabilizar a los mismos por conjugación a moléculas acarreadoras o por encapsulación (29).
Dentro de las estrategias generadas para mejorar la resistencia de los péptidos a las barreras potenciales de la digestión y absorción gastrointestinal se incluyen, la adición de elementos estructurales no peptídicos que pueden copiar o antagonizar las acciones biológicas de los péptidos naturales (péptido miméticos), modificaciones estructurales como la adición de moléculas de polietilenglicol (pegilación), de ácidos grasos, isoprenoides y colesterol (lipidación) así como de carbohidratos (glicosilación), o modificaciones químicas como la formación de enlaces disulfuro entre residuos de cisterna (ciclización), la sustitución aminoacídica y la N-metilación(30).
La reducción del ataque enzimático obtenido con estas modificaciones le permite a los péptidos alcanzar intactos la circulación sanguínea para conferirles entre otras ventajas mayor tiempo de disponibilidad así como aumento de potencia y/o actividad catalítica (la cual también depende de la molécula en cuestión) necesarias para su óptimo funcionamiento (31).
CONCLUSIONES El efecto biológico de los péptidos depende de su biodisponibilidad, la cual está determinada por su resistencia a la digestión gastrointestinal. Sin embargo, aún queda mucho camino para poder hacer conclusiones definitivas en este campo, en particular por la necesidad e importancia del estudio del comportamiento de estos compuestos bioactivos en el ser humano.
Por lo tanto, para asegurar el efecto biológico de los péptidos, es importante realizar estudios in vitro e in vivo que confirmen su estabilidad, capacidad de absorción y mecanismo de acción que incrementen y diversifiquen las aplicaciones nutracéuticas y farmacéuticas de los mismos.
Si pueden demostrarse los efectos beneficiosos en humanos de los distintos tipos de actividad biológica que en principio parecen tener todos estos péptidos, la puerta está abierta para el desarrollo de nuevos productos que unan nutrición y salud, transfiriendo los resultados de la investigación a la industria alimentaria.
BIBLIOGRAFÍA 1. Manninen A. Protein hydrolysates in sports and exercise: A brief review. J Sports Sci Med.2004; 3:60-3.2. Korhonen H, Pihlanto A. Bioactive peptides: Production and functionality. Int Dairy J: 2006; 16: 945-60.3. Burdock G A, Carabin I G, Griffiths J C.
European regulations on nutraceuticals, dietary supplements and functional foods: a framework based on safety. Toxicology 2006; 221(1): 17-27.4. Dávila A M, Sangronis E, Granito M. Leguminosas germinadas o fermentadas: alimentos o ingredientes de alimentos funcionales. Arch Latinoam Nutr.2003;53:348-4.5.
Vermeirssen V, Van Camp J, Verstraete W. Bioavailability of angiotensin I converting enzyme inhibitory peptides. Br J Nutr.2004; 92: 357- 66.6. Lee H J. Protein drug oral delivery: The recent progress. Arch Pharm Res.2002; 25 (5): 572-84.7. Robert P R., Zaloga G P Dietary bioactive peptides.
- New horizons 1994; 2: 237-43.8.
- Yamamoto N, Maeno M, Takano T.
- Purificad on and characterization of an antihypertensive peptide from a yogurt like product fermented by Lactobacillus helveticus CPN4.
- J Dairy Sci 1999; 82: 1388-93.9.
- Soltero R, Ekwuribe N.
- The oral delivery of protein andpeptide drugs.
- In: Drug delivery, principles and applications (2005) pp.106-110.10.
Arhewoh I M, Ahonkhai E I, Okhamafe A O. Optimising oral systems for the delivery of therapeutic proteins and peptides. African J Biotec.2005; 4(13): 1591-97.11. Woodley J F. Peptidase enzymes of G.I. tract; barriers to peptide delivery, but potential for controlled release.
- Proc Int Symp Control Rel Bioact Mater.1992; 19: 2-5.12.
- Matsui T, Yukiyoshi A, Doi S, Sugimoto H, Yamada H, Matsumoto K.
- Gastrointestinal enzyme production of bioactive peptides from royal jelly protein and their antihypertensive ability in SHR.
- J Nutr Biochem.2002; 13: 80-6.13.
- Roufik S, Gauthier S F, Turgeon S L.
In vitro digestibility of bioactive peptides derived from bovine beta-lactoglobulin. Int Dairy J 2006; 16: 294-302.14. Fitzgerald R J, Meisel H. Milk protein-derived peptide inhibitors of angiotensin-I- converting enzyme. Br J Nutr.2000; 84: S33-S7.15. Maeno M, Yamamoto N, Takano T.
- Identification of an antihypertensive peptide from casein hydrolysate produced by a proteinase from Lactobacillus helveticus CP790.
- J Dairy Sci.1996; 79: 1316-21.16.
- Miguel M, Aleixandre A M, Ramos M, López-Fandiño R.
- Effect of Simulated Gastrointestinal Digestion on the Antihypertensive Properties of ACE-Inhibitory Peptides Derived from Ovalbumin.
J Agric Food Chem.2006; 54: 726-31.17. Watts L, Fasano A. Modulation of intestinal permeability: a novel and innovative approach for the oral delivery of drugs, macromolecules and antigens. Biotechnol Genet Eng Rev 2000;17: 433-53.18. Satake M, Enjoh M, Nakamura Y, Takano T, Kawamura Y, Arai S, Shimizu M.
- Transepithelial transport of the bioactive tripeptide, Val-Pro-Pro, in human intestinal Caco-2 cell monolayers.
- Bios Biotec Biochem.2002; 66: 378-84.19.
- Brodin B, UhdNielsen C.
- Steffansen B, Frokjaer S.
- Transport of peptidomimetic drugs by the intestinal Di/tri-peptide transporter, PepT1.
- Pharm & Toxicol.2002; 90: 285-96.20.
Pappenheimer J R, Dahl C E, Kanovsky M L, Maggio J E. Intestinal absorption and excretion of octapeptides composed of D-amino acids. Proc Nat Acad Sci.1994; 1942-5.21. Pappenheimer JR, Michel CC. Role of villus microcirculation in intestinal absorption of glucose: coupling of epithelial with endothelial transport.
J Phys.2003;553:561-74.22. García M N, Flowers C, Cook J D. The Caco-2 cell culture system can be used as a model to study food iron availability. J Nutr.1996; 126:251-58.23. Ziv E, Bendayan M. Intestinal absorption of peptides through the enterocytes. Microsc Res Tech.2000; 49: 346-52.24. Elimrani I, Lahjouji K, Seidman E, Roy M J, Mitchell GA, Qureshi I.
Expression and localization of organic cation/carnitine transporter OCTN2 in Caco-2 cells. American Journal of Physiology Gastr Liver Phys.2003; 284(5): G863-71.25. Matsui T, Imamura M, Oka H, Osajima K, Kimoto K I, Kawasaki T, Matsumoto K. Tissue distribution of antihypertensive dipeptide, Val-Tyr, after its single oral administration to spontaneously hypertensive rats.
- J Peptide Sci.2004; 10: 535-45.26.
- Moskowitz D W.
- Is’ somatic’ angiotensin-I-convering enzyme a mechanosensor?.
- Diabetes Technol Therap.2003; 4: 841-58.27.
- Foltz M, Meynen E E, Bianco V, Van Platerink C, Koning TM M G, Kloek J.
- Angiotensin Converting Enzyme Inhibitory Peptides from a Lactotripeptide-Enriched Milk Beverage Are Absorbed Intact into the Circulation.
J Nutr 2007; 137: 953-58.28. Matsui T, Tamaya K, Seki E, Osajima K, Matsumoto K, Kawasaki T. Absorption of Val-Tyr with in vitro angiotensin I-converting enzyme inhibitory activity into the circulatingblood system of mild hypertensive subjects. Biol Pharma Bull.2002; 25: 1228-30.29.
Mehta NM. Oral delivery and recombinant production of peptide hormones. Part I: Making oral delivery possible. Bio Pharm Int 2004;17:38-46.30. Pichereau C, Allary C. Therapeutic peptides under the spotlight. Eur Biopharm Rev.2005; 5:1-4.31. Biron E, Chatterjee J, Ovadia O, Langenegger D, Brueggen J. Improving oral bioavailability of peptides by multiple N-methylation: Somatostatin analogues.
Angew Chem 2008; 47: 2595-9. Este trabajo fue recibido el 6 de Mayo de 2010 y aceptado para ser publicado el 2 de Julio de 2010. Dirigir la correspondencia a: Dr. David Betancur-Ancona Facultad de Ingeniería Química Campus de Ingenierías y Ciencias Exactas Universidad Autónoma de Yucatán, Yucatán, México. Periférico Nte. Km.33.5 Tablaje catastral 13615 Col. Chuburná de Hidalgo Inn Mérida, Yucatán, México, CR 97203 Teléfonos: 946-09-56, 946-09-81 y 946-09-89 Fax.(999) 946-09-94 E-mail: [email protected]
¿Cómo se incorporan los nutrientes a nuestro organismo?
Los alimentos que consumimos diariamente tienen componentes que se llaman nutrientes, Estos compuestos cumplen una función muy importante en nuestro organismo: participan en el metabolismo. Asimismo, los nutrientes de los alimentos son ingeridos, digeridos en el estómago y finalmente absorbidos en el intestino.
¿Cómo se distribuyen los nutrientes en el cuerpo humano?
La sangre: – La sangre es ese fluido rojo que vemos aparecer cuando nos hacemos una herida. Realmente, la sangre es agua y el color de ésta depende de las sustancias que contenga. Además, muchos de vosotros la habréis probado alguna vez y habréis pensado; ¡que salada está! Y es porque está cargada de sales minerales disueltas y otros componentes que conjuntamente forman el plasma sanguíneo,
Además, en esta circulan tres tipos de células: 1- Glóbulos rojos o eritrocitos, Son los abundantes de la sangre y tienen como función transportar el oxígeno por el cuerpo. El color rojo de la sangre es gracias a estas células, ya que contienen hemoglobina que es de color roja, y ésta es la que transporta el oxígeno,
Normalmente, cuando las personas sufren anemia es porque hay un déficit de glóbulos rojos o de hemoglobina. Realmente, ya los conocías, cuantas veces habréis escuchado: ¡he ido a la montaña y me he cargado de glóbulos rojos! Eso es porqué en la montaña hay zonas con menos oxígeno, y se crean más glóbulos rojos para captar más cantidad de oxígeno.2- Glóbulos blancos o leucocitos,
- Forman parte del sistema inmunológico del cuerpo y se encargan de limpiar y defender nuestro organismo, ya sea por ellos mismos, o bien produciendo anticuerpos contra microbios.3- Plaquetas,
- Son partes de células y sirven para cerrar heridas, son las que acaban formando las costras.
- En el siguiente post hablaremos del sistema linfático.
Como veis, el sistema vascular es un sistema que se encarga de mantener a cada uno de nuestros órganos y tejidos bien nutridos, evitando que se acumulen residuos perjudiciales, Los vasos sanguíneos llegan al aparato digestivo para absorber los nutrientes y repartirlos por el cuerpo, a los pulmones para transportar el oxígeno, a los riñones e hígado para eliminar residuos, etc., un extenso sistema de carreteras, formado por los vasos sanguíneos, cuyo motor el latido del corazón,