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Alimento

Mesa preparada con carne roja, pan, pasta, verduras, fruta, pescado y legumbres.
Exhibición de diversos alimentos

Un alimento es cualquier sustancia que un organismo consume para su nutrición . Generalmente, los alimentos son de origen vegetal, animal o fúngico y contienen nutrientes esenciales como carbohidratos , grasas , proteínas , vitaminas o minerales . Un organismo ingiere la sustancia y sus células la asimilan para proporcionar energía, mantener la vida o estimular el crecimiento. Las distintas especies animales tienen diferentes comportamientos alimentarios que satisfacen las necesidades de su metabolismo y han evolucionado para llenar un nicho ecológico específico dentro de contextos geográficos específicos.

Los seres humanos omnívoros son muy adaptables y se han adaptado para obtener alimentos en muchos ecosistemas diferentes. Los seres humanos generalmente utilizan la cocina para preparar los alimentos para el consumo. La mayor parte de la energía alimentaria requerida es suministrada por la industria alimentaria industrial , que produce alimentos mediante una agricultura intensiva y los distribuye a través de complejos sistemas de procesamiento y distribución de alimentos . Este sistema de agricultura convencional depende en gran medida de los combustibles fósiles , lo que significa que los sistemas alimentarios y agrícolas son uno de los principales contribuyentes al cambio climático , representando hasta el 37% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero . [1]

El sistema alimentario tiene importantes repercusiones en una amplia gama de cuestiones sociales y políticas, como la sostenibilidad , la diversidad biológica , la economía , el crecimiento demográfico , el suministro de agua y la seguridad alimentaria . La seguridad alimentaria es objeto de seguimiento por parte de organismos internacionales como la Asociación Internacional para la Protección de los Alimentos , el Instituto de Recursos Mundiales , el Programa Mundial de Alimentos , la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación y el Consejo Internacional de Información Alimentaria .

Definición y clasificación

Los alimentos son cualquier sustancia consumida para proporcionar apoyo nutricional y energía a un organismo . [2] [3] Puede ser crudo, procesado o formulado y es consumido por vía oral por los animales para el crecimiento, la salud o el placer. Los alimentos se componen principalmente de agua, lípidos , proteínas y carbohidratos . También se pueden encontrar minerales (p. ej., sales) y sustancias orgánicas (p. ej., vitaminas ) en los alimentos. [4] Las plantas, las algas y algunos microorganismos utilizan la fotosíntesis para producir algunos de sus propios nutrientes. [5] El agua se encuentra en muchos alimentos y se ha definido como un alimento en sí mismo. [6] El agua y la fibra tienen bajas densidades energéticas, o calorías , mientras que la grasa es el componente más denso en energía. [3] Algunos elementos inorgánicos (no alimentarios) también son esenciales para el funcionamiento de las plantas y los animales. [7]

Los alimentos humanos pueden clasificarse de diversas maneras, ya sea por su contenido relacionado o por su modo de procesamiento. [8] El número y la composición de los grupos de alimentos pueden variar. La mayoría de los sistemas incluyen cuatro grupos básicos que describen su origen y función nutricional relativa: verduras y frutas, cereales y pan, productos lácteos y carne. [9] Los estudios que analizan la calidad de la dieta agrupan los alimentos en cereales/cereales integrales, cereales/cereales refinados, verduras, frutas, frutos secos, legumbres, huevos, productos lácteos, pescado, carne roja, carne procesada y bebidas azucaradas. [10] [11] [12] La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura y la Organización Mundial de la Salud utilizan un sistema con diecinueve clasificaciones de alimentos: cereales, raíces, legumbres y frutos secos, leche, huevos, pescado y mariscos, carne, insectos, verduras, frutas, grasas y aceites, dulces y azúcares, especias y condimentos, bebidas, alimentos para usos nutricionales, aditivos alimentarios, platos compuestos y aperitivos salados. [13]

Fuentes de alimentación

Una red alimentaria acuática típica

En un ecosistema determinado, los alimentos forman una red de cadenas entrelazadas con los productores primarios en la base y los depredadores ápice en la parte superior. [14] Otros aspectos de la red incluyen detróvoros (que comen detritis ) y descomponedores (que descomponen los organismos muertos). [14] Los productores primarios incluyen algas, plantas, bacterias y protistas que adquieren su energía de la luz solar. [15] Los consumidores primarios son los herbívoros que consumen las plantas, y los consumidores secundarios son los carnívoros que consumen a esos herbívoros. Algunos organismos, incluidos la mayoría de los mamíferos y aves, tienen una dieta compuesta tanto de animales como de plantas, y se los considera omnívoros. [16] La cadena termina con los depredadores ápice, los animales que no tienen depredadores conocidos en su ecosistema. [17] Los humanos son considerados depredadores ápice. [18]

Los humanos son omnívoros y encuentran sustento en vegetales, frutas, carne cocida, leche, huevos, hongos y algas. [16] El grano de cereal es un alimento básico que proporciona más energía alimentaria en todo el mundo que cualquier otro tipo de cultivo. [19] El maíz , el trigo y el arroz representan el 87% de toda la producción de granos en todo el mundo. [20] [21] [22] Un poco más de la mitad de los cultivos del mundo se utilizan para alimentar a los humanos (55 por ciento), el 36 por ciento se cultiva como alimento para animales y el 9 por ciento para biocombustibles . [23] Los hongos y las bacterias también se utilizan en la preparación de alimentos fermentados como pan , vino , queso y yogur . [24]

Fotosíntesis

Durante la fotosíntesis , la energía del sol se absorbe y se utiliza para transformar el agua y el dióxido de carbono del aire o del suelo en oxígeno y glucosa. Luego, el oxígeno se libera y la glucosa se almacena como reserva de energía. [25] Las plantas fotosintéticas, las algas y ciertas bacterias a menudo representan el punto más bajo de las cadenas alimentarias, [26] [27] lo que hace que la fotosíntesis sea la fuente principal de energía y alimento para casi toda la vida en la Tierra. [28]

Las plantas también absorben nutrientes y minerales importantes del aire, las aguas naturales y el suelo. [29] El carbono, el oxígeno y el hidrógeno se absorben del aire o el agua y son los nutrientes básicos necesarios para la supervivencia de las plantas. [30] Los tres nutrientes principales absorbidos del suelo para el crecimiento de las plantas son el nitrógeno, el fósforo y el potasio, junto con otros nutrientes importantes como el calcio, el azufre, el magnesio, el hierro, el boro, el cloro, el manganeso, el zinc, el cobre, el molibdeno y el níquel. [30]

Microorganismos

Las bacterias y otros microorganismos también forman los peldaños inferiores de la cadena alimentaria. Obtienen su energía de la fotosíntesis o descomponiendo organismos muertos, desechos o compuestos químicos. Algunos forman relaciones simbióticas con otros organismos para obtener sus nutrientes. [31] Las bacterias proporcionan una fuente de alimento para los protozoos, [32] quienes a su vez proporcionan una fuente de alimento para otros organismos como pequeños invertebrados. [33] Otros organismos que se alimentan de bacterias incluyen nematodos, gusanos abanico, mariscos y una especie de caracol.

En el ambiente marino, el plancton (que incluye bacterias , arqueas , algas , protozoos y hongos microscópicos ) [34] proporciona una fuente crucial de alimento para muchos organismos acuáticos pequeños y grandes.

Sin las bacterias, la vida difícilmente existiría, ya que las bacterias convierten el nitrógeno atmosférico en amoníaco nutritivo . El amoníaco es el precursor de las proteínas, los ácidos nucleicos y la mayoría de las vitaminas. Desde la aparición del proceso industrial de fijación del nitrógeno, el Proceso Haber-Bosch , la mayor parte del amoníaco del mundo es de fabricación humana. [35]

Plantas

Alimentos de origen vegetal

Las plantas como fuente de alimento se dividen en semillas, frutas, verduras, legumbres, granos y nueces. [36] El lugar que ocupan las plantas dentro de estas categorías puede variar, ya que las frutas descritas botánicamente como el tomate, la calabaza, el pimiento y la berenjena o las semillas como los guisantes se consideran comúnmente verduras. [37] La ​​comida es una fruta si la parte que se come se deriva del tejido reproductivo , por lo que las semillas, las nueces y los granos son técnicamente frutas. [38] [39] Desde una perspectiva culinaria, las frutas generalmente se consideran los restos de las frutas descritas botánicamente después de que se eliminan los granos, las nueces, las semillas y las frutas utilizadas como verduras. [40] Los granos se pueden definir como semillas que los humanos comen o cosechan, y los granos de cereales (avena, trigo, arroz, maíz, cebada, centeno, sorgo y mijo) pertenecen a la familia Poaceae (gramíneas) [41] y las legumbres a la familia Fabaceae (legumbres). [42] Los granos integrales son alimentos que contienen todos los elementos de la semilla original (salvado, germen y endospermo ). [43] Las nueces son frutos secos, que se distinguen por su cáscara leñosa. [40]

Las frutas carnosas (distinguibles de las frutas secas como los granos, las semillas y las nueces) se pueden clasificar además como frutas de hueso (cerezas y melocotones), frutas de pepita (manzanas, peras), bayas (moras, fresas), cítricos (naranjas, limón), melones (sandía, melón), frutas mediterráneas (uvas, higos), frutas tropicales (plátano, piña). [40] Las verduras se refieren a cualquier otra parte de la planta que se pueda comer, incluidas las raíces, los tallos, las hojas, las flores, la corteza o la planta entera. [44] Estos incluyen hortalizas de raíz (patatas y zanahorias), bulbos (familia de la cebolla), flores (coliflor y brócoli), verduras de hoja ( espinacas y lechuga) y verduras de tallo (apio y espárragos ). [45] [44]

El contenido de carbohidratos, proteínas y lípidos de las plantas es muy variable. Los carbohidratos se encuentran principalmente en forma de almidón, fructosa, glucosa y otros azúcares. [36] La mayoría de las vitaminas se encuentran en fuentes vegetales, con excepción de la vitamina D y la vitamina B 12 . Los minerales también pueden ser abundantes o no. La fruta puede consistir en hasta un 90% de agua, contener altos niveles de azúcares simples que contribuyen a su sabor dulce y tener un alto contenido de vitamina C. [36] [40] En comparación con la fruta carnosa (excepto los plátanos), las verduras son ricas en almidón, [46] potasio , fibra dietética, folato y vitaminas y bajas en grasas y calorías. [47] Los cereales tienen una mayor base de almidón [36] y las nueces tienen un alto contenido de proteínas, fibra, vitamina E y B. [40] Las semillas son una buena fuente de alimento para los animales porque son abundantes y contienen fibra y grasas saludables, como las grasas omega-3 . [48] ​​[49] Las interacciones químicas complejas pueden aumentar o reducir la biodisponibilidad de ciertos nutrientes. Los fitatos pueden impedir la liberación de algunos azúcares y vitaminas. [36]

Los animales que solo comen plantas se denominan herbívoros , y aquellos que principalmente comen frutas se conocen como frugívoros , [50] hojas, mientras que los que comen brotes son folívoros (pandas) y los que comen madera se denominan xilófagos (termitas). [51] Los frugívoros incluyen una amplia gama de especies, desde anélidos hasta elefantes, chimpancés y muchas aves. [52] [53] [54] Alrededor de 182 peces consumen semillas o frutas. [55] Los animales (domesticados y salvajes) utilizan tantos tipos de pastos que se han adaptado a diferentes ubicaciones como su principal fuente de nutrientes. [56]

Los humanos comen miles de especies de plantas; puede haber hasta 75.000 especies comestibles de angiospermas , de las cuales quizás 7.000 se comen a menudo. [57] Las plantas se pueden procesar en panes, pastas, cereales, jugos y mermeladas o se pueden extraer ingredientes crudos como azúcar, hierbas, especias y aceites. [36] Las semillas oleaginosas se prensan para producir aceites ricos: girasol , linaza , colza (incluido el aceite de canola ) y sésamo . [58]

Muchas plantas y animales han coevolucionado de tal manera que la fruta es una buena fuente de nutrición para el animal que luego excreta las semillas a cierta distancia, lo que permite una mayor dispersión. [59] Incluso la depredación de semillas puede ser mutuamente beneficiosa, ya que algunas semillas pueden sobrevivir al proceso de digestión. [60] [61] Los insectos son grandes comedores de semillas, [48] siendo las hormigas las únicas dispersoras reales de semillas. [62] Las aves, aunque son grandes dispersoras, [63] rara vez comen semillas como fuente de alimento y pueden ser identificadas por su pico grueso que se usa para abrir la cubierta de la semilla. [64] Los mamíferos comen una gama más diversa de semillas, ya que pueden aplastar semillas más duras y más grandes con sus dientes. [65]

Animales

Varias carnes crudas

Los animales se utilizan como alimento, ya sea directa o indirectamente. Esto incluye carne, huevos, mariscos y productos lácteos como la leche y el queso. [66] Son una fuente importante de proteínas y se consideran proteínas completas para el consumo humano, ya que contienen todos los aminoácidos esenciales que el cuerpo humano necesita. [67] Un filete, pechuga de pollo o chuleta de cerdo de 4 onzas (110 g) contiene aproximadamente 30 gramos de proteína. Un huevo grande tiene 7 gramos de proteína. Una porción de queso de 4 onzas (110 g) tiene aproximadamente 15 gramos de proteína. Y 1 taza de leche tiene aproximadamente 8 gramos de proteína. [67] Otros nutrientes que se encuentran en los productos animales incluyen calorías, grasas, vitaminas esenciales (incluida la B12) y minerales (incluidos zinc, hierro, calcio y magnesio). [67]

Los productos alimenticios producidos por animales incluyen la leche producida por las glándulas mamarias , que en muchas culturas se bebe o se procesa para obtener productos lácteos (queso, mantequilla, etc.). Los huevos que ponen las aves y otros animales se comen y las abejas producen miel , un néctar reducido de las flores que se utiliza como edulcorante popular en muchas culturas. Algunas culturas consumen sangre , como en la morcilla , como espesante para salsas, o en una forma curada y salada para épocas de escasez de alimentos, y otras usan la sangre en guisos como el de liebre enlatada . [68]

Gusto

Los animales, especialmente los humanos, suelen tener cinco tipos diferentes de gustos: dulce , agrio , salado , amargo y umami . Los diferentes gustos son importantes para distinguir entre los alimentos que son nutricionalmente beneficiosos y los que pueden contener toxinas dañinas. [69] A medida que los animales han evolucionado , los sabores que proporcionan más energía son los más agradables de comer, mientras que otros no lo son, [70] aunque los humanos en particular pueden adquirir una preferencia por algunas sustancias que inicialmente son desagradables. [69] El agua, aunque importante para la supervivencia, no tiene sabor. [71]

El dulzor casi siempre es causado por un tipo de azúcar simple como la glucosa o la fructosa , o disacáridos como la sacarosa , una molécula que combina glucosa y fructosa. [72] La acidez es causada por ácidos , como el vinagre en las bebidas alcohólicas. Los alimentos ácidos incluyen los cítricos, específicamente los limones y las limas . El agrio es evolutivamente significativo ya que puede indicar que un alimento puede haberse vuelto rancio debido a las bacterias. [73] La salinidad es el sabor de los iones de metales alcalinos como el sodio y el potasio. Se encuentra en casi todos los alimentos en proporciones bajas a moderadas para realzar el sabor. El sabor amargo es una sensación considerada desagradable que se caracteriza por tener un gusto fuerte y picante. Se sabe que el chocolate negro sin azúcar, la cafeína , la cáscara de limón y algunos tipos de frutas son amargos. El umami, comúnmente descrito como sabroso, es un marcador de proteínas y característico de los caldos y las carnes cocidas. [74] Los alimentos que tienen un fuerte sabor umami incluyen el queso, la carne y los hongos. [75]

Los bagres tienen millones de papilas gustativas que cubren todo su cuerpo.

Si bien la mayoría de los animales tienen papilas gustativas en la boca, algunos insectos tienen receptores gustativos en las patas y algunos peces tienen papilas gustativas a lo largo de todo el cuerpo. [76] [77] Los perros, gatos y pájaros tienen relativamente pocas papilas gustativas (los pollos tienen alrededor de 30), [78] los humanos adultos tienen entre 2000 y 4000, [79] mientras que los bagres pueden tener más de un millón. [77] Los herbívoros generalmente tienen más que los carnívoros, ya que necesitan saber qué plantas pueden ser venenosas. [78] No todos los mamíferos comparten los mismos gustos: algunos roedores pueden saborear el almidón , los gatos no pueden saborear la dulzura y varios carnívoros (incluidas las hienas , los delfines y los leones marinos) han perdido la capacidad de sentir hasta cuatro de las cinco modalidades gustativas que se encuentran en los humanos. [80]

Digestión

Los alimentos se descomponen en componentes nutritivos a través del proceso digestivo. [81] La digestión adecuada consta de procesos mecánicos ( masticar , peristaltismo ) y procesos químicos ( enzimas digestivas y microorganismos ). [82] [83] Los sistemas digestivos de los herbívoros y carnívoros son muy diferentes, ya que la materia vegetal es más difícil de digerir. Las bocas de los carnívoros están diseñadas para desgarrar y morder en comparación con la acción de trituración que se encuentra en los herbívoros. [84] Sin embargo, los herbívoros tienen tractos digestivos comparativamente más largos y estómagos más grandes para ayudar a digerir la celulosa de las plantas. [85] [86]

Seguridad alimentaria

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), alrededor de 600 millones de personas en todo el mundo enferman y 420.000 mueren cada año por comer alimentos contaminados. [87] [88] La diarrea es la enfermedad más común causada por el consumo de alimentos contaminados, con alrededor de 550 millones de casos y 230.000 muertes por diarrea cada año. Los niños menores de cinco años representan el 40% de la carga de enfermedades transmitidas por alimentos, con 125.000 muertes cada año. [88] [89]

Un informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 2003 concluyó que aproximadamente el 30% de los brotes de intoxicación alimentaria notificados en la Región Europea de la OMS ocurren en hogares privados. [90] Según la OMS y los CDC , solo en los EE. UU., anualmente, hay 76 millones de casos de enfermedades transmitidas por alimentos que provocan 325.000 hospitalizaciones y 5.000 muertes. [91]

De 2011 a 2016, en promedio, hubo 668.673 casos de enfermedades transmitidas por alimentos y 21 muertes cada año. [92] [93] [94] [95] Además, durante este período, se notificaron 1.007 brotes de intoxicación alimentaria con 30.395 casos de intoxicación alimentaria. [88]

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

Enlaces externos

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