El este programa, el doctor Grande Covián nos recuerda, en primer lugar, lo ya explicado en el anterior episodio, titulado el destino de Lavoisier, y nos adentra a continuación en los interesantes y educativos experimentos que condujeron al descubrimiento del origen del nitrógeno en el cuerpo humano, de la necesidad absoluta de injerir este elemento con la dieta, desechando la idea de que podría obtenerse del aire, y el importante hallazgo de que no todas las proteínas tienen la misma calidad nutritiva.

Allá por 1989, doscientos años tras la revolución francesa, el Dr. Grande Covián nos explicaba que:

REVOLUCIÓN FRANCESA Y NUTRICIÓN

Como era de esperar, el segundo centenario de la Revolución Francesa de 1789 ha dado lugar a toda clase de recuerdos y comentarios acerca de tan trascendental acontecimiento histórico, aparecidos en los distintos medios de comunicación españoles. Pero, con una sola y meritoria excepción, los comentarios y consideraciones que hasta mí han llegado se ocupan de los aspectos ideológicos, políticos y sociales de la Revolución, de sus causas y consecuencias históricas, con olvido de la admirable labor realizada por los científicos franceses en los años que preceden a la Revolución, durante el mismo período revolucionario, y en los años subsiguientes.

Este olvido es particularmente lamentable en cuanto a la ciencia de la nutrición se refiere. Porque el estudio científico de la naturaleza de los procesos nutritivos se inicia en Francia, precisamente en París, pocos años antes de la Revolución, y continúa desarrollándose en aquel país durante buena parte del siglo diecinueve.

Lo ocurrido en Francia con el estudio científico de la nutrición es un poderoso acicate para la curiosidad de quienes se interesan por conocer los factores que influyen sobre el desarrollo de los conocimientos científicos. No es posible comprender el desarrollo histórico de la ciencia de la nutrición sin tener en cuenta las contribuciones fundamentales de los científicos franceses contemporáneos de la Revolución y sus continuadores.

Es evidente que las dificultades alimenticias que padeció la población francesa fueron uno de los factores que contribuyeron a la explosión revolucionaria. Pero no parece que la situación alimenticia haya sido el motor del interés de los científicos franceses de la época por el estudio de la nutrición. El conocimiento científico de la nutrición se desarrolla, fundamentalmente, como consecuencia de la aplicación al estudio de los procesos nutritivos de conceptos y métodos procedentes de otras disciplinas más desarrolladas en aquel momento, singularmente de la química. Lo ocurrido en Francia en los últimos decenios del siglo dieciocho, en cuanto al estudio científico de la nutrición se refiere, es un buen ejemplo de la unidad de la ciencia, y de cómo el interés por una determinada área de conocimiento se despierta como consecuencia de los resultados obtenidos al aplicar a su estudio las ideas y técnicas experimentales procedentes de otros campos científicos.

Pocos años antes de la Revolución, como consecuencia del descubrimiento del oxígeno, el gran químico francés Lavoisier, que vivió de 1743 a 1794, uno de los padres de la química moderna, se había interesado en el estudio de los procesos de oxidación y de combustión. Este interés le llevó a estudiar el recambio respiratorio de los animales superiores y del hombre y a identificar la respiración con un proceso de combustión. Su conocida frase «la respiración es una combustión» es universalmente considerada como la partida de nacimiento de la nutrición científica, y hace de Lavoisier el padre de la nueva ciencia.

He aquí lo que Lavoisier y su colaborador Seguin escriben en 1785: «La respiración no es más que una combustión lenta de carbono y de hidrógeno, enteramente similar a la que ocurre en una lámpara o una vela encendidas, y, desde este punto de vista, los animales que respiran son verdaderamente cuerpos combustibles que se queman y consumen a sí mismos. En la respiración, como en la combustión, es el aire el que suministra el oxígeno, pero en la respiración es la “sustancia” corporal lo que suministra el calor. Si el animal no repone constantemente las pérdidas respiratorias, la lámpara pronto se queda sin aceite y el animal muere, del mismo modo que la lámpara se apaga cuando le falta combustible.»

Las ideas expresadas en el texto que acabo de transcribir son la base de lo que hoy llamamos el concepto energético de la nutrición, y no han tenido que ser modificadas en sus líneas generales desde que fueron escritas, hace doscientos cuatro años.

En 1780, con la ayuda de Laplace, construyó Lavoisier un calorímetro de hielo que le permitió calcular la cantidad de calor emitida por un animal (un cobaya) midiendo la cantidad de hielo fundido durante un cierto período de tiempo. Hacen falta unas 80 kilocalorías para fundir un kilo de hielo. De este modo pudo establecer una relación entre la cantidad de dióxido de carbono (el producto de la combustión) eliminada por el animal en su aire espirado y la cantidad de calor producida por el mismo animal. El viejo y debatido problema del origen del calor animal vino así a resolverse, al concluir que dicho calor procede de la oxidación de los componentes orgánicos del cuerpo del animal.

Lavoisier y Seguin observaron también que el consumo de oxígeno de una persona, que es a fin de cuentas una medida de las oxidaciones que en su organismo continuamente se verifican, aumenta durante el ejercicio físico y después de la ingestión de comida. La primera de estas observaciones dio lugar a una serie de reflexiones por parte de Lavoisier que reproduzco a continuación:

«El hombre que trabaja se quema más rápidamente. Necesita más alimentos para reponer su “sustancia”. Pero el alimento cuesta dinero. En tanto consideramos la respiración simplemente como consumo de aire, la situación del rico y del pobre parece ser la misma; el aire está a disposición de todos y no cuesta dinero… Pero sabemos ahora que la respiración es, de hecho, un proceso de combustión y que en cada instante parte de la “sustancia” del individuo es consumida, y el consumo aumenta del mismo modo que se aceleran el pulso y los movimientos respiratorios. El consumo de “sustancia” aumenta, pues, con la actividad de la vida del individuo. Toda una serie de cuestiones morales surge de estas observaciones, que son en sí mismas de naturaleza puramente material. ¿Por qué ocurre, desgraciadamente, qué un pobre que vive del trabajo manual, que está obligado a desarrollar el esfuerzo máximo de que se es capaz, se ve forzado a consumir más “sustancia” que el rico, que tiene menos necesidad de repararla? ¿Por qué, en horrible contraste, disfruta el rico de abundancia que no le es físicamente necesaria y que sería más adecuada para el trabajador?»

Al final de este escrito, redactado en 1789, expresa Lavoisier su esperanza en que «las sabias instituciones prometidas por la Revolución tiendan a igualar los ingresos, a elevar el precio del trabajo y a garantizar su justa recompensa».

Estas nobles preocupaciones de Lavoisier no debieron impresionar al tribunal que le condenó a muerte, cuyo presidente (Coffinhal) pronunció, según se dice, la conocida frase «la Revolución no necesita hombres de ciencia». Como es sabido, Lavoisier fue guillotinado el 8 de mayo de 1794.

De Francia, el estudio científico de la nutrición pasa a Alemania, con la figura de Justus von Liebig (que vivió de 1803 a 1873, por entonces un joven químico alemán que en 1822 viene a París para estudiar con los discípulos de Lavoisier, principalmente con Gay-Lussac. Las cartas que Liebig escribe desde París son un testimonio del elevado nivel alcanzado por la ciencia francesa en aquel momento. París es entonces el centro de la ciencia mundial y Liebig se deshace en elogios de sus maestros franceses, cuyos éxitos científicos atribuye sobre todo a su dominio de las matemáticas.

La lectura de las cartas de Liebig, que yo me atrevería a recomendar a cuantos se interesen por la historia de la ciencia, contribuye a aumentar nuestra admiración por los hombres de ciencia franceses, que llevaron a cabo una extraordinaria labor durante el período revolucionario y las guerras napoleónicas que le sucedieron. Labor que contribuyó decisivamente a resolver muchos de los problemas planteados por la situación bélica.

Los discípulos de Liebig en Alemania, particularmente Voit (que vivió de 1831 a 1909), profesor de fisiología en la Universidad de Munich, con sus colaboradores y discípulos, aportan las pruebas experimentales definitivas de las ideas de Lavoisier. Uno de los discípulos de Voit, el químico estadounidense Wilbur Olin Atwater, introduce en Estados Unidos el estudio de la nutrición desde el punto de vista energético. A principios del siglo veinte, el capítulo de la fisiología de la nutrición iniciado por Lavoisier había quedado sólidamente establecido, proporcionando una base inconmovible para el espectacular desarrollo que el estudio científico de la nutrición había de alcanzar en dicho siglo.

Mientras que los hidratos de carbono y las grasas se componen fundamentalmente de carbono, oxígeno e hidrógeno, las proteínas contienen, además, nitrógeno. Por esta razón, el estudio del papel de las proteínas en nutrición se inicia históricamente con el estudio del origen del nitrógeno que existe en los tejidos de los seres vivos.

En 1785, otro gran químico francés, Berthollet, uno de los de discípulos de Lavoisier, demostró la presencia de nitrógeno en los tejidos animales al observar el desprendimiento de dicho gas cuando los tejidos eran tratados con ácido nítrico. Esta observación fue confirmada por su compatriota el médico y químico Fourcroy, en 1789. En dicho año escribió Fourcroy estas proféticas palabras: «Los investigadores que se ocupan de la física animal deben ocuparse de este hecho fundamental y, sobre todo, de averiguar la procedencia de este principio y de cómo y en qué órganos es fijado en los animales.»

Aunque el mismo Fourcroy, y más tarde Vauquelin, habían demostrado la presencia de compuestos nitrogenados semejantes a los que hoy denominamos proteínas en los tejidos vegetales, Fourcroy creía que el problema fundamental de la nutrición de los animales herbívoros consistía en la transformación de los tejidos vegetales que les sirven de alimento en tejidos animales, e introdujo el término «animalización» para denominar dicho proceso de transformación. Basándose en las ideas de Lavoisier, propuso Fourcroy que el aumento en el contenido de nitrógeno que se produce al transformarse los tejidos vegetales en tejidos animales no se debía a la incorporación de nitrógeno, sino a la pérdida respiratoria de carbono e hidrógeno. He aquí como describe Fourcroy el proceso de animalización en su Filosofía química (edición de 1806, páginas. 352 y 353): «Creemos que al liberarse el exceso de hidrógeno y de carbono, la respiración incrementa necesariamente la proporción de nitrógeno.»

El problema del origen del nitrógeno que se encuentra en los tejidos animales fue abordado experimentalmente por el eminente fisiólogo francés François Magendie (que vivió de 1783 a 1855), el maestro de Claude Bernard. En 1816 realizó Magendie el que puede considerarse uno de los primeros estudios de nutrición experimental en animales de laboratorio.

El experimento consistió en alimentar perros con alimentos de distinta composición. Los perros alimentados únicamente con hidratos de carbono (azúcar o goma) o con grasa (aceite de oliva o mantequilla) morían sólo unos días más tarde que los privados totalmente de alimento. Los animales alimentados únicamente con carne vivían y se desarrollaban normalmente. Este experimento es generalmente mencionado en la literatura como prueba de la indispensabilidad de las proteínas para la nutrición de los animales, pero es de interés señalar que Magendie no insiste en esta cuestión en su artículo original. En la conclusión de dicho artículo, Magendie se limita a señalar que los resultados de sus experimentos «indican muy probablemente que el nitrógeno que se encuentra en la economía procede en gran parte de los alimentos».

La prudencia de Magendie no debe sorprendernos. Como es sabido, se definía a sí mismo como «trapero de los hechos», e insistía continuamente en sus escritos en la necesidad de limitar sus conclusiones estrictamente a los resultados experimentales.

Años más tarde hizo Magendie otra importante contribución al conocimiento del papel de las proteínas en la nutrición. La escasez de alimentos contribuyó a hacer popular el uso de la gelatina como alimento en Francia, y hacia 1830 se planteó la cuestión de si la gelatina obtenida de los huesos era o no un buen alimento para el hombre. El Gobierno francés creó entonces una comisión para el estudio de este problema, nombrando a Magendie presidente de la misma. Entre 1832 y 1844 realizó Magendie nuevos experimentos, en los que demostró que la gelatina, a pesar de contener la misma proporción de nitrógeno que otras proteínas, no es capaz por sí sola de mantener la vida de los animales de experimentación.

Se planteó así un importante problema cuya solución no se encontraría hasta la segunda década del siglo veinte: la razón de las diferencias de valor nutritivo de las distintas proteínas alimenticias. A la solución de este problema contribuyó otro químico francés, Bracconot, que vivió de 1789 a 1855), uno de los primeros en identificar algunos de los aminoácidos que constituyen las proteínas.

El problema del origen del nitrógeno que se encuentra en los tejidos animales sigue atrayendo la atención de los investigadores. Un ingeniero de minas francés, J. B. Boussingault (cuya vida transcurrió de 1802 a 1887), que había sido contratado por el Gobierno español para enseñar química en la Escuela de Minas de Bogotá, regresa a Francia y dedica sus esfuerzos al estudio de esta cuestión. Tras varios fracasos, consigue demostrar que la cantidad total de nitrógeno eliminado por la orina, las heces y la leche de las vacas lecheras era igual a la contenida en el pienso consumido por el animal durante un cierto período de tiempo. Véase la conclusión de su estudio, publicado en 1844: «Los animales no pueden utilizar nitrógeno atmosférico para suplementar proteínas inadecuadas o para formar proteínas corporales.» No será necesario añadir que la determinación del balance de nitrógeno perfeccionada por Boussingault en sus experimentos es uno de los métodos empleados en la actualidad para determinar las necesidades proteicas del hombre y los animales.

Es mi deseo que los datos que acabo de presentar sirvan para recordar la fundamental contribución de los investigadores franceses contemporáneos de la Revolución, y sus sucesores, al conocimiento científico de los procesos nutritivos.

Y esto es cuanto quería decirles hoy.

FRANCISCO GRANDE COVIÁN

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