Los aminoácidos son moléculas que se combinan para formar proteínas. Los aminoácidos y las proteínas son los pilares fundamentales de la vida. Cuando las proteínas se digieren o se descomponen, los aminoácidos se acaban. El cuerpo humano utiliza aminoácidos para producir proteínas con el fin de ayudar al cuerpo a: Descomponer los alimentos, crecer, Reparar tejidos corporales y llevar a cabo muchas otras funciones corporales. El cuerpo humano también puede usar los aminoácidos como una fuente de energía.
Los aminoácidos se clasifican en tres grupos:
Aminoácidos esenciales: Los aminoácidos esenciales no los puede producir el cuerpo. En consecuencia, deben provenir de los alimentos. Los 9 aminoácidos esenciales son: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina.
Aminoácidos no esenciales: No esencial significa que nuestros cuerpos pueden producir el aminoácido, aun cuando no lo obtengamos de los alimentos que consumimos. Los aminoácidos no esenciales incluyen: alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutámico, glutamina, glicina, prolina, serina y tirosina.
Aminoácidos condicionales: Los aminoácidos condicionales por lo regular no son esenciales, excepto en momentos de enfermedad y estrés. Los aminoácidos condicionales incluyen: arginina, cisteína, glutamina, tirosina, glicina, ornitina, prolina y serina.
3 aplicaciones comerciales de aminoácidos en las industrias
Las tres aplicaciones más usuales de los aminoácidos se dan en tres industrias: la alimentaria, la industria farmacéutica y la química.
Aminoácidos en la Industria alimentaria:
Los aminoácidos se utilizan solos o en combinación, como potenciadores del sabor. El glutamato monosódico es el más utilizado en la industria alimentaria. La glicina y la alanina también mejoran el gusto y el sabor. El triptófano, en asociación con la histidina, actúa como antioxidante para conservar la leche en polvo. Para la conservación de los jugos de frutas, la cisteína actúa como antioxidante.
El aspartamo, un dipéptido (éster metílico de aspartil-fenilalanina) producido por una combinación de ácido aspártico y fenilalanina, es aproximadamente 200 veces más dulce que la sacarosa. Se utiliza como edulcorante artificial bajo en calorías en la industria de refrescos.
Algunos productos se complementan a menudo con ciertos aminoácidos para aumentar su valor alimenticio. Hay ciertos aminoácidos esenciales que son deficientes o limitantes en las proteínas vegetales como la lisina, metionina, treonina y triptófano. La adición de aminoácidos deficientes mejora la calidad nutricional de los alimentos para humanos y animales con el fin de proveer una mejor nutrición y salud. Así, el pan enriquecido con lisina, los productos de soja suplementados con metionina son de mejor valor nutricional. La harina de soja con metionina, así como la lisina y el ácido glutámico son ampliamente utilizados en los piensos para la nutrición de cerdos y otros animales de granja.
Industria farmacéutica:
Los aminoácidos se pueden utilizar como medicamentos. Los aminoácidos esenciales son útiles como ingredientes de los fluidos de infusión, para su administración a pacientes en el tratamiento posoperatorio.
Muchos aminoácidos se utilizan en suplementos de la comida para ayudar con ciertas condiciones y desordenes. Por ejemplo, el triptófano se utiliza para los trastornos del sueño, la depresión, ADHD, la fenilcetonuria, la narcolepsia, y el síndrome crónico de la fatiga.
El ADHD o el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) es uno de los trastornos del neurodesarrollo más frecuentes de la niñez. Es un trastorno crónico caracterizado por la dificultad para prestar atención, la hiperactividad y la impulsividad. El ADHD o TDAH suele comenzar en la niñez y puede persistir hasta la edad adulta. Puede ocasionar baja autoestima, problemas en las relaciones y dificultades en la escuela o el trabajo. Los síntomas incluyen hiperactividad y atención limitada. El tratamiento incluye medicamentos y terapia conversacional.
La fenilcetonuria, también denominada «PKU», es un trastorno hereditario poco frecuente que provoca la acumulación de un aminoácido denominado «fenilalanina» en el organismo. La fenilcetonuria es causada por un defecto en el gen que ayuda a crear la enzima necesaria para descomponer la fenilalanina.
Sin la enzima necesaria para procesar la fenilalanina, puede formarse una peligrosa acumulación si una persona con fenilcetonuria come alimentos con alto contenido de proteínas o ingiere aspartamo, que es un edulcorante artificial, lo que puede provocar, con el tiempo, graves problemas de salud.
Por el resto de sus vidas, las personas con fenilcetonuria (bebés, niños y adultos) necesitan seguir una dieta que limite la fenilalanina, que se encuentra mayormente en alimentos con proteínas.
La narcolepsia es un acceso de sueño de carácter patológico en el que se padece un deseo irresistible de dormir o sucesivos ataques de sueño.
La arginina es de uso frecuente como ingrediente en crema dental u otros productos dentales ofrecer relevo de los dientes sensibles. La arginina es un mineral que actúa de una manera similar al esmalte dental, un regulador importante de la sensibilidad de diente. Una dieta integrada por todos los aminoácidos, hidratos de carbono, y vitaminas se recomienda para los pacientes con un sistema digestivo o un síndrome del intestino irritable defectuoso
Industria química:
Los aminoácidos sirven como materias primas para producir varios compuestos tales como pesticidas y herbicidas. La glicina se utiliza como precursor para la síntesis de glifosato, que es un herbicida, mientras que la treonina es el material de partida para la producción de azthreonam, otro herbicida). El polimetilglutamato se utiliza para fabricar cuero sintético. Algunos aminoácidos en forma de derivados de N-acilo son útiles para la preparación de cosméticos.
Varios aminoácidos como la leucina, valina, prolina, alanina, cisteína, e isoleucina, se utilizan en los suplementos para el incremento y el culturismo del músculo.
Producción industrial de aminoácidos
Los aminoácidos se pueden producir por síntesis química, catálisis enzimática, la extracción de fuentes naturales, o la fermentación.
La síntesis química es de uso frecuente en la industria para la producción en masa de aminoácidos específicos. Sin embargo, la desventaja de esta técnica es que produce dos formas de los aminoácidos llamados los enantiómeros que necesitan ser separados antes de que puedan ser utilizados. Este método puede ser utilizado solamente cuando el enantiómero del aminoácido es poco importante para el uso previsto.
La fermentación se utiliza actualmente solamente para la lisina y el ácido glutámico mientras que ciertas deformaciones de las bacterias del mutante que son necesarias que son difíciles de producir. El ácido glutámico se puede modificar con la adición del hidróxido de sodio para producir el glutamato monosódico.
El glutamato monosódico (MSG), también llamado L-glutamato monosódico o glutamato sódico, es una sustancia cristalina blanca, una sal sódica del aminoácido ácido glutámico, que se utiliza para intensificar el sabor natural de ciertos alimentos. El glutamato monosódico (MSG) es un ingrediente importante en las cocinas de China y Japón y se utiliza comercialmente en caldos, sopas, verduras enlatadas y congeladas, mezclas de condimentos y especias, salsas, carnes, aves y salsas y en otras combinaciones. También se utiliza para mejorar el sabor del tabaco y se ha utilizado con fines médicos para tratar el coma hepático. La sustancia está presente de forma natural en niveles elevados en los tomates y el queso parmesano.
El glutamato monosódico fue identificado por primera vez como un potenciador del sabor en 1908 por el químico japonés Ikeda Kikunae, quien descubrió que los caldos de sopa hechos de algas contenían altos niveles de la sustancia. El MSG produce un sabor único, conocido como umami, que es diferente de los otros sabores básicos (amargo, salado, ácido, dulce) y, por lo tanto, realza los sabores complejos de carne, aves, mariscos y verduras. El descubrimiento de Ikeda condujo a la producción comercial de glutamato monosódico a partir de algas. Ahora se produce mediante un proceso de fermentación bacteriana con almidón o melaza como fuentes de carbono y sales de amonio como fuentes de nitrógeno.
Ha habido informes de que el glutamato monosódico ingerido en grandes cantidades puede producir reacciones físicas tales como sensación de ardor, tensión o presión facial y una sensación de hormigueo en algunas personas. Estas reacciones de hipersensibilidad, informadas por primera vez en 1968, se conocen como complejo de síntomas del MSG o, más informalmente, “síndrome del restaurante chino” porque los cocineros de algunos restaurantes chinos pueden usar el MSG de manera extravagante. Sin embargo, estudios posteriores no han demostrado un vínculo concluyente entre el síndrome y el consumo de niveles normales de glutamato monosódico.
Como podemos ver, los aminoácidos son muy importantes para que el cuerpo humano y de otros animales se desarrollen y funcionen de manera óptima, sin embargo, debemos observar un equilibrio en la ingesta de los mismos en nuestra dieta diaria. Más aún, sin somos sensibles o tenemos alguna deficiencia genética que no nos permite procesar algunos de estos aminoácidos. En estos casos, en particular, es importante revisar las etiquetas de los alimentos que consumimos para evitar cualquier riesgo no deseado en nuestra salud.