Sabemos que son uno de los tres macronutrientes esenciales para la vida, junto con los hidratos de carbono y las grasas. Pero, ¿qué son en realidad las proteínas?

Las proteínas: macronutrientes esenciales

Las proteínas forman parte de todos los tejidos vivos, tienen tantas funciones para el correcto funcionamiento y desarrollo de nuestro organismo que se las conoce como «constructoras de la vida» (1).

Son grandes moléculas que contienen siempre carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, y, en muchos casos, también azufre.

Si descomponemos esa gran molécula nos encontraremos con unas unidades más pequeñas, los aminoácidos.

Un aminoácido se unirá a otro por medio de un enlace peptídico (entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino -el que lleva el nitrógeno- del otro) formando distintas cadenas de péptidos (dipéptido, si está formado por dos aminoácidos; tripéptido, por tres; oligopéptido, entre 3 y 10; y polipéptido, cuando se unen más de 10 aminoácidos).

Las proteínas son polipéptidos o cadenas largas de aminoácidos, que puede ir desde 40 hasta 4000, con una secuencia diferente que es la que va a determinar las características de la proteína y sus funciones (2).

Aunque en la naturaleza se conocen unos 300 aminoácidos, solo 20 integran las proteínas que son utilizadas por el ser humano (1). Y de esos 20, como enseguida veremos, 9 son esenciales para el organismo.

Funciones

Como ya señalamos, las proteínas son tan esenciales para la vida que, además de intervenir en el metabolismo energético como los otros dos macronutrientes, son componentes estructurales de nuestras células y realizan infinidad de funciones, entre las que podemos destacar (1,2):

• Metabolismo energético. Las proteínas se degradan en nuestro organismo, en un proceso catabólico, en aminoácidos. Así mismo, en un proceso anabólico, a partir de los aminoácidos, nuestro cuerpo es capaz de sintetizar proteínas que necesita para sus muchas funciones.
• Componentes estructurales de las células, por ejemplo, la queratina o el colágeno. Promotoras del crecimiento, desarrollo de los tejidos o reparación celular
• Intervienen en numerosas reacciones bioquímicas en las que participan como enzimas, catalizando infinidad de reacciones bioquímicas. La gran mayoría de las enzimas son de naturaleza proteica.
• Constituyen hormonas esenciales, por ejemplo, la insulina y el glucagón.
• Actúan como transportadores, por ejemplo, la hemoglobina que transporta el oxígeno en el torrente sanguíneo, contribuyendo así a la función sanguínea
• Conforman neurotransmisores. Los aminoácidos glutamato y glicina, por ejemplo, son neurotransmisores. Otros ejemplos son las encefalinas (tan importantes para controlar el dolor) y las endorfinas, que son neuropéptidos.
• Son precursores de otros metabolitos, por ejemplo, de las bases de purinas y pirimidinas de nuestro ADN y ARN, influyendo, por tanto, en la expresión genética
• Son esenciales en nuestro sistema inmunitario. Las inmunoglobulinas o anticuerpos son proteínas que defienden a nuestro organismo de sustancias extrañas
• Y, por supuesto, la salud de nuestros músculos por el aporte de Nitrógeno

Aminoácidos

Son por tanto el eslabón más pequeño de la cadena. Son moléculas que, como indica su denominación, siempre contendrán grupo amino (-NH₂) y grupo carboxílico -ácido- (-COOH). Además tendrán Hidrógeno y una cadena lateral (R) que es la que diferencia a un aminoácido de otro (2,3).

Pueden formar parte o no de las proteínas (aminoácidos proteinogénicos o no proteinogénicos) (2). Como ya señalamos solo son 20 los aminoácidos proteicos, y, aunque existen otras clasificaciones, a los efectos de este estudio nos interesa la que separa a los aminoácidos en función de si el organismo puede o no sintetizarlos.

De esta forma distinguimos entre:

• Aminoácidos no esenciales. Son aquellos que no requieren ser aportados en la dieta ya que el organismo puede sintetizarlos.
• Aminoácidos esenciales. Deben ser incorporados a la dieta ya que no pueden ser sintetizados por nuestro cuerpo.
• Aminoácidos condicionalmente esenciales. Son aquellos que pueden resultar esenciales si se dan determinadas condiciones.
  • Por ejemplo, en períodos de rápido crecimiento como puede ser la infancia o adolescencia, o en la lactancia y gestación, la arginina, aminoácido no esencial porque puede ser sintetizado por el organismo, deviene esencial porque se requiere una mayor cantidad.
  • En los casos en que un aminoácido es necesario para la síntesis de otro y el aminoácido precursor se obtiene en pequeñas cantidades. Por ejemplo:
    • La metionina (aminoácido esencial) es el precursor de la cisteína (no esencial)
    • La fenilalanina (esencial) es el precursor de la tirosina (no esencial)
  • Otros supuestos en los que pudiera no sintetizarse la cantidad necesaria. Por ejemplo, la glicina, cuyo precursor es la serina (también no esencial), que es un importante neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central.
  • Cuando existen alteraciones metabólicas que impiden la síntesis de algún aminoácido no esencial. Por ejemplo, en determinada afecciones del sistema inmunitario o de la microbiota intestinal puede haber una importante reducción en la síntesis de glutamina, con funciones esenciales como la síntesis de purinas (bases ADN y ARN) o en la generación de urea, entre otras (4).

Otra clasificación distribuye a los aminoácidos en siete grupos, atendiendo a distintos parámetros, entre ellos, su carácter ácido (aspartato, glutamina o asparagina) o básico (lisina, arginina o histidina); si tienen en su composición cadenas laterales aromáticas (fenilalanina, tirosina o triptófano); o alifáticas (glicina, alanina, valina, leucina, isoleucina); si contienen azufre (son los aminoácidos azufrados, la cisteína y la metionina) y otros (3).

Es importante resaltar que no todas las proteínas contienen todos los aminoácidos esenciales ni en las cantidades suficientes. Este y otros parámetros delimitará la calidad de la proteína.

Calidad de las proteínas

En efecto, no todas las proteínas que incorporamos en nuestra dieta incluyen todos los aminoácidos esenciales y, por tanto, pueden suponer carencias importantes para la realización de todas las funciones que desempeñan las proteínas en el organismo.

Para determinar la calidad de una proteína se utilizan diferentes herramientas de medición que establecen el valor biológico de la proteína (VB) que viene referido a la proporción de proteína absorbida que es retenida para ser utilizada por el organismo.

Entre estas herramientas está el DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score) o Puntaje Digestible de Aminoácidos Esenciales que utiliza como referencia la absorción de los aminoácidos en el íleon; o el PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score) o Puntaje de Aminoácidos Corregido por la Digestibilidad de la Proteínas que considera que los aminoácidos se digieren por igual a lo largo de todo el tracto digestivo, por tanto, menos preciso que el anterior, ya que la absorción no es la misma en los distintos tramos (5).

Como ya señalamos, en nuestro organismo, no solo se metaboliza la proteína hasta descomponerla en esas moléculas más pequeñas, aminoácidos, sino que una parte de estos será empleada de nuevo por el cuerpo para sintetizar de nuevo las proteínas necesarias.

Estas proteínas se sintetizan con los aminoácidos presentes. De ahí la importancia de ingerir todos los aminoácidos esenciales y en la cantidad suficiente. Por ello, las proteínas que incorporen todos los aminoácidos esenciales se consideran como de ALTO VALOR BIOLÓGICO ya que se puede utilizar de forma completa.

Las proteínas de mayor valor biológico son las de origen animal. Por ejemplo, los huevos o la leche humana tienen valores de utilización próximos al 100%.

Entonces, ¿si consumimos solo proteínas de origen vegetal nuestra alimentación será deficiente?

Depende…

Si sabes cómo incorporar las proteínas a tu dieta, tu alimentación no solo será completa, con un aporte suficiente de todos los aminoácidos esenciales, sino que, además, tendrá efectos más beneficiosos para tu salud y te ayudará a prevenir enfermedades no transmisibles.

Una alimentación basada en proteínas de origen vegetal puede ser tan completa… y más beneficiosa para tu salud, que la que se basa en proteínas de origen animal

Proteínas animales vs Proteínas vegetales

Ciertamente los puntajes son siempre más altos, de forma general, en las proteínas de origen animal. Además son una buena fuente de hierro, vitamina B12 o zinc. Es verdad que en una alimentación basada en plantas se debe prestar atención a estos y algún otro micronutriente, como el omega-3 (de hecho en dietas estrictamente veganas e incluso vegetarianas deben incorporarse suplementos de vitamina B12 y omega-3). En relación a la absorción de hierro, así como en el tema de las proteínas que abordamos aquí, solo es necesario saber cómo combinar de forma adecuada los alimentos.

Y es que las proteínas de origen vegetal tienen, en principio, un Valor Biológico más bajo porque suele carecer de algún aminoácido esencial. A ese aminoácido se le conoce como «aminoácido limitante».

Aunque puede existir variaciones, por ejemplo, en los vegetales pueden darse muchos procesos fisiológicos que impliquen una variación en sus aminoácidos (6), a continuación indicamos, para los principales grupos de proteínas vegetales, los aminoácidos esenciales limitantes en rojo, y aquellos que tienen en mayor cantidad, en verde (destacaremos solo aquellos que tienen en una mayor cantidad a efectos de establecer la complementariedad):

• Los cereales, como el arroz, trigo, maíz, avena, mijo…
  • Aminoácido limitante: LISINA
  • Ricos en: METIONINA y CISTEÍNA (aminoácidos azufrados)
• Las legumbres, como los guisantes, lentejas, habas…
  • Aminoácidos limitantes: METIONINA y CISTEÍNA (aminoácidos azufrados)
  • Ricos en: LISINA
• Con respecto a los frutos secos y a las semillas, nos apoyamos en un reciente estudio, muy completo, que compara distintos alimentos pertenecientes a uno y otro grupo y que ya nos adelanta los beneficios que aporta su combinación. Según dicho estudio (7):
  • Los frutos secos (cacahuete crudo, pistachos tostados y anacardos tostados) presentan un elevado contenido de varios aminoácidos esenciales (histidina, valina, fenilalanina, LISINA, treonina y leucina). Y, como primer aminoácido limitante, la METIONINA.
    • La nuez de Brasil tiene un alto contenido en METIONINA. Su primer aminoácido limitante, la LISINA.
    • Las nueces pecanas son las que tienen proteínas de menor calidad.
  • En cuanto a las semillas, las de cáñamo, calabaza tostada y sésamo contienen varios aminoácidos esenciales, entre ellos treonina, fenilalanina, valina, histidina y METIONINA y, en general, tienen menos cantidad de LISINA.
    • Las semillas de calabaza cruda son las más ricas en ISOLEUCINA y LEUCINA.
    • Las semillas de chía resultaron ser las que tienen un menor contenido de aminoácidos esenciales y, como limitante, la LEUCINA.
    • El sésamo negro tiene como aminoácido limitante la METIONINA.

Esta clasificación nos permitirá establecer unas combinaciones adecuadas al objeto de conseguir incorporar en nuestra dieta proteínas vegetales completas, tal y como veremos enseguida.

Sin embargo antes debemos añadiremos algunos datos y matices interesantes a la clasificación anterior, destacando el valor proteico de algunos alimentos vegetales:

1. Algunas legumbres como la soja tienen una calidad muy alta, próxima a la de las proteínas animales, con todos los aminoácidos esenciales.
2. Los garbanzos y los guisantes son otras legumbres de muy alto valor proteico.
3. La patata (tubérculo) contiene también proteínas de muy alta calidad.
4. La remolacha es una hortaliza de calidad proteica elevada, únicamente tiene una cantidad ligeramente baja de metionina.
5. Entre los frutos secos, las nueces y los pistachos destacan también por su elevada calidad proteica

El análisis de los aminoácidos esenciales en los alimentos es, como podemos apreciar, muy complejo, sin embargo de lo expuesto ya se puede inferir un dato esencial: combinando bien las proteínas de origen vegetal podemos conseguir proteínas completas, con un buen aporte de aminoácidos esenciales (8,9).

Cualquier proteína puede alcanzar un valor biológico muy alto cuando se combina con la fuente complementaria adecuada

En la siguiente imagen vemos la combinación que pudiera resultar más adecuada para conseguir proteínas vegetales de muy alto valor biológico.

Es importante añadir que estas combinaciones, pese a la creencia común, no tienen porqué realizarse siempre en el mismo plato, es decir no hay porqué preparar unas lentejas con arroz, por ejemplo. Esto es debido a que nuestro organismo tiene un «pool» de aminoácidos en nuestro hígado. Es decir, en el hígado existe un pequeño depósito de aminoácidos que permitiría combinar los complementarios en el momento necesario (10). Un adulto de unos 70 kg de peso tendría una reserva proteica de 10-12 kg (11).

No obstante, es evidente que debemos haber ingerido las proteínas que proporcionan esos aminoácidos, por lo que las opciones podrían ser:

1. Combinar en el mismo plato las proteínas complementarias
2. Ingerirlas en distintos platos y/o momentos del día

El objetivo principal es que conozcamos y tengamos en cuenta esa complementariedad y la gestionemos según nuestras necesidades.

¿Cuánta proteína necesitamos?

Esta cantidad varía en función siempre de las características del individuo, su constitución corporal, etapa de vida, patologías, estilo de vida… Las necesidades de proteína de una persona sedentaria son muy diferentes a las de un deportista. En la enfermedad renal crónica, las guías recomiendan una ingesta algo menor de proteínas a la de una persona sana. Sin embargo, los pacientes sometidos a diálisis, debido al catabolismo de esta técnica, necesitan un mayor aporte proteico.

La OMS (Organización Mundial de la Salud) establece una ingesta mínima de 0,6 g/kg peso/día para mantener el balance nitrogenado, fijando como recomendaciones para la población general entre 0,6-0,8 g/kg/día (12). La EFSA (Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria) recomienda que los adultos sanos consuman unos 0,83 g de proteína por kg de peso al día. Es decir, una persona de 70 kg de peso necesitaría unos 58-60 g de proteína (13). El paciente de diálisis necesitaría entre 1,1-1,4 g/kg/día.

Si tenemos en cuenta la distribución porcentual que se realiza normalmente para los macronutrientes, a las proteínas se les atribuyen porcentajes que van desde un 15% hasta un 20% de las calorías totales, y sabiendo que 1 g de proteínas equivale a 4 kcal, una dieta de 2000 kcal aportaría entre 60 y 75 g de proteínas. Por tanto, nuestro aporte proteico es fácilmente superior al recomendado.

En todo caso, debemos recordar siempre la importancia de mantener el equilibrio en nuestra alimentación, introduciendo variación y color en nuestros platos. Un exceso de contenido proteico resultaría también dañino para nuestro hígado y nuestros riñones. El hígado debe ser capaz de metabolizar el amoníaco (su acumulación en el organismo resultaría tóxica) que se genera en el metabolismo de las proteínas, convirtiéndolo en urea que será filtrada por los riñones y excretada en la orina.

Proteínas vegetales… además, más saludables

No podemos concluir este artículo sin abordar los beneficios que una dieta basada fundamentalmente en plantas tiene para nuestra salud. Y es que, aunque las proteínas de origen animal tengan una mejor digestibilidad y mayor calidad, su consumo se relaciona en numerosos estudios científicos con un mayor riesgo de mortalidad derivado de enfermedades no transmisibles, como las cardiovasculares o el cáncer (5).

La EFSA establece asimismo una relación entre el consumo de proteínas vegetales y una menor tasa de mortalidad por cualquier causa. Las proteínas vegetales parecen resultar más beneficiosas para evitar enfermedades cardiovasculares, control de la presión arterial y de los niveles de colesterol y regulación de la glucemia (11), incluso se establece una relación inversa entre el consumo de soja y el cáncer de mama.

Además de las ventajas que representa por el menor impacto ambiental, una alimentación basada en plantas proporciona más fibra y antioxidantes, contiene menos grasas saturadas, colesterol y sodio (con la excepción de los productos procesados) (13).

Un informe sobre las legumbres de la FEN (Fundación Española de la Nutrición) afirma que estos alimentos son muy completos, incluyendo en su composición prácticamente todos los nutrientes necesarios. Además de las proteínas, son una excelente fuente de fibra; vitaminas (especialmente del grupo B -B1, B3, B6 y folatos-); minerales como el potasio, calcio, magnesio, fósforo, zinc y hierro (para favorecer su absorción se recomienda combinar con un alimento rico en vitamina C); y otros componentes de gran interés nutricional, como los fitoestrógenos (especialmente isoflavonas) (14).

El mayor problema asociado al consumo de legumbres deriva de oligosacáridos como el ácido fítico, causantes de las molestas flatulencias. Factor que puede minimizarse con algunos trucos culinarios, como el remojo o el cambio de agua tras cortar la cocción.

Las legumbres son una magnífica opción para incorporar a nuestra dieta proteínas vegetales, con las ventajas que aporta a nuestra salud y al bolsillo, por su bajo coste

Cada vez es mayor la variedad de proteínas vegetales

Pero existen cada vez más alternativas para disfrutar de una alimentación saludable basada en plantas. Derivados de la soja, como la leche de soja; tamari (salsa de soja que se obtiene en un proceso en el que se someten a fermentación los granos de soja con el hongo koji); el tofu, conocido como el queso o la cuajada de la soja (se elabora incorporando un elemento ácido a la leche de soja); el tempeh (es un alimento con forma de torta de consistencia gruesa típico en Indonesia y consiste en soja fermentada aunque también se pueden utilizar otras legumbres o sustratos como mijo, arroz, cebada, garbanzos…) (15).

Otra alternativa vegetal es el seitán, también conocido como la carne vegetal. Su base es el gluten de trigo. Su elaboración es sencilla, consiste en eliminar el almidón en una mezcla de harina de trigo y agua, para ello se enjuaga varias veces la mezcla hasta que se obtiene una masa pura de gluten.

Es preciso advertir que muchos de estos productos se venden en el supermercado como alimentos procesados, por lo que debe prestarse atención al contenido en sodio, grasas saturadas y otros aditivos no saludables.

Los alimentos procesados, aunque su origen sea vegetal pueden incorporar sodio en exceso, grasas saturadas y aditivos no saludables, por lo que deben consumirse siempre con moderación

En el siguiente cuadro vemos el contenido nutricional de varios de los alimentos citados, por cada 100 g de alimento. Asimismo se establece el valor diario recomendado para un adulto sano (VDR) para cada uno de los nutrientes de la tabla

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

(1) Zea Morales JP, Zea Pizarro WJ, Vaccaro Macías VI, Avalos Moreno E. Los aminoácidos en el cuerpo humano. Revista Científica Mundo de la Investigación y el Conocimiento. 2017; 1(5): pp. 379-91.

(2) García Barradas O, Mendoza López R, Muñoz Muñiz O. Los aminoácidos, eslabones de vida. Revista de divulgación científica y tecnológica de la Universidad Veracruzana. s.f. XXIII(3).

(3) Medicina Universidad de San Carlos de Guatemala. Tutorial de aminoácidos. Portal químico. Guatemala: Facultad de Ciencias Médicas. Universidad de San Carlos de Guatemala. 2005. Disponible en: https://medicina.usac.edu.gt/quimica/biomol2/aa/Amino_cidos_1.htm

(4) Bonet A, Grau T. La glutamina, un aminoácido indispensable en el enfermo crítico. Med. intensiva. 2007; 31(7): pp. 402-6.

(5) Quesada D, Gómez G. ¿Proteínas de origen vegetal o de origen animal? Una mirada a su impacto sobre la salud y el medio ambiente. Revista de Nutrición Clínica y Metabolismo. 2019; 2(1): pp. 79-86.

(6) Abadía J, Gracia P, Cistué L, Lasa JM, Heras L. Métodos de extracción de aminoácidos libres en la remolacha (Beta vulgaris L). Anales. 1979; 14(3): pp. 459-68

(7) Dodevska M, Markovic JK, Sofrenic I, Tesevic V, Jankovic M, Djordjevic B et al. Similarities and differences in the nutritional composition of nuts and seeds in Serbia. Front. Nutr. 2022; 9: pp. 1-18

(8) Herreman L, Nommensen P, Pennings P, Laus MC. Comprehensive overview of the quality of plant- And animal-sourced proteins based on the digestible indispensable amino acid score. Food Science & Nutrition. 2020; 8: pp. 5379–91

(9) Santillán Mancero E, Abril Merizalde L, Andrade Trujillo C. Proteínas de alta calidad biológica de bajo costo a base de mezclas alimentarias vegetales aminoacídicamente completas valoradas por cómputo aminoacídico. La Ciencia al Servicio de la Salud y la Nutrición. 2019; 10(Especial Seminarios de Salud Pública): pp. 193-201

(10) Sociedad Española de Dietética y Ciencias de la Alimentación. Proteína vegetal. Madrid: SEDCA. 2019. Disponible en: https://nutricion.org/portfolio-item/proteina/

(11) Rosas Morales MR. Soja. OFFARM. 2006; 25(2): pp. 80-6

(12) Lorenzo Sellarés V, Luis Rodríguez D. Nutrición en la Enfermedad Renal Crónica. En: Lorenzo V., López Gómez JM (Eds). Nefrología al día. ISSN: 2659-2606. Disponible en: https://www.nefrologiaaldia.org/220

(13) EUFIC. Proteína de origen vegetal: todo lo que necesitas saber para sacar provecho de ella. Bruselas: EUFIC food facts for healthy choices. 2022. Disponible en: https://www.eufic.org/es/que-contienen-los-alimentos/articulo/proteina-de-origen-vegetal-todo-lo-que-necesitas-saber-para-sacar-provecho-de-ella/#ref3

(14) Fundación Española de la Nutrición. Informe sobre las legumbres, nutrición y salud. Madrid: FEN. s.f. Disponible en: https://www.aesan.gob.es/AECOSAN/docs/documentos/noticias/2017/Informe_Legumbres_Nutricion_Salud.pdf

(15) Qin P, Wang T, Luo Y. A review on plant-based proteins from soybean: Health benefits and soy product development. Journal of Agriculture and Food Research. 2022; 7: pp. 1-8

(16) BEDCA. Base de Datos Española de Composición de Alimentos. Disponible en: https://www.bedca.net/

(17) Todoalimentos.org. Tabla nutricional: Tempeh. Todoalimentos.org. Disponible en: http://www.todoalimentos.org/tempeh/

(18) USDA. Meat substitute, cereal-and vegetable protein-based, fried. USDA. US Department of Agriculture. 2022. Disponible en: https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-details/2344657/nutrients

(19) Valero Gaspar T, Rodríguez Alonso P, Ruíz Moreno E et al. La alimentación española. Características nutricionales de los principales alimentos de nuestra dieta. 2a. Edición. Madrid: Fundación Española de la Nutrición; 2018.