Resumen de Minerales Esenciales en Nutrición Humana
Minerales Esenciales en Nutrición Humana: Guía Completa
Introducción
El hierro es un micromineral esencial para el transporte de oxígeno y múltiples reacciones enzimáticas. Debido a las reservas corporales limitadas, su balance entre ingesta, absorción y pérdidas es clave para prevenir la deficiencia (anemia ferropénica) y evitar efectos negativos por exceso. Este material resume estructura, funciones, absorción, fuentes dietarias, factores que modifican la biodisponibilidad y manejo nutricional.
Definición: El hierro es un mineral esencial que participa principalmente en la hemoglobina y la mioglobina para el transporte y almacenamiento de oxígeno; su forma absorbible principal es el ion ferroso, ,$\ce{Fe^{2+}}$.
1. Distribución corporal y reservas
- Hombre adulto: aproximadamente $3.5,\mathrm{g}$ de hierro.
- Mujer adulta: aproximadamente $2.5,\mathrm{g}$ de hierro.
- Distribución aproximada:
- 70% en hemoglobina
- 25% en ferritina/hemosiderina (reserva)
- 4% en mioglobina
- 1% en enzimas (p. ej. citocromos)
Definición: Ferritina es la proteína de almacenamiento intracelular del hierro; hemosiderina es un depósito proteico de hierro menos soluble que aparece en sobrecarga.
2. Función: transporte y almacenamiento de oxígeno
Hemoglobina
- Molécula tetramérica (4 subunidades) con 4 grupos hemo; cada hemo contiene un átomo de hierro que fija O,2.
- Función principal: transporte de oxígeno desde pulmones hacia tejidos.
Mioglobina
- Proteína monomérica (1 cadena polipeptídica) con 1 grupo hemo.
- Función principal: almacenamiento y liberación local de oxígeno en músculo; alta afinidad por O,2 y curva de saturación hiperbólica.
Tabla comparativa: Mioglobina vs Hemoglobina
| Característica | Mioglobina | Hemoglobina |
|---|---|---|
| Estructura | Monómero (1 hemo) | Tetrámero (4 hemos) |
| Afinidad por O,2 | Alta (curva hiperbólica) | Menor (curva sigmoidea, cooperativa) |
| Función | Almacenamiento en músculo | Transporte en sangre |
3. Formas de hierro en la dieta
- Hierro hemo: proviene de tejidos animales; está unido al grupo hemo y se absorbe más eficientemente.
- Hierro no hemo: proviene de fuentes vegetales y alimentos fortificados; existe como hierro férrico o ferroso y su absorción es más variable.
Definición: Hierro hemo es el hierro asociado al grupo hemo en alimentos de origen animal; hierro no hemo es el hierro presente en sales inorgánicas y compuestos vegetales.
4. Absorción intestinal
- El hierro debe estar en la forma ferrosa ,$\ce{Fe^{2+}}$ para ser absorbido.
- Hierro hemo: se internaliza por un transportador específico (HCP1); dentro del enterocito se libera como ,$\ce{Fe^{2+}}$ y se almacena en ferritina o se exporta.
- Hierro no hemo: requiere reducción de ,$\ce{Fe^{3+}}$ a ,$\ce{Fe^{2+}}$ por la ferrirredutasa duodenal Dcytb; luego entra por DMT1 (divalent metal transporter 1).
Reacciones relevantes (sintaxis química):
- Reducción en la superficie duodenal: $$\ce{Fe^{3+} + e^- -> Fe^{2+}}$$ (donante de electrones: ascorbato contribuye)
5. Fuentes dietarias y biodisponibilidad
- Aporte aproximado en la dieta: hierro hemo 10–20%, hierro no hemo 80–90%.
- Absorción estimada:
- Hierro hemo: 20–30% de absorción según matriz alimentaria.
- Hierro no hemo: 1–15% (muy dependiente de factores dietarios y del estado del sujeto).
Fuentes de hierro hemo:
- Carnes rojas (6–10 mg/100 g)
- Hígado (≈10 mg/100 g)
- Carnes blancas: pollo 1–2 mg/100 g
- Pescado: 1–2 mg/porción
Fuentes de hierro no hemo:
- Legumbres, verduras de hoja (espinaca, acelga), cereales fortificados, frutos secos (ej. almendras ≈3.7 mg/100 g)
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Hierro: Estructura y Función
Klíčové pojmy: El hierro corporal total: hombres ≈ $3.5\,\mathrm{g}$; mujeres ≈ $2.5\,\mathrm{g}$, 70% del hierro corporal está en hemoglobina; 25% en ferritina/hemosiderina, Mioglobina es monomérica (1 hemo) y almacena O\,2; hemoglobina es tetramérica (4 hemos) y transporta O\,2, Hierro hemo (animal) se absorbe vía HCP1 y es más biodisponible (20–30%), Hierro no hemo requiere reducción $\ce{Fe^{3+} -> Fe^{2+}}$ por Dcytb y entrada por DMT1, Ácido ascórbico aumenta la absorción al reducir $\ce{Fe^{3+}}$ y donar electrones, Fitatos y taninos inhiben la absorción; té puede reducir hasta 60%, café hasta 40%, Exceso de calcio, zinc o cobre puede competir por transportadores y reducir absorción, Incluir vitamina C y proteína animal en las comidas mejora la biodisponibilidad del hierro, Manejo nutricional: combinar fuentes ricas en hierro con promotores y evitar inhibidores en la misma comida