Quale categoria è rappresentata dai carboidrati e grassi tra gli altri nutrienti?
doc-11518
I macronutrienti sono carboidrati, grassi, proteine e acqua. I macronutrienti (escluse le fibre e l' acqua) forniscono materiale strutturale (aminoacidi da cui sono costruite le proteine, e lipidi da cui sono costruite le membrane cellulari e alcune molecole di segnalazione) ed energia. Parte del materiale strutturale può essere utilizzato per generare energia internamente, e in entrambi i casi viene misurato in joule o chilocalorie (spesso chiamato "Calorie" e scritto con una C maiuscola per distinguerli dalle piccole calorie' c'). I carboidrati e le proteine forniscono circa 17 kJ (4 kcal) di energia per grammo, mentre i grassi forniscono 37 kJ (9 kcal) per grammo, anche se l' energia netta da entrambi dipende da fattori come l' assorbimento e lo sforzo digestivo, che variano sostanzialmente da un esempio all' altro. Vitamine, minerali, fibre e acqua non forniscono energia, ma sono necessari per altri motivi.
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doc-11536
Le diete dei carnivori e degli erbivori sono in contrasto, con proporzioni di azoto basico e carbonio che variano a seconda degli alimenti. "Il contenuto di azoto dei tessuti vegetali è mediamente del 2% circa, mentre in funghi, animali e batteri è mediamente del 5%-10%". Molti erbivori si affidano alla fermentazione batterica per creare nutrienti digeribili dalla cellulosa vegetale indigestibile, mentre i carnivori obbligano a mangiare carne animale per ottenere alcune vitamine o nutrienti che altrimenti il loro corpo non può sintetizzare. Tutte le diete di tutti gli animali devono fornire una quantità sufficiente degli elementi di base di cui hanno bisogno, fino al punto in cui la loro particolare biologia può sintetizzare il resto. I tessuti animali contengono composti chimici come acqua, carboidrati (zucchero, amido e fibre), aminoacidi (in proteine), acidi grassi (in lipidi) e acidi nucleici (DNA e RNA). Questi composti a loro volta consistono di elementi quali carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, fosforo, calcio, ferro, zinco, magnesio, manganese e così via. Tutti questi composti ed elementi chimici si presentano in varie forme e combinazioni (ad es.
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doc-11512
Nel 1816, François Magendie scoprì che cani nutriti solo con carboidrati (zucchero), grassi (olio d' oliva) e acqua morirono evidentemente di fame, ma anche cani nutriti con proteine sono sopravvissuti, identificando la proteina come componente essenziale della dieta. William Prout nel 1827 fu la prima persona a dividere gli alimenti in carboidrati, grassi e proteine. Durante il XIX secolo, Jean-Baptiste Dumas e Justus von Liebig litigarono sulla loro comune convinzione che gli animali ottenessero le proteine direttamente dalle piante (le proteine animali e vegetali sono le stesse e gli esseri umani non creano composti organici). Con una reputazione come il principale chimico organico del suo tempo, ma senza credenziali in fisiologia animale, Liebig si arricchì di ricchi rendendo gli estratti alimentari come brodo di manzo e latte per lattanti che sono stati poi trovati per essere di discutibile valore nutrizionale. Nel 1860, Claude Bernard scoprì che il grasso corporeo può essere sintetizzato da carboidrati e proteine, dimostrando che l' energia in glucosio nel sangue può essere conservato come grasso o come glicogeno.
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doc-11519
Le molecole di carboidrati e grassi sono costituite da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno. I carboidrati vanno dai monosaccaridi semplici (glucosio, fruttosio, galattosio) ai polisaccaridi complessi (amido). I grassi sono trigliceridi, costituiti da monomeri di acidi grassi assortiti legati ad una spina dorsale di glicerolo. Alcuni acidi grassi, ma non tutti, sono essenziali nella dieta: non possono essere sintetizzati nel corpo. Le molecole di proteine contengono atomi di azoto oltre a carbonio, ossigeno e idrogeno. I componenti fondamentali delle proteine sono gli aminoacidi contenenti azoto, alcuni dei quali sono essenziali nel senso che gli esseri umani non possono farli internamente. Alcuni degli amminoacidi sono convertibili (con dispendio di energia) in glucosio e possono essere utilizzati per la produzione di energia, proprio come il normale glucosio, in un processo noto come gluconeogenesi. Distruggendo le proteine esistenti, lo scheletro di carbonio dei vari amminoacidi può essere metabolizzato in intermedi nella respirazione cellulare; l' ammoniaca rimanente viene scartata principalmente come urea nelle urine. Questo si verifica normalmente solo durante la fame prolungata.
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doc-11517
L' elenco delle sostanze nutritive di cui si sa che le persone hanno bisogno è, secondo le parole di Marion Nestle,"quasi certamente incompleto". A partire dal 2014, si ritiene che i nutrienti siano di due tipi: macro-nutrienti che sono necessari in quantità relativamente grandi, e micronutrienti che sono necessari in quantità minori. Un tipo di carboidrato, fibra alimentare, cioè materiale non digeribile come la cellulosa, è necessario sia per motivi meccanici che biochimici, anche se le ragioni esatte rimangono poco chiare. Altri micronutrienti includono antiossidanti e sostanze fitochimiche, che si dice influenzino (o proteggano) alcuni sistemi corporei. La loro necessità non è ben stabilita come nel caso, ad esempio, delle vitamine. Marion Nestle.
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doc-11531
Come con i minerali di cui sopra, alcune vitamine sono riconosciute come nutrienti essenziali organici, necessari nella dieta per la buona salute. (Vitamina D è l' eccezione: può essere sintetizzata nella pelle, in presenza di radiazioni UVB.) Alcuni composti vitamino-simili che sono raccomandati nella dieta, come la carnitina, sono ritenuti utili per la sopravvivenza e la salute, ma questi non sono nutrienti dietetici "essenziali", perché il corpo umano ha una certa capacità di produrli da altri composti. Inoltre, migliaia di sostanze fitochimiche diverse sono state recentemente scoperte negli alimenti (soprattutto nelle verdure fresche), che possono avere proprietà desiderabili tra cui l' attività antiossidante (vedi sotto); tuttavia, la dimostrazione sperimentale è stata suggestiva ma inconcludente. Altri nutrienti essenziali che non sono classificati come vitamine includono aminoacidi essenziali (vedi sopra), colina, acidi grassi essenziali (vedi sopra) e i minerali discussi nella sezione precedente.
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doc-11555
C' è un dibattito su come e in che misura fattori dietetici diversi - come l' assunzione di carboidrati trasformati, proteine totali, grassi e carboidrati, l' assunzione di acidi grassi saturi e trans, e la bassa assunzione di vitamine / minerali - contribuiscono allo sviluppo di insulina e resistenza alle leptine. In ogni caso, analogamente al modo in cui l' inquinamento provocato dall' uomo moderno può avere il potenziale di sopraffare la capacità dell' ambiente di mantenere l' omeostasi, la recente introduzione esplosiva di alto indice glicemico e gli alimenti trasformati nella dieta umana può possedere il potenziale di sopraffare la capacità del corpo di mantenere l' omeostasi e la salute (come evidenziato dall' epidemia di sindrome metabolica).
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doc-11539
Le piante assorbono gli elementi essenziali dal suolo attraverso le radici e dall' aria (costituita principalmente da azoto e ossigeno) attraverso le foglie. Le piante verdi ottengono il loro apporto di carboidrati dall' anidride carbonica nell' aria attraverso il processo di fotosintesi. Il carbonio e l' ossigeno vengono assorbiti dall' aria, mentre altri nutrienti vengono assorbiti dal suolo. L' assorbimento di nutrienti nel suolo è ottenuto mediante lo scambio cationico, in cui i peli radicali pompano gli ioni idrogeno (H+) nel suolo attraverso pompe protoniche. Questi ioni idrogeno sostituiscono i cationi attaccati a particelle di terreno caricate negativamente in modo che i cationi siano disponibili per l' assorbimento da parte della radice. Nelle foglie, gli stomati si aprono per assumere anidride carbonica ed espellere l' ossigeno. Le molecole di anidride carbonica sono utilizzate come fonte di carbonio nella fotosintesi.
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doc-11559
Le moderne tecniche di separazione come la macinazione, centrifugazione e pressatura hanno permesso la concentrazione di particolari componenti degli alimenti, producendo farina, oli, succhi di frutta e così via, e persino acidi grassi, aminoacidi, vitamine e minerali separati. Inevitabilmente, tale concentrazione su larga scala modifica il contenuto nutrizionale degli alimenti, risparmiando alcune sostanze nutritive e rimuovendone altre. Le tecniche di riscaldamento possono anche ridurre il contenuto di molti nutrienti termostabili, come alcune vitamine e sostanze fitochimiche, e possibilmente altre sostanze ancora da scoprire. A causa del ridotto valore nutrizionale, gli alimenti trasformati sono spesso "arricchiti" o "fortificati" con alcuni dei nutrienti più critici (di solito alcune vitamine) che sono stati persi durante la lavorazione. Tuttavia, gli alimenti trasformati tendono ad avere un profilo nutrizionale inferiore rispetto agli alimenti freschi interi, sia per quanto riguarda il contenuto di zuccheri e amidi ad alta IG, potassio/sodio, vitamine, fibre e di acidi grassi non ossidanti (essenziali) intatti. Inoltre, gli alimenti trasformati contengono spesso sostanze potenzialmente nocive come grassi ossidati e acidi grassi trans.
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doc-912
La maggior parte degli animali utilizza indirettamente l' energia della luce solare mangiando piante o animali che si nutrono di piante. La maggior parte delle piante usa la luce per convertire le molecole inorganiche nel loro ambiente in carboidrati, grassi, proteine e altre biomolecole, tipicamente contenenti carbonio ridotto sotto forma di legami carbonio-idrogeno. Partendo dall' anidride carbonica (CO2) e dall' acqua (H2O), la fotosintesi converte l' energia della luce solare in energia chimica sotto forma di zuccheri semplici (ad es. glucosio) con il rilascio di ossigeno molecolare. Questi zuccheri vengono poi utilizzati come elementi di base per la crescita delle piante, compresa la produzione di altre biomolecole. Quando un animale mangia le piante (o mangia altri animali che hanno mangiato le piante), i composti a ridotto tenore di carbonio negli alimenti diventano una fonte di energia e materiali da costruzione per l' animale.
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doc-7939
La coltura microbiologica è uno strumento principale utilizzato per diagnosticare le malattie infettive. In una coltura microbica è previsto un terreno di crescita per un agente specifico. Un campione prelevato da tessuti o fluidi potenzialmente malati viene quindi analizzato per individuare la presenza di un agente infettivo in grado di crescere all' interno di quel terreno. La maggior parte dei batteri patogeni sono facilmente coltivabili su agar nutriente, una forma di terreno solido che fornisce carboidrati e proteine necessarie per la crescita di un batterio, insieme a quantità abbondanti di acqua. Un singolo batterio crescerà in un tumulo visibile sulla superficie del piatto chiamato colonia, che può essere separato da altre colonie o fuso insieme in un "prato". La dimensione, il colore, la forma e la forma di una colonia sono caratteristiche della specie batterica, della sua specifica composizione genetica (ceppo) e dell' ambiente che ne favorisce la crescita. Altri ingredienti sono spesso aggiunti al piatto per facilitare l' identificazione. Le piastre possono contenere sostanze che permettono la crescita di alcuni batteri e non di altri, o che cambiano colore in risposta a certi batteri e non ad altri. Piastre batteriologiche come queste sono comunemente usate nell' identificazione clinica del batterio infettivo. La coltura microbica può essere utilizzata anche per l' identificazione dei virus: il mezzo in questo caso è costituito da cellule coltivate in coltura che il virus può infettare, quindi alterare o uccidere. Nel caso dell' identificazione virale, una regione di cellule morte risulta dalla crescita virale, ed è chiamata "placca". I parassiti eucariotici possono anche essere coltivati in coltura come mezzo per identificare un particolare agente.
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