termogénesis

Bases conceptuales de la regulación de la termogénesis y su
aplicación en alimentos funcionales





Introducción
La energía es esencial para sustentar la vida. Los seres vivos han desarrollado
complejos procesos que les permiten obtener la energía contenida en los alimentos y
convertirla en energía útil para la célula. En este capítulo se revisarán los conceptos
básicos delmetabolismo energético en humanos, haciendo especial énfasis a los
procesos termogénicos que pueden tener impacto sobre la regulación del peso
corporal. También se comentará el uso de ciertas sustancias naturales que han
demostrado poseer capacidad termogénica.

Concepto de energía
La energía se define como la capacidad de un sistema de ejecutar trabajo. La energía
se encuentra presente en diversasformas, ya sea como energía luminosa a partir del
sol, energía cinética obtenida a partir del viento y agua, entre otros. Los mamíferos y
entre ellos los humanos, obtienen su energía a partir de la energía almacenada en los
enlaces entre el carbono (C) y el hidrógeno (H) presentes en carbohidratos, lípidos,
proteínas y alcohol. Esta energía química potencial se libera en las células a travésde
diversas rutas oxidativas que convierten la energía almacenada en los enlaces CH a
moléculas de alta energía como creatina fosfato y adenosina trifosfato (ATP). La
energía liberada a partir de la hidrólisis de estas moléculas es usada para mantener el
tono muscular, sintetizar moléculas, crear gradientes de concentración entre el espacio
intra y extracelular (ej., gradientes de sodio,potasio o calcio), etc. Durante estos
procesos de conversión de energía: de alimentos a ATP, y de ATP a trabajo mecánico,
una parte de la energía es convertida en calor. De esta forma, la energía utilizada

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puede ser medida por el trabajo generado o el calor liberado. El trabajo se mide en
Julios (J, Joule), siendo 1 Julio el trabajo necesario para darle a una masa de 1 kg una
aceleraciónde 1 metro por segundo movida por una distancia de 1 metro. El calor es
medido en calorías, siendo una caloría la cantidad de calor necesario para aumentar la
temperatura de 1 g de agua de 14.5 a 15.5 C. Una caloría es equivalente a 4.184 J.
Múltiplos de 1000 (kilojulios [kJ] o kilocalorías [kcal]) o 1 millón (megajulios [MJ]) son
usados en nutrición humana.

La energía en los alimentos seencuentra contenida en los carbohidratos, grasas y
proteínas. Estas macromoléculas deben ser digeridas a moléculas de menor tamaño
antes de que puedan ser absorbidas en el intestino. Este proceso de digestión es
facilitado por la cocción de los alimentos, masticación, mezcla con la saliva y jugos
gástricos y movimientos gástricos, los cuales aseguran que los alimentos se conviertan
en unamezcla semifluida llamada quimo. Una vez que el quimo alcanza el intestino
proximal (duodeno), éste entra en contacto con la secreción biliar y pancreática
permitiendo la liberación de unidades más simples (monosacáridos, monoglicéridos y
di/tripéptidos) que son finalmente absorbidas en el intestino. Durante este proceso, una
fracción menor no es absorbida y termina siendo metabolizada en elcolon por la flora
bacteriana para luego ser eliminada en las deposiciones. Una vez absorbidos los
nutrientes, éstos pasan al torrente sanguíneo para ser captados por la célula donde son
almacenados u oxidados. La oxidación transcurre en la mitocondria, donde se forma
ATP y libera agua, anhídrido carbónico y calor.

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La energía contenida en los alimentos y nutrientes puede ser medidamediante una
bomba calorimétrica la cual oxida completamente los sustratos energéticos. El calor de
combustión de los carbohidratos equivale a 4.2 kcal por gramo, grasas a 9.4 kcal por
gramo y proteínas a 4.25.1 kcal por gramo. Sin embargo, después de considerar los
nutrientes no absorbidos y la pérdida de nitrógeno en la orina, éstos valores
corresponden a 4, 9 y 4 kcal para carbohidratos,...