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Alimento

Mesa con carnes rojas, pan, pasta, verduras, frutas, pescado y frijoles.
Exhibición de diversos alimentos.

Alimento es cualquier sustancia consumida por un organismo como soporte nutricional . Los alimentos suelen ser de origen vegetal, animal o fúngico y contienen nutrientes esenciales como carbohidratos , grasas , proteínas , vitaminas o minerales . La sustancia es ingerida por un organismo y asimilada por las células del organismo para proporcionar energía, mantener la vida o estimular el crecimiento. Diferentes especies de animales tienen diferentes comportamientos alimentarios que satisfacen las necesidades de sus metabolismos y han evolucionado para llenar un nicho ecológico específico dentro de contextos geográficos específicos.

Los humanos omnívoros son muy adaptables y se han adaptado para obtener alimento en muchos ecosistemas diferentes. Los humanos generalmente utilizamos la cocina para preparar los alimentos para el consumo. La mayor parte de la energía alimentaria necesaria es suministrada por la industria alimentaria industrial , que produce alimentos mediante 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 combustibles fósiles , lo que significa que los sistemas alimentario y agrícola son uno de los principales contribuyentes al cambio climático , y representan hasta el 37% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero . [1]

El sistema alimentario tiene impactos significativos en una amplia gama de otras cuestiones sociales y políticas, incluida la sostenibilidad , la diversidad biológica , la economía , el crecimiento demográfico , el suministro de agua y la seguridad alimentaria . La seguridad y la seguridad alimentaria son supervisadas por agencias internacionales como la Asociación Internacional para la Protección de los Alimentos , el Instituto de Recursos Mundiales , el Programa Mundial de Alimentos , la Organización para la Alimentación y la Agricultura y el Consejo Internacional de Información Alimentaria .

Definición y clasificación

Una red alimentaria acuática típica

Alimento es cualquier sustancia consumida para proporcionar apoyo nutricional y energía a un organismo . [2] [3] Puede estar crudo, procesado o formulado y los animales lo consumen por vía oral para su crecimiento, salud o placer. Los alimentos están compuestos principalmente por agua, lípidos , proteínas y carbohidratos . Los minerales (p. ej., sales) y sustancias orgánicas (p. ej., vitaminas ) también se pueden encontrar 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 densidades energéticas o calorías bajas , mientras que la grasa es el componente con mayor densidad energética. [3] Algunos elementos inorgánicos (no alimentarios) también son esenciales para el funcionamiento de plantas y animales. [7]

Los alimentos humanos se pueden clasificar de varias maneras, ya sea por su contenido relacionado o por cómo se procesa. [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, Lácteos y Carne. [9] Estudios que analizan la calidad de la dieta de alimentos del grupo de cereales/granos integrales, cereales/granos refinados, verduras, frutas, nueces, legumbres, huevos, productos lácteos, pescado, carnes rojas, carnes procesadas y bebidas azucaradas. [10] [11] [12] La Organización para la Agricultura y la Alimentación y la Organización Mundial de la Salud utilizan un sistema con diecinueve clasificaciones de alimentos: cereales, raíces, legumbres y frutos secos, leche, huevos, pescados 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 snacks salados. [13]

Fuentes de comida

Los reactores Haber-Bosch como este producen la mayor parte del nitrógeno fijo del planeta, un requisito para la vida.  reformador primario  alimentación de aire  reformador secundario  conversión de CO  torre de lavado  reactor de amoníaco  intercambiador de calor  condensador de amoníaco

En un ecosistema determinado, los alimentos forman una red de cadenas entrelazadas con los productores primarios en la parte inferior y los depredadores superiores en la parte superior. [14] Otros aspectos de la red incluyen detrovoros (que comen detritis ) y descomponedores (que descomponen 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 esos herbívoros. La dieta de algunos organismos, incluida la mayoría de los mamíferos y aves, se compone tanto de animales como de plantas, y se consideran omnívoros. [16] La cadena termina con los superdepredadores, los animales que no tienen depredadores conocidos en su ecosistema. [17] Los humanos son considerados superdepredadores. [18]

Los seres humanos son omnívoros y encuentran sustento en verduras, frutas, carne cocida, leche, huevos, setas y algas. [16] Los cereales son 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 mundial de cereales. [20] [21] [22] Poco más de la mitad de los cultivos del mundo se utilizan para alimentar a los seres 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 bacterias también se utilizan en la preparación de alimentos fermentados como pan , vino , queso y yogur . [24]

bacterias

Sin bacterias, la vida apenas existiría porque 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 para la fijación de nitrógeno, el Proceso Haber-Bosch , la mayor parte del amoníaco en el mundo es de origen humano. [25]

Plantas

Alimentos de origen vegetal

La fotosíntesis es la fuente de la mayor parte de la energía y el alimento de casi toda la vida en la Tierra. [26] La fotosíntesis es una fuente principal de biomasa, el alimento de las plantas, las algas y ciertas bacterias e, indirectamente, los organismos superiores en la cadena alimentaria. [27] [28] 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 se libera oxígeno y la glucosa se almacena como reserva de energía. [29]

Las plantas también absorben importantes nutrientes y minerales del aire, las aguas naturales y el suelo. [30] El carbono, el oxígeno y el hidrógeno se absorben del aire o del agua y son los nutrientes básicos necesarios para la supervivencia de las plantas. [31] Los tres principales nutrientes absorbidos del suelo para el crecimiento de las plantas son nitrógeno, fósforo y potasio, junto con otros nutrientes importantes que incluyen calcio, azufre, magnesio, hierro, boro, cloro, manganeso, zinc, cobre, molibdeno y níquel. [31]

Las plantas como fuente de alimento se dividen en semillas, frutas, verduras, legumbres, cereales y frutos secos. [32] El lugar donde las plantas caen dentro de estas categorías puede variar, con frutas descritas botánicamente como el tomate, la calabaza, el pimiento y la berenjena o semillas como los guisantes comúnmente considerados vegetales. [33] El alimento es una fruta si la parte ingerida se deriva del tejido reproductivo , por lo que las semillas, las nueces y los cereales son técnicamente frutas. [34] [35] Desde una perspectiva culinaria, las frutas generalmente se consideran restos de frutas descritas botánicamente después de que se eliminan los granos, nueces, semillas y frutas utilizadas como vegetales. [36] Los cereales pueden definirse como semillas que los humanos comen o cosechan, siendo los cereales (avena, trigo, arroz, maíz, cebada, centeno, sorgo y mijo) pertenecientes a la familia Poaceae (hierba) [37] y las legumbres provenientes de la familia Fabaceae (leguminosas). [38] Los cereales integrales son alimentos que contienen todos los elementos de la semilla original (salvado, germen y endospermo ). [39] Las nueces son frutos secos, que se distinguen por su cáscara leñosa. [36]

Las frutas carnosas (que se distinguen de las frutas secas como cereales, semillas y nueces) se pueden clasificar además como frutas de hueso (cerezas y melocotones), frutas de pepita (manzanas, peras), bayas (moras, fresas), cítricos (naranjas, limones), melones. (sandía, melón), frutas mediterráneas (uvas, higos), frutas tropicales (plátano, piña). [36] Verduras se refiere a cualquier otra parte de la planta que se pueda comer, incluidas raíces, tallos, hojas, flores, corteza o la planta entera. [40] Estos incluyen tubérculos (patatas y zanahorias), bulbos (familia de las cebollas), flores (coliflor y brócoli), vegetales de hoja ( espinacas y lechuga) y vegetales de tallo (apio y espárragos ). [41] [40]

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. [32] 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 contener 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. [32] [36] En comparación con las frutas carnosas (excepto los plátanos), las verduras tienen un alto contenido de almidón, [42] potasio , fibra dietética, folato y vitaminas y son bajas en grasas y calorías. [43] Los cereales se basan más en almidón [32] y las nueces tienen un alto contenido de proteínas, fibra y vitamina E y B. [36] 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 . [44] [45] Las interacciones químicas complicadas pueden mejorar o disminuir la biodisponibilidad de ciertos nutrientes. Los fitatos pueden impedir la liberación de algunos azúcares y vitaminas. [32]

Los animales que solo comen plantas se llaman herbívoros , los que en su mayoría solo comen frutas se conocen como frugívoros , [46] hojas, mientras que los que comen brotes son folívoros (pandas) y los que comen madera se denominan xilófagos (termitas). [47] Los frugívoros incluyen una amplia gama de especies, desde anélidos hasta elefantes, chimpancés y muchas aves. [48] ​​[49] [50] Alrededor de 182 peces consumen semillas o frutas. [51] Los animales (domesticados y salvajes) utilizan tantos tipos de pastos que se han adaptado a diferentes lugares como su principal fuente de nutrientes. [52]

Los humanos comemos miles de especies de plantas; Puede haber hasta 75.000 especies comestibles de angiospermas , de las cuales quizás 7.000 se consuman con frecuencia. [53] Las plantas se pueden transformar en panes, pastas, cereales, jugos y mermeladas o se pueden extraer ingredientes crudos como azúcar, hierbas, especias y aceites. [32] Las semillas oleaginosas se prensan para producir aceites ricos: ⁣ girasol , linaza , colza (incluido el aceite de canola ) y sésamo . [54]

Muchas plantas y animales han coevolucionado de tal manera que el fruto es una buena fuente de nutrición para el animal, quien luego excreta las semillas a cierta distancia, lo que permite una mayor dispersión. [55] Incluso la depredación de semillas puede ser mutuamente beneficiosa, ya que algunas semillas pueden sobrevivir al proceso de digestión. [56] [57] Los insectos son los principales consumidores de semillas, [44] siendo las hormigas las únicas dispersoras reales de semillas. [58] Las aves, aunque son importantes dispersoras, [59] rara vez comen semillas como fuente de alimento y pueden identificarse por su pico grueso que se utiliza para abrir la cubierta de la semilla. [60] Los mamíferos comen una gama más diversa de semillas, ya que pueden triturar semillas más duras y más grandes con los dientes. [61]

animales

Varias carnes crudas

Los animales se utilizan como alimento directa o indirectamente. Esto incluye carne, huevos, mariscos y productos lácteos como leche y queso. [62] 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. [63] 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 110 g (4 onzas) de queso tiene aproximadamente 15 gramos de proteína. Y 1 taza de leche tiene unos 8 gramos de proteína. [63] 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). [63]

Los productos alimenticios producidos por animales incluyen la leche producida por las glándulas mamarias , que en muchas culturas se bebe o se transforma en productos lácteos (queso, mantequilla, etc.). Los huevos puestos por 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 morcillas , como espesante para salsas, o en forma curada y salada para épocas de escasez de alimentos, y otras usan sangre en guisos como el de liebre en jarra . [64]

Gusto

Los animales, específicamente los humanos, suelen tener cinco tipos diferentes de gustos: dulce , ácido , salado , amargo y umami . Los diferentes gustos son importantes para distinguir entre alimentos que son nutricionalmente beneficiosos y aquellos que pueden contener toxinas dañinas. [65] 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, [66] aunque los humanos en particular pueden adquirir preferencia por algunas sustancias que inicialmente no les resultan agradables. [65] El agua, si bien es importante para la supervivencia, no tiene sabor. [67]

El dulzor casi siempre es causado por un tipo de azúcar simple como la glucosa o la fructosa , o por disacáridos como la sacarosa , una molécula que combina glucosa y fructosa. [68] 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 . Lo ácido es evolutivamente significativo ya que puede indicar que un alimento puede haberse vuelto rancio debido a las bacterias. [69] 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 sabor picante y picante. Se sabe que el chocolate amargo sin azúcar, la cafeína , la cáscara de limón y algunos tipos de frutas son amargos. El umami, comúnmente descrito como salado, es un marcador de proteínas y característico de caldos y carnes cocidas. [70] Los alimentos que tienen un fuerte sabor umami incluyen el queso, la carne y los champiñones. [71]

El bagre tiene 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 en todo el cuerpo. [72] [73] Los perros, gatos y pájaros tienen relativamente pocas papilas gustativas (las gallinas tienen alrededor de 30), [74] los humanos adultos tienen entre 2000 y 4000, [75] mientras que el bagre puede tener más de un millón. [73] Los herbívoros generalmente tienen más que los carnívoros, ya que necesitan saber qué plantas pueden ser venenosas. [74] No todos los mamíferos comparten los mismos gustos: algunos roedores pueden saborear el almidón , los gatos no pueden saborear el dulzor y varios carnívoros (incluidas hienas , delfines y leones marinos) han perdido la capacidad de sentir hasta cuatro de las cinco modalidades de sabor encontradas. Inhumanos. [76]

Digestión

Los alimentos se descomponen en componentes nutritivos a través del proceso digestivo. [77] La ​​digestión adecuada consta de procesos mecánicos ( masticación , peristalsis ) y procesos químicos ( enzimas digestivas y microorganismos ). [78] [79] Los sistemas digestivos de 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. [80] Sin embargo, los herbívoros tienen tractos digestivos comparativamente más largos y estómagos más grandes para ayudar a digerir la celulosa de las plantas. [81] [82]

Seguridad alimenticia

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 ingerir alimentos contaminados. [83] [84] 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 5 años representan el 40% de la carga de enfermedades transmitidas por alimentos, con 125.000 muertes cada año. [84] [85]

Un informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 2003 concluyó que alrededor del 30% de los brotes de intoxicación alimentaria notificados en la Región Europea de la OMS ocurren en hogares privados. [86] Según la OMS y los CDC , sólo en los EE. UU., anualmente hay 76 millones de casos de enfermedades transmitidas por alimentos que provocan 325.000 hospitalizaciones y 5.000 muertes. [87]

De 2011 a 2016, en promedio, hubo 668.673 casos de enfermedades transmitidas por alimentos y 21 muertes cada año. [88] [89] [90] [91] Además, durante este período, se informaron 1.007 brotes de intoxicación alimentaria con 30.395 casos de intoxicación alimentaria. [84]

En Vietnam , de 2011 a 2016, se notificaron 7 enfermedades transmitidas por alimentos con 4.012.038 casos de enfermedad, incluidas 123 muertes. [84]

Ver también

Referencias

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