Aminoácido esencial

Un aminoácido esencial ou indispensable é un aminoácido que debe estar incluído nos alimentos da dieta para manter unha boa saúde. Considéranse esenciais para un humano adulto os seguintes aminoácidos: fenilalanina, valina, treonina, triptófano, isoleucina, metionina, leucina, lisina, e histidina .

Que un aminoácido sexa esencial pode deberse a dúas razóns:
 Non o pode sintetizar o noso metabolismo a partir de substancias simples das que hai moita dispoñibilidade na célula, porque non temos as rutas metabólicas necesarias. Por exemplo, o glutamato pode sintetizarse facilmente a partir de produtos nitroxenados e carbonados abundantes nas células, polo que o glutamato non é un aminoácido esencial. Polo contrario, non temos os encimas necesarios para sintetizar lisina, polo que é un aminoácido esencial, e deberemos tomala nos alimentos da dieta (por exemplo, de orixe vexetal, xa que as plantas si a sintetizan).
 O organismo pode sintetizalo, pero non o pode facer coa suficiente rapidez como para poder producir as cantidades que o noso corpo require. Por exemplo, durante o rápido crecemento dos nenos pode requirirse máis cantidade dalgúns aminoácidos ca a que o corpo pode sintetizar, polo que para eles será esencial a arxinina e para un adulto non.

Téñase en conta tamén que algúns aminoácidos poden sintetizarse a partir doutros aminoácidos, e que ás veces é conveniente falar de aminoácidos nutricionalmente equivalentes (véxase máis abaixo) cando derivan uns doutros. E hai aminoácidos que non se poden sintetizar de novo a partir de substancias sinxelas pero si a partir doutros precursores algo máis complexos que cheguen á célula. E outros só son necesarios en determinadas circunstancias (crecemento, doenzas etc.).

 Aminoácidos esenciais e condicionalmente esenciais 
Na seguinte táboa inclúense os aminoácidos xeralmente considerados esenciais, condicionalmente esenciais (*) e non esenciais.

 Esencial (adultos) Non esencial Isoleucina Alanina Leucina Arxinina* Lisina Aspartato Metionina Cisteína* Fenilalanina Glutamato Treonina Glutamina* Triptófano Glicina* Valina Prolina* Histidina Serina*  Asparaxina*Tirosina*

(*) Só son esenciais en certos casos.

Considéranse aminoácidos esenciais para os humanos adultos os seguintes: fenilalanina, valina, treonina, triptófano, isoleucina, metionina, leucina, lisina, e histidina. Ademais, a cisteína (ou aminoácidos con xofre), a tirosina (ou aminoácidos aromáticos), e a arxinina son requiridos tamén polos bebés e nenos en crecemento., page 150

Ademais algúns aminoácidos considéranse condicionalmente esenciais, o que significa que non son requiridos normalmente na dieta, pero que poden selo en individuos que non poden sintetizalos na cantidade normal (por causa dunha enfermidade). Entre estes están: a arxinina, cisteína, glicina, glutamina, prolina, serina e tirosina  Un exemplo dun grupo de individuos que teñen esta necesidade especial de aminoácidos é o dos que padecen a enfermidade fenilcetonuria, os cales deben manter na súa dieta un nivel moi baixo de fenilalanina para previr atraso mental e outras complicacións metabólicas, pero que por esa razón non poden sintetizar tirosina a partir da fenilalanina, polo que a tirosina é un aminoácido esencial para eles.

A distinción entre aminoácido esencial e non esencial ás veces non é moi clara, porque algúns aminoácidos se poden formar no noso corpo a partir doutros. Os aminoácidos que conteñen xofre, metionina e homocisteína (non proteinoxénico), poden interconverterse encimaticamente un no outro no noso corpo, pero ningún deles pode ser sintetizado de novo nos humanos. Igualmente, a cisteína, outro aminoácido xofrado, pode obterse a partir da homocisteína pero non pode sintetizarse por separado. Por esta razón, por conveniencia, os aminoácidos que conteñen xofre son considerados como un único conxunto de aminoácidos nutricionalmente equivalentes. O mesmo ocorre co par de aminoácidos aromáticos fenilalanina e tirosina. E outro tanto coa arxinina, ornitina (non proteinoxénico), e citrulina (non proteinoxénico), que se poden interconverter no ciclo da urea. Isto explica que as listas de aminoácidos esenciais ás veces non coincidan totalmente segundo as fontes consultadas e a definición aplicada.

Por último, a listaxe de aminoácidos esenciais dada refírese ao ser humano, pero outras especies animais teñen un requirimento distinto de aminoácidos esenciais. As plantas e bacterias poden sintetizar os aminoácidos que para o home son esenciais, polo que neses organismos non se aplica o concepto de aminoácido esencial.

 Cantidades diarias recomendadas 
As estimacións dos requirimentos diarios de aminoácidos esenciais sempre foron difíciles de cuantificar, e as cifras sufriron considerables revisións nos últimos 20 anos. Na seguinte táboa indícanse as cantidades diarias recomendadas pola Organización Mundial da Saúde (OMS/WHO) e a Organización para a Agricultura e a Alimentación (FAO) actualmente para os aminoácidos esenciais en adultos humanos, xunto cos símbolos dunha letra de cada aminoácido.

 Aminoácido(s) mg por kg de peso corporal mg por 70 kg mg por 100 kg I Isoleucina 20 1400 2000 L Leucina 39 2730 3900 K Lisina 30 2100 3000 M Metionina
+ C Cisteína 10,4 + 4,1 (15 total) 1050 1500 F Fenilalanina
+ Y Tirosina 25 (total) 1750 2500 T Treonina 15 1050 1500 W Triptófano 4 280 400 V Valina 26 1820 2600H Histidina

Os consumos diarios recomendados para os nenos de 3 anos de idade en adiante son dun 10% a un 20% maior ca para os adultos, e os dos máis cativos poden ser ata 150% maiores no primeiro ano de vida.

Os principais factores que se consideran que afectan aos requirimentos de aminoácidos son: os períodos de crecemento do corpo, embarazo, dixestibilidade das proteínas dos alimentos, factores ambientais, características xenéticas de cada individuo, e situacións patolóxicas (enfermidades). Para algunhas situacións (traumatismos, doenzas hepáticas e renais...) non hai datos suficientes sobre os cambios nos requirimentos de aminoácidos que estas situacións producen.

 Descubrimento dos aminoácidos esenciais 
Foron descubertos polos trastornos que causaba a súa ausencia na dieta das ratas. Para a síntese proteica nos ribosomas eucariotas as células requiren normalmente 20 aminoácidos diferentes, que pasarán a formar parte das proteínas e que se denominan aminoácidos proteinoxénicos (a eses 20 habería que engadir a selenocisteína e a pirrolisina, que aparecen nalgunhas proteínas). Un déficit de calquera deses aminoácidos sería un factor limitante para a síntese proteica, e causa diversos trastornos. Como os eucariotas poden sintetizar algúns dos aminoácidos a partir doutros substratos, só un grupo deles son nutrientes esenciais.

Os científicos sabían desde comezos do século XX que as ratas non podían sobrevivir cunha dieta cuxa única fonte de proteínas fose a proteína zeína do millo (Zea mays), pero que se recuperaban se lles daban a proteína caseína do leite de vaca. Isto levou a William Cumming Rose ao descubrimento do aminoácido esencial treonina.Rose WC, Haines WJ, Warner DT, Johnson JE. The amino acid requirements of man. II. The role of threonine and histidine. J Biol Chem. 1951;188(1):49-58 Modificando a dieta dos roedores, Rose puido demostrar que para as ratas eran esenciais 10 aminoácidos: lisina, triptófano, histidina, fenilalanina, leucina, isoleucina, metionina, valina, e arxinina, ademais do primeiro descuberto, a treonina. Nos seus últimos traballos Rose demostrou que para os humanos adultos eran esenciais 8 aminoácidos, e ademais a histidina era esencial para os nenos pequenos. Estudos a longo prazo posteriores determinaron que a histidina era tamén esencial para os humanos adultos.

Debido á evidente diferenza no valor nutricional da zeína con respecto á caseína nas ratas, empezaron a utilizarse diversos índices para expresar a "calidade" ou "valor" dos diversos tipos de proteínas para a nutrición, como o valor biolóxico, a utilización proteínica neta ou o cómputo de aminoácidos corrixido para a dixestibilidade das proteínas. Estes conceptos son importantes na industria gandeira, porque a falta relativa dalgún aminoácido esencial na comida dos animais causa un efecto limitante no seu crecemento e na taxa de conversión da comida, polo que é necesario combinar os tipos de alimentación que se lles dá aos animais ou suplementala con aminoácidos como metionina, lisina, treonina, ou triptófano.

As proteínas vexetais adoitan ter un valor biolóxico menor ca as proteínas de orixe animal como as dos ovos e leite. Nunha proteína vexetal é frecuente que falten algúns dos aminoácidos ou que os teña só en cantidades de trazas McDougall J. Composition of plant proteins. Circulation. 2002;105(25):e197. Por exemplo as proteínas do millo teñen escasa lisina, e as dos feixóns teñen pouco triptófano. Pero combinar varios alimentos vexetais distintos pode proporcionar unha combinación de proteínas de alto valor biolóxico.Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. Washington, D.C.: National Academies Press; 2002

 Deficiencia en aminoácidos esenciais 

Os aminoácidos que son esenciaias na dieta humana foron establecidos nunha serie de experimentos realizados por William Cumming Rose. Os experimentos implicaban proporcionar dietas elementais a estudantes masculinos con boa saúde, que consistían en amidón de millo, sacarosa, graxa sen proteína, aceite de millo, sales inorgánicos, as vitaminas coñecidas, un gran "caramelo" feito con extracto de fígado con aceite de menta (para subministrar todas as posibles vitaminas daquela descoñecidas), e mesturas de aminoácidos individuais altamente purificados. O principal resultado medido era o balance de nitróxeno. Rose decatouse que se encontraban en maior ou menor grao síntomas de nerviosismo, cansazo, e mareos cando aos suxeitos se lles privaba dalgún aminoácido esencial.Rose WC, Haines WJ, Warner DT. The amino acid requirements of man. III. The role of isoleucine; additional evidence concerning histidine. J Biol Chem. 1951;193(2):605-612

A deficiencia en aminoácidos esenciais debe distinguirse da desnutrición calórico proteica, que se manifesta en forma de marasmo ou kwashiorkor. O kwashiorkor era antes atribuído a unha simple deficiencia de proteínas na dieta en individuos que consumían suficientes calorías. Porén, esta teoría foi posta en dúbida ao atoparse que non hai diferenza entre as dietas dos nenos que desenvolven marasmo e os que desenvolven kwashiorkor.Ahmed T, Rahman S, Cravioto A. Oedematous malnutrition. Indian J Med Res. 2009;130(5):651-654

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Ácido graxo esencial
 Aminoácido proteinoxénico
 Vitamina

 Ligazóns externas 
 Contido en aminoácidos dalgúns alimentos vexetarianos en veganhealth.org
 Perfil de aminoácidos dalgúns alimentos comúns de Virginia Tech
 Molecular Expressions: The Amino Acid Collection - Información detallada e imaxes de todos os aminoácidos da Florida State University

Categoría:Aminoácidos
Categoría:Aminoácidos esenciais
Categoría:Alimentación
Categoría:Nutrientes esenciais