BIOQUIMICA DOS ALIMENTOS

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BIOQUIMICA DOS ALIMENTOS 	
UNIDADE 1: INTRODUÇÃO A BIOQUÍMICA E METABOLISMO DOS COMPOSTOS BIOATIVOS DOS ALIMENTOS	
INTRODUÇÃO: Vamos começar esta primeira unidade compreendendo os conceitos básicos do metabolismo intermediário e a sua relação com a bioquímica dos alimentos. Para isso, é interessante refletirmos sobre alguns pontos: qual o papel da água na homeostase metabólica? Qual a importância das vitaminas e dos minerais para o metabolismo? Como as enzimas interferem no equilíbrio metabólico das funções dos tecidos, órgãos e sistemas? O que são os compostos bioativos dos alimentos (CBA) e qual a sua relação na prevenção de doenças crônicas não transmissíveis? Seguindo estes questionamentos, trabalharemos inicialmente com o entendimento do papel da água na composição corporal do ser humano e a sua relação no equilíbrio hidroeletrolítico, não esquecendo de compreender o princípio que rege a necessidade hídrica. Na sequência, descreveremos as principais funções das vitaminas e dos minerais, conhecendo as suas principais fontes alimentares e o que interfere na sua biodisponibilidade. Conceituaremos enzimas e discutiremos como elas interferem na velocidade das reações bioquímicas e no metabolismo e, também, conhecer a sua aplicabilidade nas ciências médicas. Por último, conceituaremos os CBA, citaremos as suas principais fontes alimentares e funções, compreendendo a sua relação na manutenção da saúde e prevenção de algumas doenças.
Água, ácidos, bases, vitaminas e minerais: Quando pensamos em nutrição, logo vem à cabeça os alimentos que têm carboidrato (pão, massa, batata), proteína (leite, carnes, ovos) e lipídios (óleos, manteiga, gordura das carnes, pele do frango) e suas relações com a manutenção do peso e da saúde, mas dificilmente lembramos da importância da água e dos micronutrientes (vitaminas e minerais) para o equilíbrio hidroeletrolítico e, consequentemente, para a saúde. Mas lembre-se que, quando internamos num hospital, o primeiro procedimento é instalar o soro fisiológico no braço do paciente. E você sabe o porquê? Você sabia que o maior componente do organismo de um indivíduo é a água, e isto se deve principalmente porque a água e os eletrólitos são essenciais para o equilíbrio hidroeletrolítico do organismo, ou seja, para a nossa sobrevivência. E você sabe qual o percentual de água corporal do recém-nascido, do homem, da mulher e do idoso? Qual a quantidade de água que devemos ingerir? Ao estudar os conteúdos apresentados a seguir, você poderá responder a essas e outras perguntas sobre a água, as vitaminas e os minerais e a suas relações com o perfeito funcionamento do nosso organismo.							Água, ácidos e bases: A água é uma das moléculas mais importantes para o perfeito funcionamento do organismo, sendo conhecida como o solvente da vida e correspondendo a aproximadamente 60% do peso corporal de um indivíduo adulto. Estes percentuais variam de acordo com a idade e também com o gênero: é cerca de 75% do recém-nascido e de 50% nos idosos. A variação dos percentuais de água corporal entre os gêneros está relacionada à quantidade de tecido muscular esquelético: geralmente os homens possuem percentuais maiores do que as mulheres por possuírem mais músculo e, assim, mais água. A água (H O), por ter natureza dipolar, ou seja, apresentar dois polos quando dissociada, um negativo ou ânion 2 (OH ) e um positivo ou cátion (H ), é conhecida como solvente, dissolvendo e transportando compostos na circulação, possibilitando o movimento dos íons e das moléculas para dentro e para fora dos compartimentos celulares, separando moléculas carregadas, dissipando o calor e participando das reações químicas. Desta forma, tanto a deficiência quanto o excesso de água no organismo alteram o funcionamento dos tecidos, dos órgãos e dos sistemas. O nosso corpo, durante o metabolismo diário, é capaz de produzir 22.000 miliequivalentes (mEq) de ácido, diminuindo o pH a concentrações incompatíveis com a vida. Entre os ácidos mais comuns, temos: ácido carbônico sintetizado no ciclo do ácido tricarboxílico a partir da oxidação dos substratos energéticos (glicose, ácido graxo); ácido láctico, produto final da glicólise anaeróbica; ácido pirúvico, produto final da glicólise; entre outros. Mas o que são ácidos, bases e tampões? Ácidos são compostos que doam um íon hidrogênio (H ) para + uma solução e bases (tais como o íon OH ) são compostos que aceitam o H . Os tampões consistem em um ácido - + fraco e sua base conjugada, que são capazes de tornar uma solução resistente a alterações de pH quando adicionados íons H ou OH . Desta forma, percebemos a importância de um organismo bem hidratado para a + - manutenção do pH do sangue em concentrações fisiológicas (7,35 – 7,45) (D’INCAO et al. 2008).													Compartimentos hídricos do corpo: Cerca de 60% do conteúdo de água no organismo encontra-se nos líquidos intracelulares (LIC), enquanto 40% apresenta-se nos líquidos extracelulares, conforme demonstrado na Figura 1. O LEC consiste no líquido intersticial (fluido nos espaços teciduais, situado entre as células) e na linfa (15% do peso corporal), plasma (3% do peso corporal) e líquidos transcelulares, que incluem as secreções gastrointestinais, urina e suor e também o liquido cefalorraquidiano (LCR). 
 Segue a legenda da tabela: LEC, líquido extracelular; LIC, líquido intracelular; Na , sódio; K , potássio; + + Cl , cloro; e - HCO , bicarbonato. O conteúdo de íons inorgânicos é muito semelhante no plasma e no líquido intersticial, 3 - ambos componentes do líquido extracelular.										Osmolalidade: A osmolalidade é a distribuição de água entre os compartimentos líquidos do corpo (LIC e LEC) de acordo com a concentração de solutos de cada compartimento. A osmolalidade de um fluído é proporcional à concentração total de todos os solutos diluídos (íons, metabólitos orgânicos, proteínas), sendo expresso em miliosmoles (mOsm) por kg de água (mOsm/kg água). Sendo assim, a água flui do meio menos concentrado para o mais concentrado (osmose) para atingir o equilíbrio hidroeletrolítico (Figura 2). Um exemplo claro deste conceito é a sensação de sede após a ingestão de uma grande quantidade de carne de churrasco salgada. O sal da carne aumenta a quantidade de soluto no LEC, tornando-o hiperosmolar, então a água sai do LIC para o LEC e também sentimos sede para estimular a ingestão de água (solvente) e, assim, equilibrar a osmolalidade do LEC.					
 A partir do conceito e do exemplo exposto acima, a demonstra o movimento da água (solvente) do meio menos concentrado (soluto) para o meio mais concentrado (soluto) através das membranas semipermeáveis até atingir o equilíbrio osmolar.	
Necessidade hídrica: Quando pensamos em necessidade hídrica, a ingestão de água deve ser equivalente à sua perda. As principais fontes de água são a água dietética (bebidas, alimentos) e a proveniente do nosso metabolismo, totalizando 2 L por dia, utilizando como exemplo um indivíduo adulto. Dentre as principais fontes de perda de água do corpo, existem as sensíveis, ou seja, as que podem ser mensuradas facilmente – como por exemplo a água da urina –, e as insensíveis, que não são facilmente mensuradas – a água do ar expirado, das lágrimas, do suor e das fezes, também totalizando 2 L por dia. A perda insensível de água é de aproximadamente de 500 mL por dia. Em situações de temperatura ambiente muito alta, de diarreia e vômito, a perda de água insensível se tornará maior e, por isso, a necessidade hídrica também será maior, de modo a evitar a desidratação, gerando um desequilíbrio hidroeletrolítico. 	
Vitaminas: Vitaminas são compostos orgânicos que não podem ser sintetizados em quantidades adequadas pelo ser humano. As vitaminas podem ser divididas quanto a sua solubilidade em lipídios e água, respectivamente em lipossolúveis – A (retinol) e Carotenoides, D (calciferol), E (tocoferol) e K – e hidrossolúveis – ácido fólico, cobalamina (vitamina B ), ácido ascórbico (vitamina C), piridoxina (vitamina B ), tiamina (vitamina B ), 12 6 1 niacina, riboflavina(vitamina B ), biotina e ácido pantotênico. 2 Uma das principais funções da vitamina A está relacionada com a visão, mas ela também contribui para os processos de regulação da proliferação e diferenciação celular, de reprodução, de desenvolvimento fetal e do sistema imunológico (CONAWAY et al., 2013). A vitamina D age diretamente no metabolismo ósseo, sendo essencial para manter as concentrações adequadas de cálcio e fosfato no sangue, que são, por sua vez, necessários para a mineralização normal dos ossos, contração muscular e condução neural. Ela pode ser produzida pelo organismo por meio de uma reação fotossintética ao expor a pele aos raios ultravioletas ou ser ingerida diretamente pela alimentação, na forma de ergocalciferol (vitamina D ) ou colecalciferol (vitamina D ), de origem vegetal e animal, respectivamente (DEL VALLE ., 2 3 et al 2011). A vitamina C possui capacidade redutora e ação antioxidante, além de estar relacionada à hidroxilação do colágeno, à síntese de carnitina, à biossíntese de noraepinefrina e dopamina, à adição de grupos amida a hormônios peptídicos e à modulação do metabolismo da tirosina (IOM, 2006). A riboflavina (vitamina B ) recebe essa denominação em virtude da cor amarela do grupo flavínico e da presença 2 de ribose em sua estrutura. A riboflavina possui duas formas biologicamente ativas, a flavina mononucleotídeo (FMN) e a flavina dinucleotídeo (FAD), que atuam, principalmente, no metabolismo como coenzimas nas reações de oxidação e redução para produção de energia como adenosina trifosfato (ATP) (VANNUCCHI et al., 2009). A tiamina (vitamina B ) pode ser encontrada em três diferentes formas: tiamina trifosfato (TPP), difosfato ou 1 pirofosfato (TDP) e monofosfato (TMP). A TPP atua, principalmente, em reações de descarboxilação oxidativa de alfa-cetoácidos, transcetolase na via da pentose fosfato e síntese de ácidos graxos (IOM, 2006). A forma ativa do ácido fólico é o tetra-hidrofolato, sendo formado no fígado a partir de uma reação de redução do ácido pteroilglutâmico. É a principal forma presente no plasma humano e, nos alimentos, está presente principalmente como L-5-metiltetra-hidrofolato (L-5-metil-THF). O termo genérico folato é utilizado para compostos com atividade semelhante ao ácido pteroilglutâmico ou do ácido fólico, cujas principais funções são: atuação como coenzima na síntese de purina, de DNA e RNA, importantes para o desenvolvimento normal das células do sistema nervoso e prevenção de má formação do tubo neural; e síntese de metionina a partir de homocisteína (IOM, 2006; VANNUCCHI et al., 2009). A deficiência de ácido fólico, vitamina B e piridoxina 12 (vitamina B ) está relacionada ao aumento de homocisteína, importante marcador de risco cardiovascular. 6 A cobalamina (vitamina B ) é sintetizada endogenamente apenas por microorganismos e pode ser convertida 12 em duas coenzimas ativas em nosso metabolismo, a metilcobalamina e a 5-deoxiadenosilcobalamina, e nas formas de hidroxicobalamina e cianocobalamina. Suas principais funções estão relacionadas ao seu papel como cofator da enzima metionina sintetase, que atua tanto na remetilação da homocisteína para metionina como na reparação e síntese de mielina; e da enzima L-metilmalonil-CoA mutase, que exerce papel importante no metabolismo dos aminoácidos, do colesterol e dos ácidos graxos (IOM, 2006; PAWLAK et al., 2013; VANNUCCHI et al., 2009). A niacina pode estar presente na forma amida como nicotinamida, ou de ácido, como ácido nicotínico. A niacina está relacionada às reações redox (reações de oxidação-redução), atuando como precursora de coenzimas ou carreadora de nicotinamida-adenina-dinucleotídeo (NAD – coenzima I) e nicotinamida-adenina-dinucleotídeo fosfato (NADP – coenzima II), envolvidas na síntese de energia como ATP (IOM, 2006). 	
Minerais: O zinco é um dos elementos-traço mais abundantes no corpo humano, exercendo papel fundamental no processo de síntese proteica, divisão, crescimento e imunidade celular, principalmente por participar da estrutura, dos sítios catalíticos ou das funções regulatórias de diversas enzimas (BROW et al., 2001). O ferro desempenha um importante papel no metabolismo, sobrevivência e proliferação celular, atuando em diversos processos biológicos fundamentais, como transporte de oxigênio, biossíntese de DNA, cofator de enzimas da cadeia de transporte de elétrons, entre outros (GROTTO, 2008). O selênio exerce as suas funções biológicas na forma do aminoácido selenocisteína por meio de selenoproteínas, principalmente as glutationas peroxidases (GPx), as tiorredoxinas redutase (TR), as iodotironina deiodinases (IDI), a selenofosfato sintetase 2 (SPS 2), as selenoproteínas P, S, K, W, entre outras, cujas principais funções são a capacidade antioxidante, o aumento da resistência do sistema imunológico, o papel na fertilidade e no sistema de reprodução, a participação na conversão de tiroxina (T ) em triiotironina (T ), a proteção contra a ação 4 3 nociva de metais pesados e xenobióticos, a redução do risco de DCNT, a ação neuroprotetora e a estabilidade genômica (ROMAN et al., 2014; PAPP et al., 2007). O cobre faz parte de enzimas com atividade de oxidação e redução, como a superóxido dismutase (SOD), citocromo C oxidase, curoplasmina, lisiloxidase e metalotioneínas. Seu papel como cofator para atividades de cuproenzimas é essencial, principalmente, na defesa antioxidante, crescimento e respiração celular e coagulação sanguínea (CABALLERO et al., 2012; ARREDONDO et al., 2005). O magnésio está envolvido em reações bioquímicas relacionadas à síntese de DNA, RNA e proteínas, sendo fator importante no controle da proliferação celular. Desempenha, também, papel importante no desenvolvimento e manutenção de ossos e na manutenção das concentrações intracelulares de cálcio e potássio (IOM, 2006; ROMERO et al., 2017). O cálcio é o mineral mais abundante no corpo humano, envolvido no metabolismo ósseo, função vascular, muscular, transmissão nervosa, sinalização intracelular e secreção hormonal (DEL VALLE et al., 2011). O fósforo se apresenta na forma de fosfato no corpo humano, porém a maior parte está armazenado na forma de hidroxiapatita nos ossos e nos dentes, participando de suas estruturas. Dentre as principais funções estão o seu papel na agregação plaquetária e ativação de fatores (X e V) na cascata de coagulação sanguínea, na estrutura dos ácidos nucleicos e nucleotídeos, fosfolipídios, entre outros (CALVO et al., 2014). 	
> VOCÊ O CONHECE? O nutricionista Dennys Esper Côrrea Cintra ajudou a escrever os 10 passos para uma alimentação adequada e saudável presente no Guia Alimentar para a População Brasileira do Ministério da Saúde. Ele é Mestre em Ciência da Nutrição pela UFV e Doutor e Pós Doutor em Clínica Médica pela UNICAMP. Na UNICAMP coordena o Laboratório de Genômica Nutricional (LabGeN) e o Centro de Estudos em Lipídios e Nutrigenômica (CELN). É Pesquisador Associado ao CEPID-FAPESP "Obesity and Commorbidities Research Center".	
Enzimas, coenzimas e atividade das enzimas polifenoloxidase: O corpo humano parece a parte interna de um relógio, ou seja, com muitas engrenagens que precisam ser orientadas para o perfeito funcionamento. As enzimas e as coenzimas são as responsáveis pela orientação e regulação das milhares de reações que acontecem em nosso organismo todos os dias. Junto com os hormônios e outras substâncias, elas regulam o nosso metabolismo para encontrar e manter o equilíbrio. Desta forma, algumas reações são estimuladas enquanto que outras são inibidas de acordo com o estado metabólico em que nos encontramos (jejum ou alimentado); com a quantidade e a qualidade de nutrientes que ingerimos; com o número de horas que dormimos; se estamos passando por um momento de estresse, entre outros exemplos. Outra curiosidade é que as enzimas são utilizadas para auxiliar nos diagnósticos clínicos e também na prescrição dietoterápica. E você sabe o que são as enzimas? Como as enzimas auxiliam no diagnóstico clínico? Qual a relação das enzimas e o mecanismo de açãode alguns medicamentos? Qual o papel das vitaminas nas reações enzimáticas?	 	
Enzimas e reações bioquímicas: As enzimas são uma classe de proteínas conhecidas como catalisadores biológicos, responsáveis por acelerar a velocidade da reação pela diminuição da energia de ativação sem alterar o equilíbrio. Resumidamente, as enzimas se ligam ao reagente (substrato) transformando-o em produto, de acordo com a equação geral da reação enzimática, na qual há a ligação da enzima ao substrato, formando o complexo enzima-substrato. Ocorre então a reação enzimática, convertendo o substrato em produto e formando o complexo enzima-produto. Por fim, a enzima libera o produto e a reação se repete com outro substrato, conforme a equação: E + S « ES « EP « E + P, (SMITH et al., 2012) Desta forma, na ausência de enzimas, as reações bioquímicas não aconteceriam em uma velocidade compatível com a vida. Para as reações bioquímicas acontecerem, é necessário um ambiente apropriado para a atividade das enzimas, ou seja, temperatura e pH ótimos; Isto irá depender da função de cada enzima, que está relacionada à sua localização, mas normalmente as elas funcionam sob condições fisiológicas, a 37°C (temperatura constante) e pH neutro. Alguns exemplos de atividade enzimática quanto ao pH ótimo: enzimas citosólicas necessitam de pH na faixa de 7 a 8; pepsina precisa de pH entre 1,5 e 2 e tem a sua ação no suco gástrico; tripsina e quimotripsina têm um pH ótimo alcalino e têm suas ações no lúmen do duodeno. Uma curiosidade sobre as enzimas é a sua especificidade para as reações bioquímicas, ou seja, sua capacidade de identificar e selecionar apenas um substrato e distingui-lo de compostos com estrutura semelhante. A especificidade, bem como a velocidade, resulta da sequência única de aminoácidos específicos que formam a estrutura tridimensional da enzima, principalmente pelos resíduos de aminoácidos presentes no seu centro catalítico. Desta forma, a concentração plasmática de algumas enzimas de tecido especificas e isozimas são utilizadas como coadjuvantes nos diagnósticos e prognósticos clínicos e na evolução das doenças. As isozimas são enzimas que catalisam a mesma reação, diferindo na sua estrutura primária e/ou na composição de suas subunidades.		
 
Grupos funcionais na catálise: A velocidade das reações bioquímicas depende da enzima, mas também de grupos funcionais que participam diretamente na reação, auxiliando na atividade enzimática. Os grupos funcionais estão presentes no sítio ativo da enzima e são doados pela cadeia polipeptídica de aminoácidos, geralmente de natureza polar ou por cofatores ligados (íons inorgânicos, chamados de cofatores, ou moléculas orgânicas, denominadas coenzimas). As coenzimas são moléculas orgânicas não proteicas complexas, geralmente sintetizadas a partir das vitaminas. Um exemplo é a niacina, que está relacionada Às reações redox (reações de oxidação-redução), atuando como precursora de coenzimas ou carreadora de nicotinamida-adenina-dinucleotídeo (NAD – coenzima I) e nicotinamida-adenina-dinucleotídeo fosfato (NADP – coenzima II), envolvidas na síntese de energia como adenosina trifosfato (ATP) (IOM, 2006) Os íons inorgânicos contribuem para o processo catalítico, atuando como receptores (Mg2+) ou doadores de elétrons, como nas reações redox.	 
Inibição enzimática: Inibidores são compostos que diminuem a velocidade de uma reação bioquímica, mimetizando ou participando de um passo intermediário da reação catalítica, impedindo a formação do produto. Os inibidores agem, geralmente, na enzima e de forma reversível, por isso são chamados de inibidores enzimáticos. Existem os inibidores covalentes, análogos ao estado de transição (compostos que se assemelham ao passo intermediário da reação catalítica), e os metais pesados. Os inibidores covalentes formam ligações covalentes ou extremamente fortes com os grupos funcionais no sítio catalítico ativo da enzima. Este tipo de inibição é utilizado, por exemplo, pelo ácido acetilsalicílico (Aspirinaâ) que acetila de forma covalente (forte) um resíduo de serina no sítio ativo da enzima ciclo-oxigenase, evitando a formação de prostaglandinas, precursores próinflamatórios. Já os inibidores análogos ao estado de transição são inibidores específicos e extremamente potentes, porque são capazes de se ligar muito mais fortemente à enzima do que o próprio substrato. Exemplos deste tipo de inibição são a penicilina, primeiro antibiótico descoberto pelas ciências médicas, e as estatinas, droga utilizada no tratamento das dislipidemias, cujo principal mecanismo de ação é a inibição da enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril (HMG) coenzima A (CoA) redutase, reduzindo a síntese da lipoproteína de baixa densidade (LDL), também conhecida como colesterol ruim. Por último. há a inibição exercida pelos metais pesados, como o mercúrio (Hg), o chumbo (Pb), o alumínio (Al) e o ferro (Fe). A sua toxicidade se dá pela ligação forte a um grupo funcional no sítio ativo catalítico da enzima.	
Regulação da atividade enzimática: Em rotas metabólicas de múltiplas etapas, como a glicólise no metabolismo dos carboidratos e a síntese de ácidos graxos e de colesterol no metabolismo dos lipídios, a etapa mais lenta limita a velocidade da reação. Desta forma, a regulação das rotas metabólicas se torna mais eficiente pelo controle de enzimas-chave, também chamadas de marca passo, por estarem envolvidas na etapa limitante de velocidade da via metabólica. Em geral, cinco mecanismos independentes estão envolvidos na regulação da atividade enzimática, destacando-se: expressão da enzima; ativação ou inibição proteolítica; ativação e inibição por fosforilação (modificação covalente); regulação alostérica; e degradação enzimática. (BAYNE; DOMINICZAK, 2015)	
Atividade das Enzimas Polifenoloxidase (PFO): As enzimas polifenoloxidases (PFO) pertencem à classe das enzimas oxidases, ou seja, enzimas que participam em reações com oxigênio (O ). As PFO catalisam a reação de oxidação de compostos fenólicos. Os compostos 2 fenólicos são um tipo de composto bioativo dos alimentos (CBA), encontrados em alimentos de origem vegetal (frutas e vegetais). As PFO são amplamente distribuídas na natureza, sendo relacionadas ao escurecimento enzimático das frutas e dos vegetais in natura, e também processados, alterando suas características organolépticas, ou seja, cor, textura, aroma e sabor, resultando na maioria dos casos em produtos com aparência desagradável. Também são responsáveis por diminuir o valor nutricional desses alimentos (LIMA et al., 2001).	
Biodisponibilidade de vitaminas e minerais: As vitaminas e os minerais são micronutrientes conhecidos como reguladores, exercendo várias funções em nosso organismo. Estes são encontrados em pequenas quantidades, principalmente em alimentos de origem vegetal. A sua absorção sofre influência de outros compostos presentes nos próprios ou outros alimentos da mesma refeição. Por isso, a combinação e a distribuição dos alimentos entre as refeições são muito importantes. Pensando assim, podemos dizer que nem tudo o que é ingerido é absorvido e nem tudo que é absorvido tem ação direta sobre a célula. Desta forma, é de suma relevância que a frequência do consumo dos alimentos fontes destes nutrientes seja regular para garantir as necessidades nutricionais, a prevenção de doenças e a manutenção da saúde. E você sabe por que não devemos ingerir alimentos fontes de cálcio junto com os alimentos fontes de ferro? Por que há a recomendação de ingerir frutas cítricas (laranja, limão) quando comemos alimentos fontes de ferro de origem vegetal, como ingerir uma laranja quando comemos feijão? Por que de deixar o feijão de molho? Ao estudar os conteúdos apresentados a seguir, você poderá responder a essas e outras perguntas sobre a biodisponibilidade dos micronutrientes dos alimentos. 	 
Biodisponibilidade: A definição de biodisponibilidade de micronutrientes é bastante complexa, devido à grande variação das concentrações endógenas destes nutrientes e pela potencialidade dos numerososmetabólitos bioativos, tornando as necessidades e a prescrição dos micronutrientes bastante individualizada. Existem várias definições de biodisponibilidade. Segundo Bender (1989), é a proporção do nutriente que é digerido, absorvido e metabolizado pelo organismo, capaz de estar disponível para uso de armazenamento. 	
Vitaminas: A vitamina A pré-formada (retinol) é encontrada, quase que exclusivamente, em produtos de origem animal, como fígado, óleos de peixes, gema de ovo, leite integral e produtos lácteos (leite, queijo e iogurte). Os carotenoides com atividade provitamina A (beta-caroteno, alfa-caroteno, gama-caroteno e beta-criptoxantina) são encontrados em vegetais de folhas verde-escuras (como espinafre e couve-manteiga), vegetais alaranjados (como abóbora e cenoura) e frutas não cítricas amarelo-alaranjadas (como mamão e manga) (IOM, 2006). A biodisponibilidade da vitamina A é alta (70 a 90%) referente ao retinol e baixa (9 a 22%) pelos carotenoides provitamina A (RODRIGUEZ-AMAYA, 1997). As principais fontes alimentares de vitamina D são os óleos de fígado de peixes, derivados de leite (manteiga e queijos gordos) e ovos (DEL VALLE et al, 2011). A biodisponibilidade da vitamina D ingerida (vitamina D3 – colecaciferol) é de aproximadamente 80% (BOREL et al, 2015).	As principais fontes alimentares de vitamina C são as frutas cítricas e os vegetais, incluindo bergamota, laranja, acerola, manga, mamão, morango, kiwi, melancia, brócolis, repolho, batata, couve-flor, entre outros. A biodisponibilidade da vitamina C está relacionada ao quanto ingerimos dela, ou seja, quando consumimos pouca quantidade de vitamina C a sua absorção é rápida e eficiente, diminuindo proporcionalmente a absorção em consumos elevados da vitamina (BALL, 2005; SILVA et al, 2016). As principais fontes alimentares de riboflavina (vitamina B ) são produtos lácteos (leite, queijo e iogurte) e ovos. 2 Apesar de apresentar-se na sua forma livre e com boa digestibilidade, está presente em baixas concentrações (POWERS, 2003). Mesmo com baixas concentrações de tiamina (vitamina B ) nos alimentos, as principais fontes são os cereais 1 integrais, o farelo de trigo, as leveduras e as castanhas. Porém, é uma vitamina muito instável, e pode ser perdida, principalmente, durante a cocção (VANNUCCHI et al, 2009). As principais fontes alimentares de ácido fólico são vegetais folhosos verde-escuros (espinafre), brócolis, ervilhas, leguminosas (feijão e lentilha), gema de ovo, fígado bovino, amendoim, laranja e grãos integrais (VANNUCCHI, et al, 2009). Não é conhecida a biodisponibilidade dos poliglutamatos conjugados (80%) e dos derivados de folato da dieta, apenas do pteroilmonoglutamato, que pode variar entre 40 a 70% (SILVA, et al, 2016). As principais fontes alimentares de cobalamina (vitamina B ) são os alimentos de origem animal (carnes, ovos e 12 produtos lácteos) (IOM, 2006). A principal via de absorção da vitamina B que ocorre no íleo na porção 12 terminal é associada ao fator intrínseco, porém este processo depende do pleno funcionamento do estêmago, do pâncreas exócrino e do íleo (SILVA et al, 2016). 	
> CASO: CSB, mulher de 45 anos, resolveu se submeter a cirurgia bariátrica porque desde a sua infância foi obesa e aos 30 anos chegou à obesidade mórbida, desenvolvendo hipertensão, diabetes do tipo II e esteatose hepática, sendo indicado pela equipe média o procedimento By Pass Gástrico com desvio intestinal em “Y de Roux”, considerado restritivo e disabsortivo. CSB iniciou suplementação intramuscular de vitamina B12 em consequência da retirada do estômago e o seu papel na absorção desta vitamina.	 	
Em humanos, a niacina é sintetizada a partir do triptofano e também obtida da dieta, cujas principais fontes são encontradas tanto em alimentos de origem animal (nicotinamida livre) quanto vegetal (ácido nicotínico), como na carne (especialmente na carne vermelha), fígado, ovos, leite, grãos de cereais, milho, tomate, brócolis, batatadoce, cenoura, entre outros. A biodisponibilidade da niacina nos alimentos de origem animal é maior porque a niacina se apresenta na forma de nicotinamida, que é a forma predominantemente absorvida (IOM, 2006; SILVA et al, 2016).	
Minerais: As principais fontes alimentares de zinco são carne vermelha, alguns frutos do mar e grãos integrais (IOM, 2006). Muitos fatores dietéticos influenciam na absorção de zinco tanto positivamente quanto negativamente. Alimentos ricos em fibras e fitatos diminuem a absorção de zinco, enquanto que a proteína de origem animal favorece a sua absorção (SILVA, 2016). As principais fontes alimentares de ferro são carne vermelha, principalmente o fígado, frango e peixes. Entre os alimentos de origem vegetal, destacam-se os folhosos verde-escuros (exceto o espinafre), leguminosas (feijão, lentilha, grão de bico e ervilha), grãos integrais, nozes e castanhas (IOM, 2006). O ferro da dieta apresenta-se nas formas heme e não heme, em alimentos de origem animal e vegetal, respectivamente. A forma heme é a melhor forma de absorção de ferro – por isso que os alimentos de origem animal são as principais fontes. Quando ingerimos, na mesma refeição, alimentos ricos em vitamina C (frutas cítricas) com alimentos fontes de ferro de origem vegetal, transformamos o ferro não heme em ferro heme, melhorando a absorção de ferro destes alimentos, daí a origem do ditado comum de consumir laranja com feijão ou feijoada. Porém, os compostos como fitatos, polifenóis, taninos e cálcio, presentes em café, chimarrão, cereais integrais, leite e seus derivados podem reduzir e até inibir a absorção do ferro, quando consumidos na mesma refeição. Por isso, a importância de separarmos as refeições ricos ferro (almoço e jantar) das refeições ricas em cálcio (desjejum e lanche da tarde) (WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2004). Apesar do feijão ser uma boa fonte de ferro não heme, ele tem quantidades significativas de fitato, por isso é importante deixar o feijão de molho, trocando a água, para diminuir a concentração deste composto, com o objetivo de melhorar a absorção de ferro. A concentração do selênio nos alimentos depende, principalmente, da quantidade de selênio no solo, por isso a quantidade deste mineral pode variar muito em suas fontes alimentares, sendo a castanha-do-brasil (entre 8 e 83 mg/g) a principal fonte, apresentando alta biodisponibilidade desse mineral (FERREIRA et al., 2002). Como o selênio, a quantidade de cobre nos alimentos depende da qualidade do solo, mas também da estação do ano e da localidade de origem dos alimentos. As principais fontes alimentares de cobre são as oleaginosas, como a castanha-do-caju, os crustáceos, como ostras e mexilhões, os cereais integrais, o cacau e as leguminosas (COZZOLINO et al, 2013). A principal forma de absorção do cobre é na forma de sais de cobre (carbonato, acetato, sulfato e cloreto). Em relação às condições do ambiente, destaca-se o meio ácido. Semelhante ao ferro, a absorção do cobre é favorecida quando ingerimos alimentos com ácido cítrico (laranja e limão) na mesma refeição e, semelhante à vitamina C, também sobre influência da quantidade deste mineral na dieta, ou seja, quando consumimos pouca quantidade de cobre, a sua absorção é rápida e eficiente, diminuindo proporcionalmente a absorção em consumos elevados do mineral (BERTINATO et al, 2004; IOM, 2001; COZZOLINO et al, 2013). As principais fontes alimentares de magnésio são grãos integrais, vegetais folhosos verde-escuros, como o espinafre, nozes, alguns legumes e batatas. A biodisponibilidade deste mineral pode variar entre 30 a 50% ou menos quando alimentos ricos em fibras e fitato forem consumidos na mesma refeição (IOM, 2006). As principais fontes alimentares de cálcio são os produtos lácteos (leite, queijo e iogurte) e vegetais folhosos verde-escuros, como a couve. A biodisponibilidade de cálcio depende principalmente do status adequado de vitamina D, mas os alimentos ricos em fitato e ácido oxálico (espinafre) diminuem a absorção de cálcio se forem consumidos na mesma refeição (DEL VALLE, etal, 2011; BUZINARO, et al, 2006). O fósforo encontrado nos alimentos in natura está sob a forma orgânica (éster de fosfato), principalmente nas carnes, produtos lácteos, leguminosas e cereais. As fontes de origem animal exibem melhor biodisponibilidade de fósforo que os alimentos de origem vegetal porque não possuem fitato, que pode reduzir a sua absorção (SILVA, 2016).	
Compostos Bioativos dos Alimentos (CBA): Os compostos bioativos dos alimentos (CBA) são definidos como compostos extranutricionais encontrados apenas em alimentos de origem vegetal, especialmente nas frutas e nas hortaliças. Apesar deste nome estranho, ingerimos os CBA diariamente em nossa alimentação. Mas você sabe por que são chamados de bioativos e são considerados nutrientes extranutricionais? Atualmente, estes compostos são muito estudados por sua relação com a prevenção das doenças crônicas não transmissíveis (DCNT), como o câncer e as doenças cardiovasculares. Entres as diversas funções dos CBA, podemos destacar a sua ação antioxidante. Diariamente e naturalmente, em nosso metabolismo, produzimos as espécies reativas de oxigênio, substâncias conhecidas como radicais livres, capazes de causar danos ao DNA e às estruturas das células, reagindo com os lipídios de membrana. Mas nosso organismo tem a capacidade de neutralizar estes radicais livres por meio de compostos antioxidantes, como os CBA, e por enzimas com ação antioxidante. As pessoas, hoje, estão trabalhando maior número de horas diárias, estão mais sedentárias e comendo muitos lanches tipo fast food e, por consequência, entrando em estresse oxidativo, quando a síntese de radicais livres é superior à capacidade antioxidante do organismo. Mas o que é ter uma ação antioxidante? Porque os indivíduos com estilo de vida Vegano possuem os menores percentuais de morte por doenças cardiovasculares?	
Compostos Bioativos dos Alimentos (CBA): Como descrevemos acima, os CBA são definidos como compostos extranutricionais porque se encontram em pequenas quantidades nos alimentos, não havendo uma recomendação de ingestão diária (DRIs), mas não são indispensáveis e nem sintetizados pelo organismo humano. Eles são substâncias orgânicas e geralmente de baixo peso molecular, considerados bioativos por desempenharem benefícios à saúde quando ingeridos regularmente em quantidades significativas. Porém, os CBA podem apresentar certa atividade biológica in vitro e in vivo, não ser biodisponível, ou ser rapidamente metabolizado e excretado, tornando-se ineficaz (CARRATU et al, 2005). A atividade biológica dos CBA está relacionada à sua estrutura molecular, que varia em suas estruturas químicas e, desta forma, em suas funções biológicas. Segundo Carratu et al (2005) destacam-se as funções de atividade antioxidante, antibacteriana e antiviral, modulação de enzimas de destoxificação e do sistema imune, controle do metabolismo hormonal e redução da agregação plaquetária e da pressão arterial. Entre as principais funções exercidas pelos CBA, a capacidade antioxidante é unânime, sendo capaz neutralizar as espécies reativas de oxigênio, principalmente radicais livres, protegendo as células do dano e morte. Os CBA podem ser classificados de forma esquemática na figura a seguir.	
 Compostos fenólicos ou polifenóis são caracterizados por apresentarem em sua estrutura química ao menos um anel aromático com um ou mais grupos hidroxila ligados a ele. Já os derivados polifenólicos são comumente encontrados em alimentos processados e bebidas como chás, vinhos, café e chocolate, e podem conter produtos oriundos do metabolismo de polifenóis. Dentre os flavonoides, destacam-se as isoflavonas (genisteína e daidzeínas), encontradas em leguminosas, sendo a soja a sua maior fonte dietética, e as antocianinas. Elas possuem similaridade estrutural com o estrogênio (17- beta-estradiol), sendo inclusive designados como fitoestrógenos, ou estrogênios não esteroidais, sendo relacionadas ao estudo do câncer de mama. Os principais estilbenos presentes na alimentação humana são o cis-resveratrol e o trans-resveratrol, que são fitoalexinas (substâncias antimicrobianas) estilbenóides produzidos em resposta ao estresse físico e infeccioso sofridos pelas plantas durante sua vida (CHATTERJEE et al, 2018). A uva é uma das frutas que apresentam maiores quantidades de compostos fenólicos (MALACRIDA; MOTTA, 2005). Estes compostos estão distribuídos principalmente na casca, caule, folha e semente da fruta. O teor de polifenóis varia de cultivo, composição do solo, clima, origem geográfica, práticas de cultivo e exposição a doenças fúngicas (XIA et al, 2010). Na videira, em específico, o resveratrol é formado em resposta aos ataques fúngicos, aos danos mecânicos ou à irradiação de luz ultravioleta sofridos pela planta (SAUTTER et al., 2005). Diversos estudos demonstram os benefícios do resveratrol. Entre eles, destacam-se a proteção contra doenças cardiovasculares (DCV), a redução da glicemia, a prevenção contra o câncer e o aumento da longevidade (LEAL et al, 2017). Os glicosinolatos são tioglicosídeos (compostos com enxofre – grupamento funcional – SH ligado a um açúcar) biologicamente inativos, que devem ser hidrolisados a isotiocianatos (ITC), nitrilas ou tiocinatos para exercer atividade biológica. São encontrados principalmente em hortaliças da família Cruciferae, gênero Brássica, espécie oleracea, como a couve, o repolho, o brócolis, a couve flor e a couve de bruxelas.	
> VOCÊ SABIA? Qual o volume mínimo, médio e máximo que um individuo consegue urinar por dia? Qual o volume mínimo de urina necessário para remover os produtos do metabolismo, principalmente os compostos nitrogenados (íon amônio, ureia, creatinina e ácido úrico)? Por que uma baixa concentração de albumina no plasma leva ao edema? Respondendo aos questionamentos: os rins excretam de 0,5 L a mais de 10 L de urina por dia, sendo o valor médio de 1 a 2 L. Temos, ainda, que o volume mínimo é de 0,5L de urina por dia. Por fim, uma das principais funções da albumina é manter a pressão osmótica. Desta forma, tem-se a concentração de água adequada entre o LIC e o LEC, mas, quando há diminuição da albumina, há também diminuição da pressão osmótica, aumentando a concentração de água no espaço intersticial, causando o edema.	
O termo carotenoides refere-se a uma classe de pigmentos, sintetizados em plantas, algas e bactérias fotossintetizantes, mas não em animais, sendo responsáveis pelas cores amarela, alaranjada, vermelha e verde nas plantas. Existem aproximadamente 600 carotenoides na natureza; entretanto, apenas 30 a 40 deles estão presentes na alimentação. Entre os carotenoides, destaca-se o licopeno que, de acordo com a Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA), possui propriedade funcional cuja alegação é possuir ação antioxidante, que protege as células contra os radicais livres. As maiores fontes alimentares de licopeno são o tomate e seus subprodutos, melancia, mamão papaia, goiaba rosa e toranja rosa (XIANQUAN et al, 2005).	
UNIDADE 2: METABOLISMO DAS PROTEÍNAS	 
Introdução: Vamos começar esta segunda unidade compreendendo o papel dos aminoácidos e das proteínas no metabolismo intermediário. Para isso, é interessante refletir sobre alguns pontos: qual a estrutura dos aminoácidos e a sua relação com a síntese proteica? Qual o papel das proteínas em nosso metabolismo? Quais são os principais destinos metabólicos das proteínas das carnes que comemos? Quais são as principais consequências da deficiência e do excesso de proteína dietética? De que forma as proteínas podem ser utilizadas como biomarcadores? Seguindo estes quesitos, trabalharemos, inicialmente, com o entendimento de conceito, classificação de função dos aminoácidos e das proteínas. Após, descreveremos todos os processos que a proteína dietética passa, passando pela digestão até os principais destinos metabólicos dos aminoácidos. Discutiremos o metabolismo do nitrogênio, entendo de que forma o organismo tampona os compostos tóxicos provenientes desse elemento químico.	
Aminoácidos e proteínas: Estudaremosaspectos conceituais, classificações e funções tanto de aminoácidos quanto de proteínas, mas não menos importantes para compreensão do metabolismo das proteínas e a sua relação com o metabolismo intermediário. Os aminoácidos foram os primeiros nutrientes a serem considerados essenciais ao nosso organismo, fazendo parte da estrutura das proteínas. E você, sabe por que todos os aminoácidos possuem a mesma estrutura química geral? O nosso corpo é capaz de sintetizar os aminoácidos ou os alimentos são as únicas fontes destes compostos? Por que o velho ditado diz que comer arroz e feijão, juntos, na mesma refeição faz bem ao organismo?	
Aminoácidos: O termo aminoácidos está relacionado à estrutura química geral dele (Figura 2.1), ou seja, todos eles possuem um grupamento ácido carboxílico (-COOH), um grupamento amino (-NH ) ligado ao carbono alfa ( ) em uma 2 a configuração L, um átomo de hidrogênio (-H), e um grupamento químico chamado de cadeia lateral (-R) que é diferente para cada aminoácido. Todos os aminoácidos sintetizados pelos mamíferos são aminoácidos a, ou seja, o grupamento amino está ligado ao carbono a e todos têm configuração L, porque o grupamento ácido carboxílico está à esquerda e no topo da estrutura química dos aminoácidos.		
Note que a configuração L é necessária, pois, para que uma proteína possa ser sintetizada são necessários 20 aminoácidos ligados por meio da ligação de peptídica a qual ocorre entre o grupamento ácido carboxílico de um aminoácido com o grupamento amino de outro aminoácido (Figura 2.2). Característica interessante, porque quando desenvolvemos dietas enterais ou suplementos, precisamos acrescentar os aminoácidos, exclusivamente, com configuração L. É por isso que nos rótulos dos suplementos lemos, por exemplo, L-leucina.	
 	 	
Bioquimicamente, os aminoácidos são classificados com base na estrutura química da sua cadeia lateral (-R) que é distinta entre eles (Figura 2.3). A cadeia lateral é o grupo funcional que constitui os principais determinantes da estrutura e função dos aminoácidos e das proteínas, assim como da carga elétrica de ambos. Nutricionalmente, os aminoácidos podem ser classificados como essenciais, não essenciais e condicionalmente essenciais (TIRAPEGUI et al., 2006), na Tabela 2.1). Ou seja, aqueles aminoácidos que não podem ser sintetizados pelo corpo humano a partir de substâncias ordinariamente disponíveis para as células em uma velocidade proporcional à demanda para atender ao crescimento normal.	
 Logo, é necessário que aminoácidos sejam ingeridos ao longo da dieta, isto posto, são sintetizados adequadamente conforme demanda metabólica, e considerados essenciais para o organismo em determinado estado fisiológico de desenvolvimento ou em função de uma determinada condição clínica, geralmente em situações de estresse metabólico, respectivamente	
Proteínas: Uma interessante perspectiva sobre o conceito das proteínas é que elas são consideradas os polímeros estruturais e funcionais dos sistemas vivos. Isto porque elas desenvolvem diversas funções no organismo humano – cabe destacar que nossos sistemas são constituídos por proteínas - por exemplo, a membrana de todas as células contém proteína em sua estrutura. Todas as enzimas são proteínas; os neurotransmissores são considerados compostos essenciais que contêm nitrogênio; a maioria dos hormônios são peptídeos; o sistema muscular cardíaco e esquelético são constituídos de proteínas; as imunoglobulinas (anticorpos) são proteínas entre outros exemplos. O peso do corpo humano, cerca de 17%, é composto por proteínas distribuídas nos tecidos como descrevemos acima, as quais exercem diversas funções em nosso organismo, entre elas podemos destacar função estrutural, enzimática, hormonal, de transporte, de imunidade e contrátil (DAMODARAN, 1996). As proteínas podem ser classificadas conforme a estrutura e a qualidade nutricional. Quanto à estrutura (Figura 2.4), as proteínas são classificadas em primária, secundária, terciária e quaternária. A estrutura primária referese à sequência linear de aminoácidos unidos por ligações peptídicas de forma covalente, sendo que as unidades aminoacídicas da cadeia peptídica são chamadas de resíduos de aminoácidos. A secundária é o arranjo espacial dos átomos da cadeia polipeptídica em duas estruturas chamadas de a-hélice e folha pregueada beta (b) que são estabilizadas por pontes de hidrogênio. Em sequência, a estrutura terciária é resultante do dobramento da cadeia polipeptídica resultante da interação de regiões com estrutura regular (ahélice e folha pregueada-b), tornando-se estáveis pelas interações entre os grupos funcionais das cadeias laterais por ligações dissulfeto covalentes, pontes de hidrogênio, pontes salinas e interações hidrofóbicas. E por último, a estrutura quaternária é formada por um complexo ou reunião de duas ou mais cadeias polipeptídicas separadas que são mantidas juntas por interações não covalentes ou, em alguns casos, covalentes. Apesar dessa classificação parecer distante da nossa realidade, a a-queratina dos cabelos e das unhas, o colágeno dos tendões e a matriz óssea são compostas por proteínas de estrutura secundária; a mioglobina (proteína que dá a cor vermelha aos músculos) e a quimotripsina (enzima envolvida na digestão das proteínas) são exemplos de proteínas de estrutura terciária; e a albumina é exemplo de proteína de estrutura quaternária.	
 A qualidade de uma proteína refere-se à sua capacidade de fornecer os aminoácidos necessários para o organismo; e para uma alimentação adequada, refere-se à sua capacidade de fornecer aminoácidos em quantidade e qualidade necessárias para garantir o crescimento e a manutenção da saúde. Desta forma, quanto à qualidade nutricional das proteínas, podem ser classificadas em completas; parcialmente ou totalmente incompletas. As proteínas de origem animal (carnes, produtos lácteos e ovos) são, em sua grande maioria, consideradas completas e utilizadas como referência, principalmente, em termos de composição de aminoácidos (qualidade), mas também fornecem grandes quantidades de aminoácidos. Por sua vez, os alimentos de origem vegetal são classificados, em sua grande maioria, como parcial ou totalmente incompletos, porque não conseguem fornecer os aminoácidos essenciais em quantidades adequadas. As leguminosas (feijões, lentilhas, grão-de-bico, soja e ervilhas) são as mais completas, contendo 20 a 40% de proteínas, eventualmente apresentando alguma deficiência em aminoácidos sulfurados, como a metionina e a cisteína (BOYE et al., 2010). Enquanto os cereais (trigo, milho, arroz) apresentam teor proteico menor do que as leguminosas, de 10 a 15% em média, sendo geralmente deficientes em lisina (SGARBIERI, 1996). É por essa razão que um dos pratos típicos do brasileiro - o arroz com feijão -, quando consumimos juntos (cereal e leguminosa), ou seja, na mesma refeição em proporções adequadas, garante o fornecimento de dois aminoácidos essenciais - a metionina (arroz) e a lisina (feijão).	
Digestão e absorção das proteínas: Estudaremos as principais rotas metabólicas que a proteína dietética passa, por exemplo, a proteína de um filé de peixe grelhado, desde o momento que a ingerimos até os principais destinos metabólicos dos aminoácidos provenientes da sua digestão. Abordaremos a influência das alterações fisiológicas do envelhecimento sobre o processo digestivo das proteínas. E você sabe que alterações são essas? Qual relação entre o processo digestivo das proteínas e o fato de os idosos diminuírem a ingestão de carne? Estudaremos, também sobre a qualidade da proteína quanto à digestibilidade. E você, sabe qual o melhor alimento considerado como fonte proteica?	
Digestão e digestibilidade das proteínas: Uma característica única em relação à digestão dos macronutrientes (carboidratos, lipídios e proteínas), é que apenas para a digestão das proteínas as enzimas são sintetizadas como zimogênios, também chamadas de próenzimas, ou seja, na sua forma inativa, e no local onde acontece o processo digestivo(lúmen do estomago e do intestino delgado) as enzimas são transformadas em sua forma ativa.	
 A digestão das proteínas, essencialmente, acontece em três locais, iniciando no lúmen gástrico, onde as proteínas por ação da pepsina, transformam-se em peptídeos e até alguns aminoácidos livres. Após, no lúmen do duodeno os peptídeos são digeridos pelas proteases pancreáticas, nome genérico dado a tripsina, quimotripsina, elastase e carboxipeptidase, resultando em tripeptídeos e dipeptídeos. E por último, na superfície luminal borda em escova das células do epitélio do intestino delgado, os tripeptídeos e os dipeptídeos são digeridos pelas tripeptidases e dipeptidases, respectivamente em aminoácidos livres. As proteínas dietéticas precisam ser desnaturadas antes de iniciar o processo digestivo no estômago. A desnaturação (Figura 2.6) consiste em alterar a conformação estrutural das proteínas em sua estrutura mais simples, como a primária (resíduos de aminoácidos linearmente), facilitando a ação das enzimas às ligações peptídicas durante a digestão. Dentre os principais agentes desnaturantes, temos o pH ácido ou muito básico, temperatura alta e solvente. Fisiologicamente, as proteínas são desnaturadas pelo suco gástrico no estômago, cujo pH está entre 1 e 2.	
 Lembra da pergunta na introdução desse tópico sobre a relação entre o processo digestivo das proteínas e o fato de os idosos diminuírem a ingestão de carne? Então, um dos motivos é baixa produção de ácido clorídrico, que altera o processo de desnaturação das proteínas, levando à demora do processo digestivo e, muitas vezes, ocasionando sensação de empachamento, muito relatada pelos idosos durante as consultas nutricionais. Desta forma, gostaria de convidá-lo/a(s) para um olhar sobre a senescência, mais especificamente sobre a sistema digestório, mas também sobre a digestibilidade das diferentes fontes alimentares de proteínas. Durante o processo de envelhecimento, ocorrem alterações fisiológicas do trato gastrointestinal, geradas pela diminuição da produção salivar, o que pode piorar a sensação de boca seca; da produção de ácido clorídrico, também associado à demora do processo digestivo; da absorção de nutrientes; e dos movimentos peristálticos, muitas vezes, ocasionando sensação de empachamento, sintomas de refluxo gastresofágico e constipação intestinal (SALLE, 2007). É aceito que o valor nutricional de uma proteína possa diferir substancialmente de acordo com a sua composição de aminoácidos essenciais, como vimos anteriormente, e da sua digestibilidade. Assim, em humanos, a digestibilidade verdadeira corresponde ao nitrogênio ingerido (NI) menos a diferença entre o nitrogênio fecal (NF) e o nitrogênio endógeno metabólico (NEM), em que o NEM corresponde à perda obrigatória, a qual é da ordem de 20 mg de nitrogênio/kg/dia [NI – (NF – NEM)] (SARWAR, 1997; SCHAAFSMA, 2000). A qualidade de uma proteína pode ser expressa de acordo com o seu escore químico, sua razão de eficiência proteica (PER), seu valor biológico (VB) e o saldo de utilização proteica (NPU). O escore químico é dependente da comparação com o conteúdo de aminoácidos indispensáveis presentes na ovoalbumina (ovo), que é utilizada como proteína de referência por ser considerada ideal e nutricionalmente completa. Já o PER é a razão entre o ganho de massa corporal e a quantidade de proteína consumida; o VB representa a fração de aminoácidos absorvidos pelo intestino que é retida no organismo; e o NPU significa a retenção de nitrogênio em relação a quantidade de nitrogênio consumido. Desta forma, os valores de PER, VB e NPU dependem das propriedades tanto da proteína em questão quanto das necessidades do indivíduo, enquanto o escore químico, refere-se somente à propriedade da proteína (DARRAGH, 2000; DE ANGELIS, 1995; FAO/WHO/UNU, 1985; e FAO/WHO, 1985). Desde 1991, a FAO e a OMS recomendaram como metodologia para avaliação da qualidade proteica dos alimentos o método conhecido por digestibilidade proteica corrigida pelo escore aminoacídico (do inglês, protein digestibility-coorect amino acid score – PDCAAS). Este método, considera a capacidade da proteína fornecer aminoácidos essenciais nas quantidades necessárias ao organismo humano para adequado crescimento e manutenção da saúde (FAO/WHO/UNU, 1985). A Tabela 2.2 apresenta os valores para PER, digestibilidade verdadeira, escore de aminoácidos e PDCAAS (não truncado) para algumas proteínas.	
 Podemos perceber, na tabela, que o leite de vaca seguido pelo ovo, possuem as melhores taxas de digestibilidade proteica corrigida pelo escore aminoacídico (PDCAAS) quando comparado à carne de vaca e à soja, que possuem valores muito próximos, ao contrário da proteína do trigo. Desta forma, podemos sugerir que a qualidade nutricional da proteína do ovo, do leite e da carne de vaca e, também, da soja são muitos semelhantes, sendo consideradas boas fontes proteicas.	
Absorção e destino metabólico das proteínas dietéticas: Após o processo digestivo de uma refeição que contenha proteína, os aminoácidos são absorvidos do lúmen do intestino delgado para dentro das células do epitélio intestinal, principalmente por proteínas transportadoras semi-específicas dependentes de sódio que se localizam na membrana luminal, borda em escova dessas células. E então, seguem para o líquido intersticial, principalmente por transportadores facilitados na membrana serosa, indo por meio da veia porta para o fígado. Em uma dieta normal, contendo entre 60 e 100g de proteína, a maioria dos aminoácidos são utilizados para a síntese de proteínas no fígado e em outros tecidos. Porém, quando consumimos proteína em excesso, os esqueletos de carbono dos aminoácidos são convertidos em glicose ou triglicerídeos e o grupamento amino em ureia para posterior excreção através da urina. A glicose pode ser convertida em glicogênio hepático (glicogênese) ou ser liberada na circulação sistêmica, servindo de substrato energético, principalmente, para as células dependentes de glicose. E os triglicerídeos serão armazenados temporariamente no citosol dos hepatócitos para posterior secreção dentro das lipoproteínas de muita baixa densidade (VLDL). A partir da compreensão do metabolismo das proteínas dietéticas, podemos predizer que indivíduos que consomem, em sua alimentação habitual, proteína em excesso associado a ingestão hipercalórica e ao sedentarismo tem uma probabilidade maior de desenvolver hipertrigliceridemia, ou seja, aumento das concentrações de triglicerídeos no sangue acima de 150 mg/Dl.	
Metabolismo do nitrogênio e o ciclo da ureia: Neste tópico, estudaremos que, apesar do nitrogênio ser um elemento químico essencial ao nosso metabolismo, por fazer parte da estrutura dos aminoácidos formadores das proteínas que exercem funções fundamentais para a homeostase metabólica, ele também pode formar um metabólito tóxico chamado de amônia. E você, sabe quais são as fontes de amônia e o seu efeito em nosso organismo e como este metabólito é neutralizado e eliminado? Por que não existe depósito ou armazenamento de proteína em nosso organismo, mas fonte de aminoácidos, ou seja, de nitrogênio sim?	
Ciclo da ureia: O metabolismo dos aminoácidos é bastante dinâmico quando comparado ao metabolismo dos carboidratos e dos lipídeos. O corpo mantém, constantemente, um pool de aminoácidos livres no sangue, mesmo durante o jejum. Isto fornece aos tecidos acesso contínuo a aminoácidos necessários para suprir a sua demanda de síntese proteica e de compostos essenciais, que contém nitrogênio em sua estrutura como os neurotransmissores, por exemplo. O pool de aminoácidos livres é derivado dos aminoácidos da dieta e do turn over das proteínas endógenas, particularmente as do músculo esquelético, por ser a maior fonte de aminoácidos livres. Assim, o metabolismo de um individuo adulto, sempre tende a ir de encontro ao balanço nitrogenado neutro, ou seja, quando a quantidade de nitrogênio ingerido é igual à de nitrogênio excretado. A ureia é o principal produto de excreção de nitrogênio, perfazendo aproximadamente86% da excreção total de um homem adulto. Ela é um composto atóxico formada pelo ciclo da ureia, principalmente, no fígado, servindo como forma de tamponamento de amônia, que é tóxica, principalmente para o sistema nervoso central, causando encefalopatia hepática. O ciclo da ureia é regulado pela disponibilidade de substrato, ou seja, quanto maior a produção de amônia pelas células, maior será a formação de ureia e, consequentemente, maior será a velocidade do ciclo da ureia. A disponibilidade de amônia é maior durante o jejum prolongado, situações hipercatabólicas como o câncer e dietas ricas em proteína. Em todos estes estados fisiológicos, o esqueleto de carbono dos aminoácidos é convertido em glicose e o nitrogênio em ureia. Todos os compostos nitrogenados uma vez formados são necessariamente excretados pelos rins na urina. A excreção urinária de nitrogênio é demonstrada na Tabela 2.3.	
 Podemos perceber, na tabela acima, que a ureia é a principal forma de excreção de nitrogênio, representando 86% do nitrogênio excretado de um homem adulto. Estes dados reforçam a importância do fígado no tamponamento da amônia.	
Reação de transaminação: As reações de transaminação são reações envolvidas tanto na síntese quanto na degradação de um aminoácido, ou seja, o grupamento amino de um aminoácido é transferido para outro. Na maioria dos casos o grupamento amino de um aminoácido original é transferido para o a-cetoglutarato, formando glutamato, enquanto que o aminoácido original é convertido em seu a-cetoácido correspondente (Figura 2.7). O a-cetoglutarato é o acetoácido correspondente do glutamato, ou seja, quando o a-cetoglutarato recebe um grupamento amino eleforma glutamato. A glutamina é sintetizada do glutamato pela fixação de amônia numa reação que requer energia e a enzima glutamina sintetase.	
 Todos os aminoácidos com exceção da lisina e da treonina podem sofrer reações de transaminação. As enzimas que catalisam estas reações são chamadas de transaminases ou de aminotransferases, sendo as mais conhecidas a transaminase glutâmica oxalacética (TGO) e a transaminase glutâmica pirúvica (TGP) cujos seus sinônimos são aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT), respectivamente. O oxalacetato é o a - cetoácido correspondente do aspartato e o piruvato é o a -cetoácido correspondente da alanina. Como o turnover proteico e a degradação de aminoácidos acontecem em todos os tecidos, mas a síntese de ureia acontece, principalmente, no fígado, o organismo transporta o nitrogênio dos aminoácidos como alanina e glutamina até o fígado, mantendo a concentração sanguínea de amônia livre em níveis fisiológicos, prevenindo seus efeitos tóxicos. 	
Síntese dos aminoácidos não essenciais: Onze dos 20 aminoácidos podem ser sintetizados pelo organismo humano. Destes 11 aminoácidos não essenciais, nove podem ser sintetizados a partir da glicose para obtenção do esqueleto de carbono e mais a fonte de nitrogênio que pode ser fornecida por outro aminoácido por reação de transaminação ou da amônia. Os outros dois aminoácidos não essenciais, tirosina e cisteína, necessitam de um aminoácido essencial para a sua síntese (fenilalanina para tirosina e metionina para a cisteína). O esqueleto de carbono para a síntese de cisteína é fornecido pela glicose, porque a metionina doa apenas o enxofre para a síntese do grupamento sulfidrila. A rota glicolítica, também chamada de glicólise, fornece os esqueletos de carbono derivados da glicose para a síntese de serina, glicina, cisteína e de alanina. Intermediários do ciclo do ácido cítrico fornecem os esqueletos de carbono derivados da glicose para os outros seis aminoácidos não essenciais. O a-cetoglutarato é o precursor para a síntese de glutamato, glutamina, prolina e arginina e o oxalacetato é o precursor para a síntese de aspartato e asparagina. A Tabela 2.4 apresenta um resumo sobre a origem dos esqueletos de carbono dos aminoácidos não essenciais.	
A partir do exposto acima, com exceção dos aminoácidos essenciais, o nosso organismo é capaz de sintetizar os aminoácidos não essenciais, mantendo um pool de aminoácidos livres no sangue, mesmo durante o jejum. Este pool é derivado dos aminoácidos da dieta e do turnover das proteínas endógenas (particularmente as do músculo esquelético). Porém, se a ingestão de nitrogênio for menor do que a excreção de nitrogênio o balanço nitrogenado, torna-se negativo e a longo prazo diminuiremos a massa e a força muscular, mas também a funcionalidade, desenvolvendo sarcopenia. Esta doença está associada a outros fatores como o próprio envelhecimento, sedentarismo e doenças inflamatórias como a obesidade, doença hepática gordurosa não alcoólica e diabetes muito comuns no dia de hoje. Por isso, a importância de uma alimentação adequada em quantidade (calorias), qualidade (macro e micronutrientes) e frequência (metabolismo) associado ao exercício físico regular desde a infância para o desenvolvimento e a manutenção do tecido muscular esquelético. Lembra da pergunta na introdução desse tópico sobre não existir depósito de proteína em nosso organismo, mas apenas fonte de aminoácidos? Isto se se deve porque a degradação das proteínas endógenas (particularmente as do músculo esquelético) não é igual a síntese proteica e quando nos mantemos em balanço de nitrogênio negativo, há uma diminuição da massa muscular, acarretando riscos para doenças.	
Variações das proteínas totais e de albumina sérica: O profissional nutricionista utiliza os exames bioquímicos como ferramenta de avaliação e diagnostico nutricional, para posterior prescrição dietoterápica, principalmente, dentro da nutrição clínica para melhor compreensão do contexto e evolução clínica do paciente. Desta forma, é muito importante a correta interpretação dos exames bioquímicos e, então, convido-os a estudar sobre a aplicabilidade da albumina e das proteínas totais como biomarcadores. E você, sabe qual o papel da nutrição na síntese de albumina? Onde a albumina é sintetizada? Por que os valores normais de referência da concentração sérica de albumina são diferentes em mulheres grávidas? 	
Papel do fígado sobre a síntese proteica:O fígado é o sítio primário da síntese de proteínas sanguíneas tais como a albumina e os fatores de coagulação do sangue e também de proteínas de ligação de metais, de transporte de lipídeos e inibidoras de protease (Tabela 2.5). Dentre as proteínas totais, a albumina é a proteína plasmática mais abundante, representando de 55 a 60% do pool de proteínas. A albumina é uma glicoproteína e por ser, relativamente pequena, aproximadamente 69 kDa, acredita-se que ela contribua com 70% a 80% da pressão osmótica total do plasma. Também exerce função como carreadora de ácidos graxos livres, cálcio, zinco, hormônios esteroides, cobre e bilirrubina, além de agentes farmacológicos. A velocidade de síntese de albumina (aproximadamente 15g/dia) é dependente da ingestão proteica, mas regulada por retroalimentação pela concentração sanguínea de albumina. 	
Proteínas totais e albumina como biomarcadores: Os níveis séricos de albumina são dependentes da velocidade de síntese, da secreção pelos hepatócitos, da distribuição pelos líquidos corporais e da degradação. Por isso que ela pode ser utilizada como biomarcador do estado nutricional, de doenças hepáticas, em resposta à infecção ou inflamação, de insuficiência cardíaca, entre outras situações clínicas. Por isso, devemos ter critérios para a interpretação deste e da grande maioria dos analitos, sempre considerando o caso clínico por inteiro e não apenas os seus valores isolados. A avaliação dos níveis séricos de albumina no diagnóstico da fase aguda da desnutrição apresenta como principal fator limitante sua meia-vida biológica de aproximadamente 20 dias, podendo transcorrer vários dias para que ocorra uma resposta bioquímica à diminuição da ingestão proteica. A classificação do estado nutricional de acordo com as concentrações séricas de albumina pode ser observada na Tabela 2.6.	
 Uma curiosidade sobre a diferença entreos valores normais de referência da concentração sérica de albumina em mulheres grávidas e não grávidas, é que, por causa da hemodiluição desta proteína, causada pelo aumento do volume de sangue durante a gravidez, poderia gerar uma hipoalbuminemia falsa, se utilizássemos os mesmos valores de mulheres não grávidas, gerando uma interpretação errônea deste parâmetro. Semelhante a albumina, os níveis séricos de proteínas totais são influenciados pela sua velocidade de síntese, velocidade de catabolismo e o volume de líquido no qual as proteínas estão distribuídas. Normalmente, a concentração de proteínas totais no sangue está ao redor de 7,0 g/dL e, aproximadamente, 250 g de proteínas são encontradas no espaço vascular de um homem adulto de 70 kg. A avaliação de proteínas totais é utilizada principalmente na avaliação do estado nutricional, cujo valor normal de referência está entre 5,5 a 8 g/dL (KRATZ et al., 2004). 	
> CASO: Nossa paciente CSB, 45 anos, do sexo feminino, começou a ser acompanhada, pós cirurgia bariátrica, por uma nutricionista, que a orientou, nutricionalmente. Porém, a Sra. CSB ao retornar ao consultório da profissional, após 60 dias, relatou que não seguiu as suas recomendações nutricionais, desenvolvendo desnutrição moderada com valores de albumina sérica de 2,6 g/dL. Então, a nutricionista reforçou a importância de seguir uma dieta adequada. 	
Variações da ureia e creatinina séricas: O profissional nutricionista utiliza as variações séricas de ureia e creatinina como ferramenta de avaliação e diagnostico nutricional, principalmente, de pacientes com insuficiência renal, para posterior prescrição dietoterápica. E você, sabe a origem da creatinina? Qual o melhor marcador clínico de função renal utilizado na prática clínica atual? Quais são as manifestações clínicas da síndrome urêmica? Os valores de ureia urinária possuem alguma aplicabilidade clínica? 	
Origens e metabolismo da ureia e da creatinina: A maior fonte de amônia utilizada para a síntese de ureia no fígado é a partir da desaminação dos aminoácidos provenientes do catabolismo proteico (proteína dietética ou endógena), mas também é oriunda da flora bacteriana intestinal. Após a síntese hepática, a ureia é transportada pelo sangue até os rins, onde é filtrada pelos glomérulos, sendo excretada na urina (cerca de 90%). A pele é considerada a segunda maior via de excreção de ureia.	
> A creatinina é oriunda da desidratação não enzimática da creatina muscular. Tanto a creatina-fosfato como a creatina, em condições fisiológicas, de maneira espontânea, perdem o ácido fosfórico ou água, respectivamente, para formar seu anidrido, a creatinina. A creatinina livre não podendo ser reutilizada no metabolismo corporal, se difunde do músculo para o sangue, sendo transportada até os rins, onde é filtrada pelos glomérulos, sendo excretada na urina.	
Ureia e creatinina como biomarcadores: As concentrações séricas de ureia são afetadas pela função renal, conteúdo proteico da dieta e teor do catabolismo proteico endógeno, estado de hidratação do paciente e presença de sangramento intestinal. Apesar dessas limitações, o nível de ureia no sangue serve como um preditivo de insuficiência renal sintomática, cujos valores normais de referência estão entre 10 e 40 mg/dL (BURTIS et al., 2008). A perda de função renal leva a uma série de distúrbios, resultantes da concentração inadequada de solutos, do acúmulo de substâncias tóxicas não eliminadas pela urina e da deficiência na produção de hormônios específicos. Todas essas alterações caracterizam um quadro com manifestações clínicas, denominado de síndrome urêmica ou uremia (Tabela 2.6). 	
A partir da influência das proteínas da dieta sobre as concentrações séricas de ureia e suas manifestações clínicas, é de suma importância o controle da ingestão de alimentos proteicos (carnes, produtos lácteos, ovos, leguminosas), com o objetivo de preservação da função renal e minimização dos distúrbios metabólicos. Os valores de ureia urinária são utilizados para o cálculo de balanço nitrogenado, marcador utilizado para nos informar se estamos em anabolismo ou catabolismo proteico e assim nortear as necessidades nutricionais de calorias e principalmente de proteínas. Por exemplo: pacientes com câncer (patologia de caráter inflamatório), geralmente, encontram-se em balanço nitrogenado negativo e necessitam de uma dieta hipercalórica e hiperproteica. O balanço nitrogenado (BN) é calculado pela fórmula descrita abaixo (MARTINS, 2007): Valores de BN igual a zero, maior que zero ou valores positivos e menor que zero ou valores negativos, representam BN neutro (equilíbrio), positivo (anabolismo) e negativo (catabolismo), respectivamente (MARTINS, 2007). 	
 
Diferente da ureia, a quantidade de creatinina excretada diariamente é proporcional à massa muscular, sem que seja afetada pela dieta, idade, sexo ou exercício, correspondendo a 2% das reservas corpóreas intramusculares de creatina-fosfato. A mulher excreta menos creatinina do que o homem, devido à menor massa muscular, por isso, os valores normais de referência de creatinina para as mulheres são menores quando comparado ao dos homens. Há outra razão: pelo fato de os níveis sanguíneos de creatinina dependerem, principalmente, da função renal, ela é melhor biomarcador de insuficiência renal utilizado atualmente na pratica clínica do que a ureia, cujos valores normais de referência para homens e mulheres estão entre 0,7 a 1,6 mg/dL e 0,6 a 1,1 mg/dL, respectivamente (BURTIS et al., 2008). 
UNIDADE 3: METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS	
Introdução: Vamos começar esta terceira unidade compreendendo o papel dos carboidratos no metabolismo intermediário. Para isso, é interessante refletir sobre alguns pontos: qual a relação entre a classificação dos carboidratos e o seu índice glicêmico? Quais são os principais destinos metabólicos dos carboidratos que comemos? Quais são as principais consequências do excesso de carboidrato dietético, principalmente em indivíduos diabéticos? Qual a relação entre o metabolismo oxidativo e a taxa metabólica basal? Quais são os principais hormônios envolvidos na homeostase metabólica e como eles mantêm a glicemia no estado alimentado e de jejum? Quais são as variantes da glicemia utilizadas como biomarcadores? Seguindo estes quesitos, trabalharemos inicialmente com o entendimento de conceito, classificação e função dos carboidratos, conhecendo as principais fontes alimentares. Depois, descreveremos todos os processos a que os carboidratos dietéticos passam, a partir de uma refeição mista, transitando pela digestão até os principais destinos metabólicos. Discutiremos o metabolismo dos carboidratos, entendendo de que forma o organismo transforma a glicose como fonte energética imediata e de armazenamento e, também, a sua regulação nos estados alimentados e de jejum. Por último, estudaremos a aplicabilidade da glicemia de jejum e pós-prandial.	
Classificação e fontes alimentares dos carboidratos: Estudaremos a nomenclatura e a estrutura dos açúcares simples, a classificação dos carboidratos e as suas principais fontes alimentares. Abordaremos, também, as fibras dietéticas e os prebióticos. E você sabe qual o carboidrato encontrado no pão, nas frutas, no mel e no leite? O que é açúcar invertido? Qual o papel das fibras dietéticas e dos prebióticos para a saúde do nosso corpo?	
Nomenclatura e estrutura de açúcares simples: A definição clássica de um carboidrato é a de um aldeído ou uma cetona com dois ou mais grupos hidroxila, cuja fórmula empírica é (CH O)n. Os carboidratos mais simples, possuindo dois grupos hidroxila, são o gliceraldeído 2 e a di-hidroxiacetona (intermediários da glicólise), denominados aldose e cetose, respectivamente. O sufixo “ose” designa um açúcar ou sacarídeo.	
Classificação e fontes alimentares dos carboidratos: A classificação química dos carboidratos pode ser determinada pelo tamanho da molécula, que é, por sua vez, determinada pelo grau de polimerização (GP), pelo tipo de ligação (alfa e nãoalfa) e pelas suas características dos monômeros individuais (FAO/WHO, 1997), informações muito importantes para melhor compreensão dos efeitos fisiológicos dos carboidratos (CUMMINGS, 2007). Há três grandes classes de carboidratos: açúcares (mono e dissacarídeos), oligossacarídeos e polissacarídeos. Essa classificação, bem como seus principais componentes e características fisiológicas, acompanhada das principais fontes alimentares e químicas, pode ser verificado na tabela.	
Apesar dos carboidratos serem divididos em apenas três grandes classes, podemos observar na tabela que, de acordo com o subgrupo e o tipo, os carboidratos apresentam variações nas características fisiológicas e nas fontes. As fibras alimentares são consideradas carboidratos não disponíveis. Isto porque, segundo a American Association Cereal Chemistry (AACC) e o Codex Alimentarius, a fibra dietética é a parte comestível das plantas ou dos carboidratos análogos, que é resistente à digestão e à absorção no intestino delgado de seres humanos, com fermentação completa ou parcial no intestino grosso. A fibra da dieta inclui polissacarídeos, oligossacarídeos, lignina e substâncias associadas às plantas. As fibras dietéticas promovem efeitos fisiológicos benéficos, incluindo laxação e/ou redução das concentrações séricas de colesterol e de glicose, além da redução do risco de doenças crônicas não transmissíveis. Quando determinados componentes das fibras alimentares estimulam o crescimento de bactérias benéficas, em especial as bactérias do gênero Bifidobacterium e os Lactobacillus, eles são denominados prebióticos. Segundo Gibson et al. (2004), a inulina, os FOS, os trans-galacto-oligossacarídeos e a lactulose são considerados prebióticos. Os prebióticos causam modificação seletiva na composição e/ou atividade da microbiota do trato gastrintestinal, podendo proporcionar efeitos benéficos ao cólon e, também, contribuir para a redução do risco de doenças intestinais ou sistêmicas (ROBERFROID, 2010).	
Digestão e absorção dos carboidratos e deficiência de dissacarídeos: Neste tópico, vamos estudar os processos de digestão e absorção dos carboidratos dietéticos, desde o momento em que o ingerimos até os principais destinos metabólicos da glicose, frutose e galactose provenientes da sua digestão. Abordaremos, também, a intolerância à lactose. Para a melhor compreensão dos processos metabólicos envolvidos neste tópico (digestão e absorção), utilizaremos um exemplo de desjejum saudável (refeição mista). Você sabe quais são os destinos metabólicos da glicose oriunda de um prato farto de macarrão ao sugo? O que é hipolactasia? Como se dá o diagnóstico de intolerância à lactose?	
Digestão dos carboidratos: A partir um exemplo de desjejum saudável, contemplando os principais carboidratos dietéticos (amido, sacarose e lactose), estudaremos os processos digestivos dos carboidratos. Considere o seguinte desjejum: uma taça de café com leite semidesnatado (lactose) sem açúcar acompanhado de duas fatias de pão de centeio (amido) com geleia caseira de morango (sacarose e frutose) e meia unidade de mamão papaia (frutose). A digestão do amido, essencialmente, acontece em três locais, iniciando na cavidade oral, onde o amido, por ação da a-amilase salivar, transforma-se em a-dextrinas (polissacarídeo menor). Depois, no lúmen do duodeno, as adextrinas são digeridas pelas a-amilases pancreáticas, resultando em maltose (dissacarídeo), maltotriose (trissacarídeo) e dextrinas limites (oligossacarídeo). Por último, na superfície luminal borda em escova das células do epitélio do intestino delgado, a maltose [dois resíduos de glicose ligados por ligação glicosídica a-1,4 (linear)], a maltotriose [três resíduos de glicose ligados por ligação glicosídica a-1,4 (linear)] e as dextrinas limites {4 a 9 resíduos de glicose mais uma unidade de isomaltose [dois resíduos de glicose ligados por ligação glicosídica a-1,6 (ramificado)]} são digeridas pelas maltase, maltase e glicoamilase, respectivamente em dois resíduos de glicose, três resíduos de glicose e quatro a nove resíduos de glicose, mais uma unidade de isomaltose. Ainda na superfície luminal borda em escova das células do epitélio do intestino delgado, a isomaltose, pela ação da isomaltase, transforma-se em dois resíduos de glicose. A digestão dos dois dissacarídeos sacarose e lactose acontece na superfície luminal borda em escova das células do epitélio do intestino delgado pela ação de suas dissacaridases correspondentes, a sacarase e a lactase, respectivamente em um resíduo de glicose e um de frutose e em um resíduo de glicose e um de galactose. Podemos visualizar os processos digestivos do amido, da sacarose e da lactose na figura. Podemos concluir que os produtos finais da digestão dos principais carboidratos dietéticos (amido, sacarose e lactose) são os monossacarídeos glicose, frutose e galactose, agora prontos para o próximo passo do metabolismo destes macronutrientes: a absorção. Podemos concluir que os produtos finais da digestão dos principais carboidratos dietéticos (amido, sacarose e lactose) são os monossacarídeos glicose, frutose e galactose, agora prontos para o próximo passo do metabolismo destes macronutrientes: a absorção.	
Absorção dos carboidratos: Há dois tipos de proteínas transportadoras de monossacarídeos presentes nas células do intestino delgado, responsáveis por transportar os monossacarídeos do lúmen intestinal até a circulação. Ambas, glicose e galactose, entram nas células do epitélio intestinal pelos transportadores facilitados de glicose e pelos cotransportadores de sódio e glicose localizados no lado luminal (mucosa) da superfície borda em escova destas células. Através dos transportadores facilitados de glicose localizados no lado seroso das células do epitélio intestinal (transportadores de glicose número 2 – GLUT 2), a glicose e a galactose entram na circulação e, por meio da veia porta, chegam ao fígado. A frutose entra nas células do epitélio intestinal apenas pelos transportadores facilitados de glicose localizados no lado luminal (mucosa) da superfície borda em escova destas células (transportadores de glicose número 5 – GLUT 5). Além disso, através dos transportadores facilitados de glicose localizados no lado seroso das células do epitélio intestinal, a frutose entra na circulação e, por meio da veia porta, também pode chegar no fígado. Podemos visualizar os processos absortivos dos monossacarídeos na figura. Por razões desconhecidas, a frutose é absorvida em uma velocidade maior quando ingerida junto com sacarose do que quando junto com um monossacarídeo.	
Destinos metabólicos dos monossacarídeos: O primeiro destino metabólico da glicose dietética após absorção é o fígado, através da veia porta. Depois, a glicose é distribuída para os outros tecidos pela circulação sistêmica. Mas, para a glicose entrar no fígado e em outros tecidos, ela depende dos transportadores facilitados de glicose localizados nas membranas plasmáticas das células. As propriedades das proteínas transportadoras de glicose (GLUT) diferem entre os tecidos, refletindo na função do metabolismo da glicose em cada tecido, demonstrado na tabela.	
O sistema de transporte com alta ou baixa afinidade por glicose reflete a função do metabolismo da glicose nas células, ou seja, se as células captam muita ou pouca quantidade de glicose, respectivamente. E, por sua vez, o sistema de transporte com alta capacidade por glicose reflete a capacidade de a célula “sentir”, por meio da constante de Michaelis (K ) das enzimas intracelulares relacionadas ao metabolismo da glicose (hexocinase e m glicocinase) e dos GLUTs, as variações da glicemia e determinar o destino metabólico deste nutriente e, no caso do pâncreas regular, a síntese e a secreção de insulina, que é diretamente proporcional à glicemia. O GLUT 4 apresenta uma propriedade única relacionada à dependência da insulina para o transporte de glicose nas células, ou seja, a captação de glicose nos tecidos adiposo e muscular é dependente da concentração sanguíneade insulina (Figura 5). Por exemplo: ao comermos três pratos de macarrão ao sugo na hora do almoço, a síntese e a secreção de insulina no sangue será proporcional à glicemia, estimulando um aumento muito maior do número de GLUT 4 na membrana plasmática dos adipócitos e, consequentemente, uma maior captação de glicose e síntese de triglicerídeos (gordura) se ingeríssemos apenas um prato de macarrão ao sugo.	
 No fígado, a frutose dietética é metabolizada a gliceralaldeído-3-fosfato e di-hidroxiacetona fosfato, intermediários da glicólise, sendo convertidos, principalmente, em glicose, glicogênio, ou ácidos graxos. Semelhante ao metabolismo da frutose no fígado, a galactose dietética é convertida em glicose-1-fosfato e depois em glicose-6-fosfato, intermediária da glicólise, sendo convertida em glicose livre, além de seguir para a circulação sistêmica ou formar glicogênio no próprio fígado. No fígado, a frutose dietética é metabolizada a gliceralaldeído-3-fosfato e di-hidroxiacetona fosfato, intermediários da glicólise, sendo convertidos, principalmente, em glicose, glicogênio, ou ácidos graxos. Semelhante ao metabolismo da frutose no fígado, a galactose dietética é convertida em glicose-1-fosfato e depois em glicose-6-fosfato, intermediária da glicólise, sendo convertida em glicose livre, além de seguir para a circulação sistêmica ou formar glicogênio no próprio fígado.		
Resposta glicêmica dos alimentos (índice glicêmico e carga glicêmica): Diferentes fontes de carboidrato variam quanto aos seus processos digestivos e absortivos e, consequentemente, quanto aos seus efeitos sobre a glicemia e a insulinemia, os quais podem ser quantificados por meio do índice glicêmico (IG) dos alimentos (HODGE et al, 2004). O IG é uma medida, in vivo, do impacto relativo dos alimentos contendo carboidrato sobre a glicemia (LIU, S. e WILLETT, W. C.). É definido como a área abaixo da curva de resposta glicêmica duas horas após a ingestão de uma porção do alimento teste, geralmente com 50 g de carboidrato, dividido pela área abaixo da curva de resposta glicêmica, correspondente ao consumo de uma mesma porção de carboidrato do alimento referência [glicose ou pão de farinha de trigo refinado (pão branco)]. Esse valor é expresso em percentual (SAHYOUN et al, 2005). Quanto maior a área abaixo da curva, maior o IG do alimento (PI-SUNYER, 2002), maior a resposta glicêmica e consequentemente maior a resposta insulinêmica. Por definição, o IG compara quantidades iguais, em gramas de carboidrato, fornecendo uma medida da qualidade do mesmo, mas não da quantidade. Por essa razão surgiu o conceito de carga glicêmica (CG) (FOSTER-POWELL et al, 2002), fornecendo uma medida da qualidade e da quantidade de carboidrato de um alimento em particular ou de uma dieta (STEVENS et al, 2002). Quanto maior a CG do alimento, maior será a sua resposta glicêmica e consequentemente a sua resposta insulinêmica. (FOSTER-POWELL et al, 2002). A cenoura, por exemplo, apesar de ser um alimento com alto IG, tem um pequeno efeito sobre a glicemia e, assim, sobre a insulinemia, porque ela apresenta pequena quantidade de carboidrato, o que a caracteriza como um alimento de baixa CG (LIU; WILLETT, s.d.). A soja cozida é um exemplo de alimento que apresenta tanto o IG quanto a CG baixos, enquanto o cereal matinal Corn Flakes® e a batata inglesa assada são exemplos de alimentos que apresentam tanto o IG quanto a CG altos (FOSTER-POWELL et al, 2002). Os valores utilizados para definir o IG e a CG de um alimento particular (tendo a glicose como referência) estão apresentados na tabela a seguir, juntamente com os valores utilizados para representar a CG diária.	
 Fatores intrínsecos de um alimento podem influenciar o seu impacto na glicemia, dentre os quais: a sua forma física (suco versus fruta inteira, batata amassada versus batata inteira), o grau de processamento, o tipo de amido (amilose versus amilopectina) e a preparação (método e tempo de cocção), bem como o tipo específico ou variedade do alimento (SHEARD et al, 2004; JENKINS et al, 1988). Na tabela, estão listados alguns dos fatores que influenciam o IG dos alimentos.	
 Alimentos com baixo grau de gelatinização do amido, como o macarrão, possuem menores valores de IG. Legumes e arroz parboilizado, exemplos de alimentos com elevada razão amilose/amilopectina, tendem a ter menores valores de IG (LIU; WILLETT, s. d.). Alimentos ricos em betaglucano, como o farelo de aveia, também podem proporcionar efeito benéfico na resposta glicêmica (TAPOLA et al., 2005). O amadurecimento das frutas pode diminuir o valor do IG, conforme observado na banana madura, onde a frutose está concentrada, conferindo-lhe seu sabor doce característico (ENGLYST et al, 1986).	
Intolerância à lactose: Má digestão de lactose é a diminuição na capacidade de hidrolisar a lactose, resultante da hipolactasia. A hipolactasia significa diminuição da atividade de enzima lactase presente na superfície borda em escova das células do epitélio do intestino delgado (SAHI, 1994). O aparecimento de sintomas abdominais por má digestão e absorção de lactose caracteriza a intolerância à lactose, porém nem sempre a má absorção dela é acompanhada de sintomas. A intensidade dos sintomas varia, de acordo com a quantidade de lactose ingerida, e aumenta com o passar da idade. Dentre eles. podemos destacar distensão, flatulência, dores abdominais e diarreia (MATTAR et al, 2010). Após o desmame, ocorre uma redução geneticamente programada e irreversível da atividade da lactase na maioria das populações do mundo, cujo mecanismo é desconhecido, resultando em má absorção primária de lactose (WANG et al, 1998). A hipolactasia também pode ser secundária a doenças que causam dano na superfície borda em escova das células do epitélio do intestino delgado ou que aumentem significativamente o tempo de trânsito intestinal, como na doença celíaca e na de Crohn, em enterites induzidas por drogas ou radiação e na doença diverticular do	cólon. Ao contrário da hipolactasia primária do adulto, a hipolactasia secundária é transitória e reversível (MATTAR et al, 2010): eliminando-se a causa, há um restabelecimento das características morfofisiológicas da mucosa intestinal e, assim, da atividade da lactase. O diagnóstico é feito por teste de tolerância, empregando a lactose como desafio, e o principal tratamento nutricional é a retirada dos alimentos que contêm lactose.		
Glicólise, ciclo de Krebs, fosforilação oxidativa, síntese de ATP e calor: Estudaremos como a glicose oriunda de um pão francês, por exemplo, é transformada em adenosina trifosfato (ATP) e calor, passando por todas as rotas metabólicas deste processo. Você sabe qual o percentual calórico dos alimentos destinado para a produção de calor? Por que o nome do ciclo do ácido cítrico é também denominado de ciclo de Krebs? E qual a relação da fosforilação oxidativa com a taxa metabólica basal?	
Glicólise: A partir de agora, estudaremos o metabolismo da glicose dentro das células, principalmente a nível citosólico e mitocondrial, conhecendo as rotas metabólicas que a glicose vai percorrer para gerar ATP, calor e outras substâncias. A glicose é considerada o combustível universal por ser o único substrato energético utilizado por todas as células do organismo humano. Todas as células do corpo são capazes de gerar ATP a partir da glicólise ou rota glicolítica, que consiste na oxidação da glicose a nível citosólico, processo que envolve dez etapas, catalisadas por enzimas, para formar piruvato. Cada molécula de glicose é capaz de formar duas moléculas de piruvato através da glicólise (Figura 8). A glicólise progride através de uma série de intermediários fosforilados, iniciando pela reação irreversível de fosforilação da glicose pela hexocinase ou glicocinase (fígado) para a síntese de glicose-6-fosfato. A segunda etapa é a conversão reversível da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato pela enzima fosfoglicose isomerase. A frutose-6-fosfato é então fosforilada no carbono um pela enzima fosfofrutocinase-1 (PFK-1),formando frutose 1,6-bifosfato. Semelhante a hexocinase e glicocinase, a PFK-e requer ATP como substrato e catalisa uma reação irreversível. Na quarta etapa, a frutose 1,6-bifosfato reversivelmente é clivada pela enzima aldolase em duas trioses fosfato: di-hidroxiacetona fosfato e gliceraldeído-3-fosfato. Então, a enzima triose fosfato isomerase catalisa a interconversão de di-hidroxiacetona fosfato em gliceraldeído-3-fosfato. Por isso que, para cada mol de glicose que entra na glicólise, dois mols de gliceraldeído-3-fosfato continuam através da rota.	
Nas duas próximas etapas da glicólise, o gliceraldeído-3-fosfato é oxidado e fosforilado pelas enzimas gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase e fosfoglicerato cinase, respectivamente, formando 1,3-bi-fosfoglicerato mais nicotinamida adenina dinucleotídeo na forma reduzida (NADH + H ) e 3-fosfoglicerato mais ATP. A oitava + etapa da rota é a conversão reversível do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato pela enzima fosfoglicerato mutase. O 2-fosfoglicerato sofre então uma reação de desidratação catalisada pela enolase, gerando um composto fosfato de alta energia, o fosfoenolpiruvato (PEP). Por último, na décima etapa, o PEP é o substrato da enzima piruvato cinase para fosforilar uma adenosina monofosfato (ADP), gerando piruvato e o segundo ATP.	
Uma das principais funções da glicólise é a geração de ATP, portanto a rota é regulada no sentido de manter a homeostase de ATP em todas as células. As enzimas PFK-1 (citosol) e piruvato desidrogenase (mitocôndria), que vincula a glicólise e o ciclo do ácido cítrico (TCA), são os principais sítios regulatórios que respondem a indicadores de feedback da taxa de utilização de ATP. Todas as enzimas reguladoras da glicólise existem como isoenzimas tecido específica, que alteram a regulação da rota para corresponder às variações nas condições e necessidades dos diferentes tecidos. Os três principais pontos regulatórios da glicólise são: i) hexocinase, que é inibida por seu produto a glicose-6- fosfato; ii) a PFK-1, que é estimulada por adenosina monofosfato (AMP) e frutose 2,6-bifosfato e é inibida por ATP e citrato; iii) piruvato cinase, que é estimulada por frutose 1,6-bifosfato e é inibida por ATP e acontece apenas no fígado. A atividade da piruvato desidrogenase (PDH) na mitocôndria determina se o piruvato é convertido a lactato ou a acetil Coenzima A (CoA). A PDH é estimulada por ADP e íons de cálcio e é inibida por NADH + H e acetil CoA.	
Glicólise Aeróbica: A glicólise ocorre no citosol e gera NADH citosólico. Como o NADH não pode atravessar a membrana mitocondrial interna, seus equivalentes redutores são transferidos para a cadeia de transporte de elétrons pelas lançadeiras malato-aspartato e glicerol 3-fosfato.	
 O piruvato, dentro da mitocôndria, é convertido em acetil CoA pela ação da enzima PDH e então oxidado completamente em dióxido de carbono (CO ) no TCA (Figura 9). O rendimento da oxidação aeróbica completa da 2 glicose em CO é de aproximadamente 30 a 32 mol de ATP por mole de glicose.	
Glicólise Anaeróbica: Quando as células possuem um suprimento limitado de oxigênio (por exemplo, a medula renal), ou poucas ou nenhuma mitocôndria (por exemplo, eritrócitos), ou aumentam muito a demanda por ATP (por exemplo, músculo esquelético durante exercícios de alta intensidade), elas dependem de glicólise anaeróbica (Figura 10) para geração de ATP. Na glicólise anaeróbica, a lactato desidrogenase (LDH) oxida o NADH gerado pela glicólise, reduzindo o piruvato à lactato. Como o oxigênio (O ) não é necessário para reoxidar o NADH, o caminho é 2 chamado de anaeróbico. O rendimento energético da glicólise anaeróbica (2 mol de ATP por mole de glicose) é muito menor que o rendimento da oxidação aeróbica.
	 O lactato (ácido lático) formado é posteriormente liberado para circulação, sendo captado por outros tecidos (principalmente fígado e os músculos cardíaco e esquelético) e oxidado de volta à piruvato. No fígado, o piruvato, através da rota de gliconeogênese, sintetiza glicose que é devolvida ao sangue, suprindo, principalmente, a demanda energética das células com suprimento limitado de oxigênio, ou com poucas ou nenhuma mitocôndria. A ciclagem de lactato e glicose entre tecidos periféricos e fígado é chamada de ciclo Cori. Embora o equilíbrio da reação LDH favoreça a produção de lactato, o fluxo ocorre na direção oposta se o NADH estiver sendo oxidado rapidamente na cadeia de transporte de elétrons (ou estiver sendo usado para a gliconeogênese).	
Ciclo do ácido cítrico (ciclo da ácido tri-carboxílico ou ciclo de Krebs) e fosforilação oxidativa: Esta etapa do metabolismo acontece dentro da mitocôndria, onde o piruvato é convertido em acetil CoA pela ação da enzima PDH e então oxidado completamente em dióxido de carbono (CO ) no ciclo do ácido cítrico 2 (TCA), também chamado de ciclo da ácido tri-carboxílico ou ciclo de Krebs, que estudaremos a partir de agora. Apenas para recapitular: após a digestão e a absorção do pão francês, rico em amido, a glicose é gerada e então captada pelas células por seus transportadores de glicose específicos. No citosol das células, a glicose é convertida em piruvato pela glicólise e depois convertida em acetil CoA dentro da mitocôndria (glicólise aeróbica). Porém, a glicose não é a única fonte de acetil CoA: a oxidação de ácidos graxos, aminoácidos, acetato e corpos cetônicos também gera acetil-CoA (Figura 11), que é o substrato do TCA. O TCA é responsável por mais de dois terços do ATP gerado pela oxidação destes substratos energéticos.	
Como o grupo acetil de dois carbonos ativado é oxidado em duas moléculas de CO , a energia é conservada como 2 NADH, flavina adenina dinucleotídeo na forma reduzida [FAD (2H)] e trifosfato de guanosina (GTP). NADH + H+ e FAD (2H) subsequentemente doam elétrons para O através da cadeia de transporte de elétrons, com geração 2 de ATP a partir da fosforilação oxidativa (Figura 12).Assim, o ciclo do TCA é central para a geração de energia a partir da respiração celular. Como o grupo acetil de dois carbonos ativado é oxidado em duas moléculas de CO , a energia é conservada como 2 NADH, flavina adenina dinucleotídeo na forma reduzida [FAD (2H)] e trifosfato de guanosina (GTP). NADH + H+ e FAD (2H) subsequentemente doam elétrons para O através da cadeia de transporte de elétrons, com geração 2 de ATP a partir da fosforilação oxidativa (Figura 12).Assim, o ciclo do TCA é central para a geração de energia a partir da respiração celular.	
Dentro do ciclo do TCA, o grupo acetil de dois carbonos é a fonte final dos elétrons que são transferidos para NAD e FAD e do carbono nas duas moléculas de CO produzidas. O oxaloacetato é usado e regenerado em cada turno + 2 do ciclo. No entanto, quando as células usam intermediários do ciclo TCA para reações biossintéticas (por exemplo, aminoácidos, ácidos graxos e grupo Heme), os carbonos de oxaloacetato devem ser substituídos por reações anapleróticas, ou seja, reações capazes de gerar os intermediários do TCA, como a reação catalisada pela enzima piruvato carboxilase (Figura 13).	
A velocidade do TCA está fortemente coordenada com a velocidade da cadeia de transporte de elétrons e da fosforilação oxidativa por regulação feedback que reflete a demanda por ATP. A velocidade do ciclo TCA aumenta quando acontece o mesmo com a utilização de ATP na célula, por meio da resposta de várias enzimas aos níveis de adenosina difosfato (ADP), a razão NADH/NAD , a taxa de oxidação de FAD (2H) ou a concentração de íons + cálcio (Ca ). 2+ A enzima isocitrato desidrogenase é estimulada por ADP e Ca e inibida por NADH. A -cetoglutarato 2+ a desidrogenase é estimulada por Ca e inibida por NADH. A enzima malato desidrogenase é inibida por NADH e 2+ a citrato sintase é inibida por seu produto, o citrato. Todas as enzimas do TCA que possuem como cofator NAD+ (isocitrato, a-cetoglutarato e malato desidrogenases) são inibidas pela concentração aumentada de NADH. A razão NADH/NAD muda a concentração de oxaloacetato e então a velocidade do TCA.Balanço Energético: A oxidação de combustíveis metabólicos é essencial para a vida, mas quando a ingestão de alimentos ultrapassa os requerimentos energéticos do corpo, ou seja, a sua capacidade oxidativa, pode-se desenvolver a obesidade. Em termos biológicos, cerca de 40% da energia dos alimentos são conservados como ATP, e os 60% restantes são liberados como calor. Por isso, é importante entender os mecanismos envolvidos no balanço energético do corpo. A maior parte da energia metabólica é suprida por reações de oxidação e redução (redox) na mitocôndria. O gasto de energia total de um ser humano é equivalente ao seu consumo de O , sendo que a taxa metabólica de 2 repouso (gasto energético de uma pessoa em repouso, a 25°C, após um jejum noturno) responde por aproximadamente 60% a 70% do gasto energético total e consumo de O , e o exercício físico é responsável pelo 2 restante. Da taxa metabólica de repouso (TMR), aproximadamente 90% a 95% do consumo de O é usado pela 2 cadeia de transporte de elétrons na mitocôndria. O balanço energético (homeostase de ATP) do corpo humano refere-se à capacidade de as células manterem níveis constantes de ATP, apesar das flutuações na utilização (gasto) do ATP. Assim, o aumento do uso de ATP para exercícios ou reações biossintéticas aumenta a taxa de oxidação dos combustíveis metabólicos. O principal mecanismo empregado é a regulação por feedback, ou seja, quanto menos ATP for utilizado (gasto), menos substratos energéticos serão oxidados para gerar ATP. De acordo com a primeira lei da termodinâmica, a energia (em calorias) dos substratos energéticos consumidos através dos alimentos nunca pode ser perdida. Desta forma, os combustíveis metabólicos consumidos são oxidados para atender às demandas de energia da TMB mais dos exercícios ou são armazenados como triglicerídeos no tecido adiposo. Em outras palavras, se a ingestão calórica exceder os requerimentos energéticos do corpo, o ganho de peso será inevitável.	O termo termogênese refere-se à energia gasta com a finalidade de gerar calor, além daquela utilizada na produção de ATP. Para manter o corpo a 37°C, apesar das mudanças na temperatura ambiente, é necessário regular a oxidação dos combustíveis metabólicos e sua eficiência (assim como a dissipação de calor).	
Metabolismo do Glicogênio e Gliconeogênese: Estudaremos o metabolismo do glicogênio hepático e muscular, abordando as suas funções e os mecanismos que regulam a sua síntese (glicogênese) e seu catabolismo (glicogenólise). Descreveremos a importância do glicogênio hepático na manutenção da glicemia pós-prandial e a sua relação com os sintomas de hipoglicemia em indivíduos diabéticos descompensados. Estudaremos, também, o processo de gliconeogênese e a sua relação com a manutenção da glicemia durante o jejum prolongado. Você sabe quais alimentos estão envolvidos na síntese de glicogênio? Quanto tempo dura os estoques de glicogênio hepático? Quando começa a glicogenólise e a gliconeogênese quando estamos em jejum?	
Estrutura e Funções do Glicogênio:	O glicogênio é a forma de armazenamento de glicose encontrada, principalmente, no fígado e nos músculos esqueléticos. Ele é composto por resíduos de glicose conectados por ligações glicosídicas lineares a-1,4 com ramificações a-1,6, ocorrendo aproximadamente a cada oito a dez resíduos de glicose. A principal função do glicogênio hepático é manter a glicemia, principalmente durante o jejum ou em situações de necessidade imediata de glicose (por exemplo, estresse, hipoglicemia e exercício), diferentemente da função do glicogênio muscular, na qual a glicose-6-fosfato é utilizada para a síntese de ATP na via glicolítica para manutenção da contração muscular. Por meio da glicogenólise e da gliconeogênese hepática, o corpo mantém a glicemia durante o jejum em aproximadamente 80 mg/dL, para garantir que as células neuronais e outros tecidos dependentes da glicose para a geração de ATP tenham um suprimento contínuo deste substrato energético.	
Síntese de Glicogênio (Glicogênese): A síntese de glicogênio, também chamada de glicogênese, começa com a fosforilação da glicose em glicose 6- fosfato pela enzima hexocinase ou glicocinase (fígado), envolvendo a formação de glicose difosfato de uridina (UDP-G) e a transferência de resíduos de glicose da UDP-G para as extremidades das cadeias de glicogênio pela enzima glicogênio sintase. Quando as cadeias atingem aproximadamente 11 resíduos de glicose, a enzima 4:6- transferase forma um ponto de ramificação, movendo de seis a oito resíduos de glicose para formar uma ramificação a-1,6.	
Degradação de Glicogênio (Glicogenólise):	A degradação do glicogênio, também chamada de glicogenólise, não é o inverso da rota biossintética. A enzima glicogênio fosforilase remove resíduos de glicose, um de cada vez, das extremidades das cadeias de glicogênio, convertendo-as em glicose-1-fosfato sem ressintetizar UDP-G ou uridina trifosfato (UTP). A enzima 4:4- transferase é responsável por remover os resíduos de glicose próximos a cada ponto de ramificação. A reação catalisada pela enzima fosfoglicomutase transforma glicose-1-fosfato em glicose-6-fosfato. No fígado, a síntese de glicose livre a partir do glicogênio é possível graças à enzima glicose-6-fosfatase, encontrada apenas no fígado e nos rins, que converte glicose-6-fosfato em glicose livre, que imediatamente se difunde para a circulação. Como o tecido muscular não tem a enzima glicose-6-fosfatase, a glicose-6-fosfato, por ser um intermediário da glicólise, entra nesta rota para gerar ATP através da glicólise anaeróbia e/ou aeróbica, conforme a intensidade e duração do exercício.	
Regulação da Glicogênese Hepática e Muscular: O principal estímulo para a síntese de glicogênio, em ambos os tecidos, acontece após uma refeição rica em carboidrato, com o aumento imediato da glicemia e da razão insulina/glucagon, que estimula a glicogênese hepática, a captação de glicose pelos miócitos e a subsequente glicogênese muscular. Importante ressaltar que a glicogênese é ativada nos músculos em repouso. O aumento da captação de glicose, estimulada por insulina, pelos tecidos periféricos (músculo e tecido adiposo) e pelo fígado, acelera o armazenamento da glicose como glicogênio (hepático e muscular) ou triglicerídeos (fígado e tecido adiposo), auxiliando na manutenção da glicemia abaixo de 140 mg/dL, valor de referência para a glicemia pós-prandial.	
Regulação da Glicogenólise Hepática e Muscular: A regulação da glicogenólise no fígado e no musculo são diferentes. Uma das razões é porque o tecido muscular não tem receptor para glucagon, não respondendo a este hormônio durante o jejum, e também por apresentar funções metabólicas diferentes do glicogênio hepático. A falta de carboidrato na dieta, sinalizada por uma diminuição da razão insulina/glucagon no sangue, ativa apenas a glicogenólise hepática. A epinefrina, liberada pela adrenal em resposta ao exercício e a situações de estresse, ativa a glicogenólise hepática e também muscular. A enzima glicogênio fosforilase do músculo é estimulada durante o exercício pelo aumento das concentrações de AMP, que sinaliza falta de ATP, um ativador alostérico da enzima, e também pela fosforilação. A fosforilação é estimulada por íons cálcio (Ca ), liberado durante a contração e pela epinefrina. 2+ Embora a glicogenólise hepática e a gliconeogênese sejam ativadas juntas pelos mesmos mecanismos reguladores, a glicogenólise responde mais rapidamente e com maior quantidade de glicose do que a gliconeogênese nas primeiras horas de jejum. A velocidade da glicogenólise permanece razoavelmente constante nas primeiras 22 horas, mas, no jejum prolongado, a sua velocidade diminui significativamente à medida que o glicogênio hepático diminui, enquanto, simultaneamente, a velocidade da gliconeogênese aumenta. O glicogênio hepático é, portanto, um estoque de glicose rapidamente sintetizado e degradado, e extremamente responsivo a pequenas e rápidas mudanças na glicemia. Porém, em indivíduos diabéticos com resistência hepáticaà ação da insulina, ocorre um prejuízo na síntese de glicogênio hepático, porque esta rota metabólica é dependente de insulina e o fígado não está adequadamente responsivo a este hormônio. Em consequência a esta resistência à insulina, os estoques de glicogênio hepático são muito baixos, não suprindo a demanda de glicose durante o jejum, acarretando em sintomas hipoglicêmicos.	
Gliconeogênese Hepática: A gliconeogênese, que ocorre principalmente no fígado, é a rota metabólica responsável por sintetizar novas moléculas de glicose a partir de compostos não glicídicos. No ser humano, os principais precursores da glicose são lactato, glicerol e aminoácidos, particularmente a alanina. Exceto por três sequências principais, as reações da gliconeogênese são reversões dos passos da glicólise. As sequências da gliconeogênese que não utilizam enzimas da glicólise envolvem as etapas irreversíveis e reguladas da glicólise. Essas três etapas são a conversão de: i) piruvato em fosfoenolpiruvato (PEP); ii) frutose 1,6-bifosfato em frutose 6-fosfato; e iii) glicose 6-fosfato em glicose livre. Imediatamente após uma refeição mista, os carboidratos da dieta servem como a principal fonte de glicose no sangue e, à medida que a glicemia retorna aos níveis de jejum, aproximadamente duas horas após a refeição mista, a glicogenólise é estimulada, fornecendo glicose ao sangue. Após quatro horas em jejum, o fígado está atendendo à demanda de glicose do organismo, não apenas pelo processo de glicogenólise, mas também pela gliconeogênese.Durante um jejum de 12 horas, a glicogenólise é a principal fonte de glicose no sangue e, também, a principal rota que mantém a glicemia no estado basal (após jejum de 12 horas). No entanto, por aproximadamente 16 horas em jejum, a glicogenólise e a gliconeogênese contribuem igualmente para a manutenção da glicemia e, 30 horas após uma refeição mista, as reservas de glicogênio no fígado estão substancialmente esgotadas, tornando o processo de gliconeogênese a principal fonte de glicose no sangue. As alterações hormonais que ocorrem durante o jejum estimulam o catabolismo dos triglicerídeos do tecido adiposo, com consequente liberação de ácidos graxos e glicerol para a circulação. O glicerol serve como fonte de carbono para a gliconeogênese e os ácidos graxos se tornam os principais substratos energéticos das células, diminuindo a utilização de glicose. Simultaneamente, os ácidos graxos são oxidados, no fígado, em acetil CoA, para fornecer energia à gliconeogênese (porque esta rota demanda de muito ATP para se manter ativa. Em jejum prolongado, o acetil CoA é convertido em corpos cetônicos, sendo difundidos para o sangue, servindo como fonte adicional de combustível metabólico para o músculo e o cérebro.	
Conceitos básicos na regulação do metabolismo: Estudaremos a ação dos principais hormônios envolvidos na manutenção da homeostase metabólica durante os estados alimentado e de jejum, ou seja, como as células têm fonte constante de ATP para cumprir suas funções independentemente do que comemos. Abordaremos os sítios de ação destes hormônios e as principais rotas metabólicas estimuladas e inibidas por eles. Por último, veremos o metabolismo dos transportadores de glicose. Você sabe por que, se comermos um ou quatro pratos de macarrão ao sugo na mesma refeição, a nossa glicemia pós-prandial se manterá em níveis normais? Qual a diferença entre as funções da insulina endógena e da insulina exógena? Qual a principal diferença entre a fisiopatologia do Diabete Mellitus Tipo I e Tipo II? E por que o glucagon não age sobre o músculo esquelético?	
Homeostase metabólica: Tanto a insulina como o glucagon são os principais hormônios reguladores da homeostase metabólica, além da epinefrina e do cortisol, sendo traduzida como o equilíbrio entre a disponibilidade de energia e a necessidade dos tecidos. Este é alcançado a partir da concentração sanguínea de nutrientes e de um dos hormônios da homeostase metabólica e o impulso nervoso, afetando o metabolismo dos tecidos ou a liberação dos hormônios. Os indivíduos podem passar o dia inteiro comendo ou fazer jejum de 24 horas que a insulina e o glucagon, respectivamente, asseguram que as células tenham uma fonte constante de glicose, ácidos graxos e aminoácidos para a síntese de energia, ou seja, adenosina trifosfato (ATP), e consigam manter as suas funções. Neste sentido, insulina e glucagon são os dois principais hormônios que regulam a mobilização e o armazenamento de substratos energéticos.	
Maiores hormônios da homeostase metabólica: insulina, glucagon e cortisol: A insulina é sintetizada e secretada pelas células beta do pâncreas e é conhecida como o hormônio que promove o crescimento por estimular rotas metabólicas relacionadas ao anabolismo, cujos principais sítios de ação são os tecidos hepático, muscular e adiposo. A secreção de insulina ocorre dentro de minutos após o pâncreas estar exposto a uma alta concentração de glicose, depois de uma refeição mista. O limiar para a liberação de insulina é aproximadamente 80 mg de glicose¤ dL. Acima de 80 mg¤dL a velocidade de secreção de insulina é diretamente proporcional a concentração de glicose plasmática até aproximadamente 300 mg¤dL. À medida que a insulina é secretada, a síntese de novas	moléculas de insulina é estimulada. A secreção de insulina é mantida até os níveis de glicose começarem a diminuir. A insulina é rapidamente removida da circulação e degradada pelo fígado e, em menor extensão, pelos rins e pelo músculo esquelético. Os níveis de insulina começam a diminuir rapidamente, uma vez que a taxa de secreção está diminuída. O interessante é que a insulina endógena raramente irá provocar hipoglicemia, porque a sua liberação é diretamente proporcional à glicemia, ou seja, de acordo com a ingestão de nutrientes, diferente da insulina exógena nos casos de diabetes; e quando a glicemia diminuir, a insulina deixará de ser sintetizada e secretada na circulação e a insulina circulante será captada e degradada pelo fígado e, em menor extensão, pelos rins e pelo músculo esquelético, perdendo seu efeito como hormônio. A insulina exógena pode provocar hipoglicemia caso o paciente injete maiores quantidades do que a quantidade de carboidratos que ingeriu. Os principais sítios de ação da insulina e dos hormônios contra regulatórios (glucagon, cortisol e epinefrina) e suas respectivas ações fisiológicas estão descritas na tabela.	
O glucagon é sintetizado e secretado pelas células alfa do pâncreas e é conhecido como o hormônio que promove o emagrecimento por estimular rotas metabólicas relacionadas ao catabolismo, cujos principais sítios de ação são o tecido hepático e o adiposo. A liberação de glucagon é controlada principalmente pela redução da glicemia e/ou pelo aumento da insulinemia que banha as células alfa do pâncreas. Portanto, os níveis mais baixos de glucagon ocorrem após uma refeição rica em carboidratos. Como todos os efeitos do glucagon são opostos à insulina, a estimulação simultânea da liberação de insulina e a supressão da secreção de glucagon por uma refeição rica em carboidratos fornecem controle integrado do metabolismo dos macronutrientes (carboidratos, lipídeos e proteínas).	
> VOCE SABIA?	1. Quais são os maiores e menores reguladores que estimulam a liberação de insulina?
Resposta 1: O maior e os menores reguladores que estimulam a liberação de insulina são: glicose; e aminoácidos, impulso neural e hormônios intestinais [glucagon like peptide-1 (GLP1) – peptídeo 1 semelhante ao glucagon], respectivamente.
2. Qual é o menor regulador que inibe a liberação de insulina?	
Resposta 2: O menor regulador que inibe a liberação de insulina é a epinefrina	
3. Quais são os maiores e menores reguladores que estimulam a liberação de glucagon?	
Resposta 3: O maior e os menores reguladores que estimulam a liberação de glucagon são: aminoácidos; e cortisol, estresse neural e epinefrina, respectivamente.	
4. Quais são os maiores reguladores que inibem a liberação de glucagon?	
Resposta 4: Os maiores reguladoresque inibem a liberação de glucagon são a glicose e a insulina	
	O hormônio adrenocorticotrópico (ACTH) é liberado da hipófise e estimula a liberaçãode cortisol, que é sintetizado e secretado pelas células do córtex da adrenal e é conhecido como o hormônio do estresse. Seus principais sítios de ação são o tecido hepático, músculo esquelético e o adiposo. Por fim, sinais neuronais estimulam a liberação de epinefrina (adrenalina) e a noraepinefrina (noradrenalina), que são sintetizadas e secretadas pelas células da medula da adrenal e das terminações nervosas, respectivamente. Seus principais sítios de ação são o tecido hepático, músculo esquelético e o adiposo.	
Variações na glicemia de jejum e pós-prandia: O profissional nutricionista utiliza as variações séricas de glicose como ferramenta de avaliação e diagnóstico nutricional principalmente de pacientes com diabete mellitus, para posterior prescrição dietoterápica. E você sabe qual o melhor marcador clínico de controle glicêmico? Quais são as diferenças entre as manifestações clínicas da hipoglicemia e da hiperglicemia? Qual o melhor marcador glicêmico para avaliar a ingestão aguda de carboidrato? É muito importante a correta interpretação dos exames bioquímicos. Então, convidamos você a estudar sobre a aplicabilidade da glicemia de jejum e pós-prandial como biomarcadores. Segundo a Sociedade Brasileira de Diabetes (SBD), o diagnóstico laboratorial do diabetes mellitus (DM) pode ser realizado por meio de glicemia de jejum, glicemia duas horas após teste oral de tolerância à glicose (TOTG) ehemoglobina glicada (HbA1c). A glicemia de jejum refere-se à dosagem de glicose no plasma após um jejum mínimo de oito horas, representando o valor glicêmico no momento da coleta sanguínea. A HbA1c é formada a partir de reações não enzimáticas e permanentes entre a HbA1 e açúcares não redutores como a glicose, refletindo a glicemia média nos dois a quatro meses anteriores à realização do exame, visto que a vida média de um eritrócito é de aproximadamente 120 dias. Os valores adotados pela SBD para cada um desses parâmetros são os mesmos recomendados pela Associação Americana de Diabetes (American Diabetes Association, ou ADA) e encontram-se descritos na tabela.	
 O diagnóstico do DM fica estabelecido quando ao menos duas glicemias de jejum encontram-se ³ que 126 mg/dL ou quando uma única glicemia de jejum encontra-se acima desse valor, desde que outro critério laboratorial para diagnóstico de DM seja positivo (por exemplo, HbA1c ou TOTG), exceto em pacientes com sintomas típicos de descompensação (por exemplo, poliúria, polidipsia e perda de peso inexplicado) e com medidas de glicemia acima de 200 mg/dL. Objetivos glicêmicos mais ou menos rigorosos podem ser apropriados para pacientes individuais (Figura 15). As metas devem ser individualizadas com base na duração do diabetes, idade/expectativa de vida, presença de comorbidades, doença cardiovascular conhecida ou complicações microvasculares avançadas, desconhecimento da hipoglicemia e considerações individuais dos pacientes.	
 O controle da glicemia reduz de forma significativa as complicações do DM. Desta forma, métodos que avaliam a frequência e a magnitude da hiperglicemia e das hipoglicemias são essenciais no acompanhamento do DM, visando a ajustes no tratamento. A monitorização glicêmica a partir da HbA1c ainda permanece o padrão-ouro (Diretrizes da SBD 2017-2018), visto que esse parâmetro reflete a glicemia média nos dois a quatro meses anteriores à realização do exame. A glicose pós-prandial pode ser direcionada se as metas de HbA1c não forem atingidas. As medições pós-prandiais de glicose devem ser feitas uma a duas horas após o início da refeição, visando reduzir os valores para menos de 180 mg/dL podem ajudar a diminuir o HbA1c (ADA, 2019). Na maioria das vezes, o DM Tipo II é assintomático por longo período. Com menor frequência, indivíduos com DM Tipo II apresentam sintomas clássicos de hiperglicemia: poliúria (excesso de urina), polidipsia (sede intensa), polifagia (fome constante) e emagrecimento inexplicado.	
> CASO: Nossa paciente CSB, aos 30 anos, com obesidade mórbida, hipertensão e esteatose hepática desenvolveu diabetes mellitus do Tipo II (DM Tipo II) em decorrência das suas comorbidades, da sua alimentação rica em carboidratos refinados e simples (sacarose) e do seu estilo de vida sedentário. Ela recebeu o diagnóstico de DM Tipo II quando apresentou seus exames laboratoriais para o médico que, durante a consulta, explicou-lhe que a sua glicemia de jejum e hemoglobina glicada (HbA1c) encontravam-se em 300 mg/dL e 9%, respectivamente, valores condizentes com diagnóstico de DM.	
A hipoglicemia é a complicação aguda mais frequente em indivíduos com DM Tipo I, podendo, entretanto, ser observada naqueles com DM Tipo II tratados com insulina e, menos comumente, em pacientes tratados com hipoglicemiantes orais. Os sintomas podem variar de leves e moderados (tremor, palpitação e fome) a graves (mudanças de comportamento, confusão mental, convulsões e coma) (Diabetes in Control).É importante prevenir a hipoglicemia para reduzir o risco de declínio cognitivo e outros resultados adversos.	
UNIDADE 4: METABOLISMO DOS LIPÍDIOS	
Introdução: Vamos começar esta quarta unidade da disciplina compreendendo o papel dos lipídios no metabolismo intermediário. Para isso, é interessante refletir sobre alguns pontos: qual a relação entre a classificação dos lipídios quanto a composição de ácido graxo e a síntese de eicosanóides? Qual é o principal destino metabólico dos lipídios que comemos? Quais são os principais mecanismos regulatórios da síntese (lipogênese) e da degradação (lipólise) dos lipídios? O que são e qual a função dos corpos cetônicos no metabolismo intermediário? Qual o papel do colesterol e do HDL-Col na fisiopatologia da aterosclerose? Seguindo estes quesitos, trabalharemos inicialmente com o entendimento de conceito, função e classificação dos lipídios, conhecendo as principais fontes alimentares de acordo o ácido graxo predominante. Depois, descreveremos todos os processos pelos quais os lipídios dietéticos passam, a partir de uma refeição mista, transitando pela digestão até os principais destinos metabólicos. Discutiremos o metabolismo do colesterol e das lipoproteínas, entendendo desde a essencialidade do colesterol no metabolismo intermediário até as consequências do seu excesso, tornando-se fator de risco para o desenvolvimento da aterosclerose. Por último, estudaremos a aplicabilidade dos triglicerídeos e das lipoproteínas plasmáticas. Ao final, teremos o entendimento sobre fontes alimentares de acordo com ácido graxo predominante, conceitos, funções, classificações, digestão, absorção e principal destino metabólico dos lipídios dietéticos. Abordaremos o metabolismo das lipoproteínas e a sua relação com as doenças ateroscleróticas e, também, a interpretação clínica dos triglicerídeos e das lipoproteínas plasmáticas.	
Definição, função, classificação e fontes alimentares dos lipídios:	Estudaremos a definição geral e as classificações dos lipídios, principalmente quanto à composição de ácido graxo e suas respectivas fontes alimentares. Abordaremos a relação entre a razão de ácido graxo ômega 6/ácido graxo ômega 3 e a síntese de eicosanoides. Você sabe quais são os ácidos graxos essenciais? Qual o ácido graxo predominante no azeite de oliva? Qual o perfil de ácidos graxos da banha de porco? Qual a opinião dos especialistas quanto ao consumo do óleo de coco?	
Definição e Funções dos Lipídios: A palavra lipídio é derivada do grego lipos, que significa gordura (GRAZIOLA et al., 2002). O termo lipídios se refere a diversos compostos químicos que apresentam diferentes propriedades, mas têm como característica comum a insolubilidade em água. Por causa da diversidade de compostos com esta característica, é difícil uma classificação geral que englobe todos os diferentes lipídios, mas, dentro desse grupo, encontram-se compostos como: mono, di e triacilgliceróis (TAG);fosfolipídios e esfingolipídios; esteróis, ceras, vitaminas lipossolúveis; entre outros. Os lipídios estão localizados principalmente em três compartimentos no corpo: plasma, tecido adiposo e membranas biológicas. Os ácidos graxos (AG) são a forma mais simples de lipídios, encontrados principalmente no plasma ligados à albumina. Os TAG, a forma de armazenamento dos lipídios, são encontrados principalmente no tecido adiposo, mas também nas lipoproteínas sanguíneas. Os fosfolipídios e os esteróis, como o colesterol, são elementos estruturais importantes de membranas biológicas. Os lipídios são, em geral, referidos como óleo (líquido) ou gordura (sólida), indicando seu estado físico à temperatura ambiente. Eles desempenham muitas funções no organismo, dentre as quais ser a principal forma de energia armazenada na forma de triacilgliceróis. Este tecido, também, é conhecido como um órgão endócrino, sendo capaz de sintetizar e secretar hormônios como a leptina e a adiponectina. A leptina é secretada dos adipócitos à medida que a concentração sérica de TAG aumenta após uma refeição mista e se ligam aos receptores no hipotálamo, inibindo a fome por meio da inibição do neuropeptídeo Y (NPY) e, ao mesmo tempo, estimula a saciedade por meio da ativação do hormônio estimulante de a-melanócito (a-MSH). Assim, uma das funções da leptina é controlar a quantidade de calorias que ingerimos com o objetivo de mantermos a homeostase metabólica, mas a principal função da leptina é manter a homeostase de lipídios intracelular, principalmente no tecido muscular esquelético e cardíaco, hepático e nas ilhotas pancreáticas, evitando a esteatose e a lipotoxicidade destas células (ZHOU et al., 2000). A adiponectina é o hormônio mais abundantemente secretado pelo adipócito. Ao contrário da leptina, a secreção de adiponectina é reduzida à medida que o adipócito aumenta. A secreção reduzida de adiponectina pode estar ligada ao desenvolvimento da resistência à insulina (RI) na obesidade. A adiponectina se ligará a um dos dois receptores (AdipoR1 e AdipoR2), que iniciam uma transmissão de sinal resultando na ativação da proteína cinase ativada por adenosina monofosfato (AMPK) e na ativação do fator de transcrição nuclear PPARa (receptor ativado por proliferador de peroxissomo a).No músculo, a ativação da AMPK leva a uma maior captação e oxidação de AG e, também, captação de glicose; e no fígado, leva principalmente ao aumento da glicólise e a diminuição tanto da gliconeogênese quanto da síntese de ácidos graxos, reduzindo as concentrações sanguíneas de glicose e de ácidos graxos livres.A ativação do PPARa estimula a oxidação de AG pelo fígado e pelos músculos, e o aumento da transcrição de genes envolvidos no transporte de AG, desacoplamento de energia (produção de calor) e oxidação de ácidos graxos.	
Classificação e fontes alimentares dos lipídios: Como havíamos exposto acima, é difícil uma classificação geral que englobe todos os diferentes lipídios. Desta forma, vamos estudar a classificação dos lipídios de duas principais formas, de acordo com as tabelas a seguir. A tabela a seguir demonstra a classificação dos lipídios quanto aos seus constituintes estruturais.	
Os glicerolipídios e os esfingolipídios são os principais componentes das membranas celulares. Os glicerofosfolipídios também são componentes das lipoproteínas sanguíneas, bile e da surfactante pulmonar. Eles são a fonte dos AG poliinsaturados, particularmente o ácido araquidônico, e servem como precursores dos eicosanóides (por exemplo, prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos). Os éteres glicerofosfolipídios diferem de outros glicerofosfolipídios na qual a cadeia alquila ou alcenila (uma cadeia alquila com uma ligação dupla) está ligada ao carbono um da porção glicerol por uma ligação éter em vez de éster. Exemplos de éter glicerolipídio são os plasmalogênio e o fator de ativação de plaquetas (PAF). Esfingolipídios são muito importantes na formação da bainha de mielina que circunda o axônio dos neurônios, permitindo a transdução de sinal. Os triacilgliceróis também podem ser classificados conforme a natureza dos ácidos graxos. Os AG são ácidos carboxílicos, geralmente monocarboxílicos, que podem ser representados pela forma RCO H. Na maioria das 2 vezes, o grupamento R é uma cadeia carbônica longa, não ramificada, com número par de átomos de carbono, podendo ser saturada ou conter uma ou mais insaturações. O grupo carboxila constitui a região polar e a cadeia R, a região apolar da molécula. A tabela abaixo demonstra a classificação dos triacilgliceróis quanto às características dos ácidos graxos.				
Os AG insaturados podem ser classificados de acordo com a posição da primeira ligação dupla em relação ao grupo metil terminal do AG, utilizando a nomenclatura ômega (n ou ômega), sendo classificados em quatro séries: n-/ômega-9 (ligação dupla inicial entre o 9° e o 10° átomo de carbono), n-/ômega-7 (ligação dupla inicial entre o 7° e o 8° átomo de carbono), n-/ômega-6 (ligação dupla inicial entre o 6° e o 7° átomo de carbono) e n- /ômega-3 (ligação dupla inicial entre o 3° e o 4° átomo de carbono). A distância da primeira ligação dupla em relação ao grupo metil terminal determina a essencialidade de um ácido graxo. Durante a síntese de novo de um AG, as enzimas biossintéticas humanas conseguem inserir ligações duplas na posição n-9 ou superior. Por essa razão, os AG com ligações duplas nas posições n-6 (Ácido Linoléico) e n-3 (Ácido a-Linolênico) são considerados essenciais e devem ser obtidos de fontes alimentares, pois não são sintetizados pelo organismo humano (CASTRO et al., 2006). As ligações duplas dos AG presentes nos alimentos consumidos mais frequentemente ocorrem na configuração cis, mas os alimentos industrializados formulados a partir de gorduras hidrogenadas também apresentam AG trans em sua composição. A reação de hidrogenação consiste na adição de átomos de hidrogênio às duplas ligações dos AG de óleos e gorduras, na presença de um catalisador, normalmente níquel (PODEZE et al., 2002). A hidrogenação do ácido linoléico, obtido pelo processo industrial, produz uma mistura de dienos conjugados e não conjugados e isômeros 18:1 – trans monoenos. Os produtos da bio-hidrogenação são pincipalmente 18:2 – 9c , 11t e 18:1 – 11t, além do ácido esteárico (MANCINI-FILHO, 1997). A formação de isômeros trans influencia as características físicas e químicas do produto, visto que apresentam maiores pontos de fusão e maior estabilidade (PODEZE et al., 2002) que os AG na conformação cis. Os pontos de fusão dos AG oléico, elaídico e esteárico são 13°C, 44°C e 70°C, respectivamente. Com a hidrogenação, a indústria alimentícia pretende aumentar o ponto de fusão, alcançar a plasticidade adequada e conferir resistência quanto à oxidação e à deterioração do sabor e aroma de óleos e gorduras, aumentando a vida útil dos alimentos industrializados, ou seja, aumentar o tempo de prateleira (GUNSTONE et al., 1983), mas esses AG tem um forte impacto sobre a saúde humana. Eles elevam o risco de doenças cardiovasculares, porque possuem um efeito próaterogênico, atribuído, principalmente, à redução da lipoproteína de alta densidade (HDL-Col) e ao aumento da lipoproteína de baixa densidade (LDL-Col) (BROUWER et al., 2010). Outra discussão referente aos lipídios é sobre a indicação do óleo de coco para emagrecimento. Tanto a Sociedade Brasileira de Endocrinologia e Metabologia (SBEM) quanto a Associação Brasileira para o Estudo da Obesidade e da Síndrome Metabólica (ABESO) posicionam-se frontalmente contra a utilização terapêutica do óleo de coco com a finalidade de emagrecimento, considerando tal conduta não ter evidências científicas de eficácia e apresentar potenciais riscos para a saúde. O uso do óleo de coco pode ser deletério para os pacientes devido à sua elevada concentração de AG saturados de cadeia longa, como ácido láurico e mirístico e, também, não há qualquer evidência nem mecanismo fisiológico de que o óleo de coco leve à perda de peso. A SBEMe a ABESO também não recomendam o uso regular de óleo de coco como óleo de cozinha, devido ao seu alto teor de AG saturados e pró-inflamatórios. O uso com moderação de óleos vegetais com maior teor de AG insaturados (como soja, oliva, canola e linhaça) é preferível para redução de risco cardiovascular. De uma forma geral, a composição lipídica de um alimento é composta por um ou dois AG mais prevalentes. Por isso, dizemos que um alimento é fonte de determinado ácido graxo. A figura a seguir demonstra o perfil de ácidos graxos encontrados na composição lipídica dos óleos e das gorduras de alimentos comumente utilizados no dia a dia da alimentação do ser humano.	
Podemos observar na Figura 4.1 que todos os alimentos possuem os AG saturados e oléico em algum percentual e que a maioria dos alimentos possuem o AG linoléico (ω-6), mas nem todos possuem o AG a-linolênico (ω-3). Respondendo a uma das perguntas da introdução deste tópico, a banha de porco é composta, principalmente, por AG oléico e saturado, quase 50% de cada um, como mostra a figura acima.	
Metabolismo dos Eicosanóides: Os AG essenciais, ácido linoléico e linolênico, são precursores dos eicosanóides, que são secretados pelas células em pequenas quantidades e têm numerosos efeitos importantes nas células vizinhas. A dieta consumida atualmente pela população ocidental é rica em ácido linoléico. Em uma dieta norte-americana típica, por exemplo, consome-se 89% do total de AG poliinsaturados como ácido linoléico, enquanto 9% de ácido a-linolênico(GARÓFOLO et al., 2006). O alto consumo implica no aumento da relação ω-6:ω-3, principalmente quando a ingestão de peixe ou de seu óleo é baixa. Segundo FÜRST (2002), entre as civilizações modernas do Ocidente, essas dietas apresentam uma relação ω-6:ω-3 de 16,7:1. O alto consumo de ácido linoléico favorece o aumento do conteúdo de ácido araquidônico (AA) nos fosfolipídios das membranas celulares, aumentando, consequentemente, a produção de prostaglandina (PG) E2 e leucotrieno (LT) B4, por meio das vias enzimáticas da ciclooxigenase (COX) e 5-lipoxigenase (5-LOX), respectivamente. O consumo dietético de peixe ou de seu óleo incorpora EPA nos fosfolipídios das membranas, inibindo o metabolismo do AA por competição pelas mesmas vias enzimáticas, promovendo a síntese de PGE3 e LTB5, que são mediadores inflamatórios menos ativos ou mediadores com propriedades anti-inflamatórias (JAMES et al., 2000).	
Em geral, os cientistas concordam que o ácido linoléico é precursor da síntese de eicosanóides da série par, com características pró-inflamatórias, como o tromboxano A2 (TXA2), as PGI2 e PGE2 e os LTB4. As PGE2 e os LTB4 são os mediadores que possuem o maior potencial pró-inflamatório (JAMES et al., 2002 e KELLEY, 2001). Por outro lado, como apontado anteriormente, o aumento da oferta de alimentos ricos em AG da série ômega-3 (ácido a-linolênico, EPA e DHA) favorece a síntese de eicosanóides da série ímpar, como a PGE3, TXA3 e LTB5, que possuem características anti-inflamatórias. Esse equilíbrio proporciona menor síntese de mediadores pró- inflamatórios (GARÓFOLO et al., 2006). Níveis de ingestão adequada (AI) de AG essenciais foram estabelecidos pelo Institute of Medicine, por meio das Dietary Reference Intakes (DRIs), baseadas na ingestão média da população americana. Esses valores preconizados de consumo são de 17g e 12g/dia de ácido linoléico (ω-6) e 1,6g e 1,1g/dia de ácido a-linolênico (ω-3) para homens e mulheres, respectivamente (INSTITUTE OF MEDICINE, 2002).	
Digestão, absorção e destinos metabólicos dos lipídeos dietéticos: Estudaremos a digestão dos triglicerídeos dietéticos de cadeia curta, média e longa, o papel dos sais biliares na digestão e na absorção dos lipídeos dietéticos e o principal destino metabólico dos triglicerídeos dietéticos. E você: sabe onde são sintetizados os sais biliares? Qual o principal precursor para a síntese de sais biliares e a sua relação com a formação de pedras na vesícula? Qual a consequência da retirada da vesícula biliar (colecistectomia) sobre a digestão dos lipídeos?	
Digestão e absorção dos triglicerídeos: Os triacilgliceróis (TAG) são os principais lipídios da dieta humana, consistindo em três ácidos graxos esterificados com uma molécula de glicerol. A principal via de digestão dos TAG envolve a sua hidrólise em ácidos graxos livres e 2-monoacilglicerol no lúmen do intestino delgado. No entanto, a rota de digestão dos TAG depende do comprimento da cadeia carbonada dos ácidos graxos (AG). As lipases lingual e gástrica são sintetizadas e secretadas pelas células na parte posterior da língua e no estômago, respectivamente. Essas enzimas hidrolisam preferencialmente os AG de cadeia curta e média (contendo 12 ou menos átomos de carbono) a partir de TAG de cadeia curta e média da dieta, muito encontrados na gordura do leite de vaca e seus derivados. A digestão e a absorção dos TAG de cadeia curta e média não precisam dos sais biliares, cujo principal destino metabólico é o fígado via circulação portal. No lúmen do intestino delgado, no entanto, os TAG de cadeia longa são, primeiramente, emulsificados pelos sais biliares liberados da vesícula biliar. Isso aumenta a área de superfície disponível dos lipídios para que as enzimas lipase e colipase pancreáticas transformem os TAG de cadeia longa em ácidos graxos livres e 2- monoacilglicerol. Além dos TAG, fosfolipídios, colesterol e ésteres de colesterol (colesterol esterificado em AG) estão presentes na porção lipídica dos alimentos que ingerimos. Os fosfolipídios são hidrolisados no lúmen intestinal pela fosfolipase A2, e os ésteres de colesterol são hidrolisados pela enzima esterase de colesterol. Ambas as enzimas são sintetizadas e secretadas pelas células acinares do pâncreas exócrino.	
Os produtos da digestão enzimática (ácidos graxos livres, 2-monoacilglicerol, lisofosfolípidios e colesterol) formam micelas com os sais biliares no lúmen intestinal. Essas micelas interagem com a membrana do enterócito e permitem a difusão dos componentes lipossolúveis através da membrana do enterócito para dentro da célula. Os sais biliares, no entanto, são reabsorvidos através do íleo e enviados de volta ao fígado pela circulação entero-hepática. Dentro das enterócitos, os ácidos graxos e 2-monoacilgliceróis são condensados por reações enzimáticas no retículo endoplasmático liso para formar os TAG que são empacotados junto com uma proteína chamada de apolipoproteína B-48, fosfolipídios, vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K), colesterol e ésteres de colesterol em uma lipoproteína solúvel, conhecida como quilomícron. Os quilomícrons são secretados primeiramente na linfa e depois na circulação sistêmica.	
Ação dos sais biliares:	 Os sais biliares são compostos anfipáticos (contendo componentes hidrofóbicos e hidrofílicos), sintetizados no fígado a partir do colesterol e secretados pela vesícula biliar no lúmen intestinal. A contração da vesícula biliar e a secreção de enzimas pancreáticas são estimuladas pelo hormônio colecistocinina, que é secretado pelas células intestinais quando os lipídios dietéticos oriundos do estômago entram no intestino. Os sais biliares atuam como detergentes, ou seja, ao associar-se aos glóbulos de gordura da dieta, os sais biliares provocam o fracionamento da gordura através dos movimentos peristálticos do intestino. Esse processo é necessário porque os AG dos TAG dietéticos possuem uma cadeia carbonada muito grande. Assim, os lipídios emulsificados, por possuírem uma área de superfície aumentada, permitem uma digestão mais eficiente pelas enzimas digestivas do pâncreas (colipase e lipase). O colesterol é solubilizado pelos sais biliares e pela lecitina co-secretada. A supersaturação da bile com colesterol ou sais de bilirrubina promove a formação de cálculos (pedras) na vesícula biliar. Os cálculos podem obstruir o ducto biliar comum e causar a inflamação da vesícula, denominada de colecistite (ROBBINS & COTRAN, 2006). Dependendo da gravidade da colecistite,há necessidade de retirar a vesícula cirurgicamente (colecistectomia), podendo acarretar em prejuízo na digestão dos lipídios dietéticos, principalmente em indivíduos que consomem muita quantidade de alimentos gordurosos em uma mesma refeição. Por isso, a importância de uma alimentação adequada pós cirurgia.		
Destino Metabólico dos Lipídeos Dietéticos: Uma vez na circulação sistêmica, os quilomícrons recém liberados (“nascentes”) interagem com a lipoproteína de alta densidade (HDL-Col) e adquirem duas apoproteínas, a apoproteína CII (apoCII) e a apoproteína E (apoE), transformando o quilomícron nascente em quilomícron "maduro". A apoCII é responsável por ativar a enzima lipase lipoproteica (LPL), ligada aos proteoglicanos nas membranas basais das células endoteliais que revestem as paredes dos capilares do músculo e do tecido adiposo. A LPL digere os TAG dos quilomícrons, produzindo AG livres e glicerol. O principal destino dos AG é o armazenamento como TAG no tecido adiposo e o glicerol pode ser usado para a síntese de TAG no fígado no estado alimentado. À medida que o quilomícron perde TAG, sua densidade aumenta e se torna quilomícron remanescente, que é endocitado pelo fígado por receptores que reconhecem a apoE em sua superfície. Dentro do fígado, os lisossomos se fundem com as vesículas endocíticas e os quilomícrons remanescentes são degradados por enzimas lisossomais e seus produtos (por exemplo, AG, aminoácidos, glicerol, colesterol, fosfato) são liberados no citosol dos hepatócitos, podendo ser reutilizados por eles entre outras vias metabólicas.	
> CASO: Temos acompanhado nossa paciente CSB com obesidade mórbida ao longo das unidades. Nesta unidade, daremos ênfase para a esteatose hepática, comorbidade que foi diagnosticada com outras patologias (hipertensão e Diabetes Mellitus do Tipo II) quando a paciente tinha 30 anos de idade. A esteatose hepática faz parte da doença hepática gordurosa não-alcoólica (NAFLD) e é uma das doenças hepáticas crônicas mais importantes em todo o mundo.Foi demonstrado que a NAFLD está intimamente associada à resistência à insulina, uma vez que 70% a 80% dos obesos e diabéticos têm NAFLD, sendo que seu desenvolvimento está associado a um processo multifatorial que inclui nutrição e estilo de vida, entre outros. 	
Lipogênese, lipólise, β-Oxidação e cetogênese: Estudaremos os processos de síntese (lipogênese) e de degradação dos triglicerídeos endógenos, bem como a oxidação dos ácidos graxos e a síntese de corpos cetônicos durante o jejum. E você sabe qual o lipídio que é armazenado em nosso tecido adiposo? Qual a função dos corpos cetônicos? Qual a relação dos corpos cetônicos com a halitose (mau hálito) em períodos prolongados de jejum?	
Lipogênese e lipólise:	Tanto a síntese de ácidos graxos (AG) quanto a síntese de triacilgliceróis (TAG) podem ser chamadas de lipogênese e acontecem no estado alimentado, sendo estimuladas principalmente pela insulina. Essas rotas metabólicas são contrárias da degradação dos TAG do tecido adiposo (lipólise) que acontece durante o jejum, sendo estimuladas principalmente pelo glucagon, ou seja, quando as sínteses de AG e de TAG estão ativas a lipólise está inativa e vice-versa, prevenindo a ocorrência de um ciclo fútil. Desta forma, os AG são sintetizados sempre que existir um excesso calórico, principalmente no fígado, embora também possa ocorrer, em menor grau, no tecido adiposo. A principal fonte de carbono para a síntese de AG é o carboidrato dietético, mas o excesso de proteína também pode resultar em um aumento nesta rota metabólica, cuja fonte de carbono são aminoácidos que podem ser convertidos em acetil-CoA ou em intermediários do ciclo do ácido tricarboxílico (TCA). No caso dos carboidratos, a glicose é convertida através da glicólise em piruvato, que entra na mitocôndria para formar acetil coenzima A (acetil-CoA) e oxaloacetato.Esses dois compostos se condensam, formando citrato. O citrato é transportado para o citosol, onde pela ação da enzima citrato liase forma acetil-CoA citosólico, que é a fonte de carbono para as reações que ocorrem no complexo de ácidos graxos sintase. A principal enzima reguladora do processo, acetil-CoA carboxilase, produz malonil-CoA a partir de acetil-CoA citosólico, adenosina trifosfato (ATP) e biotina (cofator).A cadeia crescente de AG, ligada ao complexo de ácidos graxos sintase no citosol, é alongada pela adição sequencial de unidades de dois carbonos sempre fornecidas pelo malonil-CoA. A nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH), produzida pela via da pentose fosfato e pela enzima málica, fornece os equivalentes redutores. Quando a cadeia crescente de AG alcança 16 carbonos de comprimento, ela é liberada como palmitato que será ativado a um derivado de CoA (palmitoil-CoA). A partir deste ponto, o palmitoil-CoA pode ser alongado e dessaturado para sintetizar outros ácidos graxos.	
As séries de reações de alongamento se assemelham às da síntese de AG, sendo que a principal reação de alongamento envolve a conversão de palmitoil-CoA (C16) em estearil-CoA (C18). Também são produzidos AG de cadeia muito longa (C22 a C24), principalmente no cérebro. A dessaturação dos AG ocorre no retículo endoplasmático, resultando na oxidação do AG e da nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH). As reações de dessaturação mais comuns envolvem a adição de uma ligação dupla entre os carbonos 9 e 10 na conversão do ácido palmítico em ácido palmitoléico (16:1, Δ 9 ) e a conversão do ácido esteárico em ácido oléico (18:1, D 9 ). O ácido linoléico pode ser convertido por reações de alongamento e dessaturação em ácido araquidônico (20:4, Δ 5,8,11,14), o ácido a-linolênico em ácido eicosapentaenóico (EPA; 20:5, Δ 5,8,11,14,17) e o EPA em ácido docosahexaenóico (DHA; 22:6, Δ 4,7,10,13,16), reações mostradas na Figura 4.2. Esses dois últimos são encontrados em óleo de peixe e peixes que obtêm esses AG se alimentado de fitoplâncton (plantas que flutuam na água). Os AG, produzidos nas células ou obtidos a partir da dieta, são utilizados por vários tecidos para a síntese de TAG (a principal forma de armazenamento de combustível), glicerofosfolípides e esfingolípidos (os principais componentes das membranas celulares). No fígado, os TAG são produzidos a partir de um ácido graxo-CoA e glicerol-3-fosfato e armazenados temporariamente no citosol dos hepatócitos. Depois, são condensados com apoproteínas e outros lipídios na lipoproteína de densidade muito baixa (VLDL) e secretados para a circulação sistêmica.Nos capilares de vários tecidos (particularmente tecido adiposo, músculo esquelético e glândula mamária em lactação), a enzima lipase lipoproteica (LPL) digere os TAG do VLDL, formando AG livres e glicerol (figura a seguir).	
 O glicerol viaja para o fígado, onde é utilizado para a síntese de TAG; muito pouco dos AG livres são oxidados pelos músculos e outros tecidos, mas o principal destino metabólico dos AG tanto dos quílomicrons quanto do VLDL é a sua conversão em TAG nas células adiposas, onde são armazenados após uma refeição mista (figura a seguir).	
Posteriormente, quando iniciarmos o período de jejum entre as refeições (aproximadamente duas horas após uma refeição mista), e principalmente durante o jejum noturno, esses AG são liberados dos TAG do tecido adiposo, processo conhecido como lipólise (figura a seguir)	
A lipólise é estimulada pela baixa razão insulina/glucagon, fazendo com que os níveis de adenosina monofosfato cíclico (cAMP) aumentem nas células adiposas, estimulando a proteína cinase A que adicionará um fosfato na lipase hormônio sensível, produzindo uma forma mais ativa da enzima. A lipase hormônio sensível fosforilada quebra um AG de um TAG, e posteriormente outras lipases completam o processo de lipólise, liberando os AG e o glicerol para a circulação sistêmica. Os AG livres ligados à albumina servirão como substrato energético pelas células que têm mitocôndria através da b-oxidação, principalmente os miócitos esqueléticos e cardíacos e os hepatócitos. O glicerol viaja para o fígado parasintetizar glicose através da gliconeogênese. A glicose é liberada para a circulação sistêmica, servindo como substrato energético principalmente pelas células que têm pouca ou nenhuma mitocôndria e também pelas células neuronais.	
β-Oxidação: Os AG oxidados como substratos energéticos são principalmente AG de cadeia longa liberados dos TAG do tecido adiposo entre as refeições, durante o jejum noturno e períodos de aumento da demanda de combustível (por exemplo, durante o exercício). Os AG entram nas células (miócitos esquelético e cardíaco e hepatócitos) tanto por um processo de transporte saturável quanto por difusão através da membrana plasmática. Os AG precisam ser ativados a derivados de acil-CoA antes que possam participar da b-oxidação ou de outras vias metabólicas, como a síntese de corpos cetônicos. O processo de ativação envolve uma enzima acil-CoA sintetase (também chamada de tioquinase), que utiliza energia de ATP para formar a ligação tioéster, formando acil graxo-CoA ou AG-CoA. A enzima carnitina palmitoil transferase I (CPTI; também chamada carnitina aciltransferase I, CATI), que transfere AG de cadeia longa ligado a CoA para carnitina, formando AG-carnitina, está localizada na membrana mitocondrial externa (figura a seguir).	
 O AG-carnitina atravessa a membrana mitocondrial interna com o auxílio de uma enzima chamada de translocase. O AG é transferido de volta para CoA por uma segunda enzima, carnitina palmitoil transferase II (CPTII ou CATII). A carnitina liberada nessa reação retorna ao lado citosólico da membrana mitocondrial pela mesma translocase. O AG-CoA de cadeia longa, agora localizado na matriz mitocondrial, é um substrato para βoxidação. A proteína carnitina é obtida da dieta ou sintetizada a partir da cadeia lateral da lisina por uma rota metabólica que inicia no músculo esquelético e termina no fígado. Os músculos esqueléticos têm um sistema de captação de alta afinidade pela carnitina, armazenando-a no seu interior. A b-oxidação de AG em acetil-CoA na espiral de β-oxidação conserva energia como FAD (2H) e NADH. O FAD (2H) e o NADH são oxidados na cadeia de transporte de elétrons, gerando ATP a partir da fosforilação oxidativa. O acetil-CoA é oxidado no ciclo TCA ou convertido em corpos cetônicos no fígado. A via de β-oxidação de AG cliva sequencialmente o AG-CoA em unidades de dois carbonos (acetil-CoA), começando com a extremidade carboxila ligada à CoA. À medida que cada grupo acetil é liberado, o ciclo de βoxidação inicia novamente, mas com dois carbonos mais curtos até o AG-CoA ser clivado completamente. Aproximadamente metade dos AG da dieta humana são insaturados, contendo ligações duplas cis, sendo os mais comuns o ácido oléico (C18:1, Δ 9 ) e o ácido linoléico (18:2, Δ 9,12). Na β-oxidação de AG saturados, uma ligação dupla trans é criada entre o segundo e o terceiro carbono (α- e β-). Para que os AG insaturados participem da espiral de β-oxidação, suas ligações duplas cis devem ser isomerizadas para ligações duplas trans. Os AG que contêm número ímpar de átomos de carbono sofrem β-oxidação, produzindo acetil-CoA até a última espiral, quando cinco carbonos permanecem no AG-CoA. A partir deste ponto, a clivagem pela enzima tiolase produz um acetil-CoA e um propionil-CoA (AG-CoA de três carbonos). A carboxilação de propionil-CoA produz metilmalonil-CoA, que é finalmente convertido em succinil-CoA em uma reação dependente da vitamina B . A 12 via de propionil-CoA para succinil-CoA é uma importante via anaplerótica para o ciclo TCA.	
Metabolismo dos corpos cetônicos:	No fígado, grande parte do acetil-CoA gerado pela β-oxidação dos AG é utilizada para a síntese dos corpos cetônicos (cetogênese), que são: acetoacetato, β-hidroxibutirato e acetona, que se difundem para a circulação sistêmica. O acetoacetato é reduzido a β-hidroxibutirato ou descarboxilado a acetona (figura a seguir).	
As células transportam acetoacetato e β-hidroxibutirato da circulação sistêmica para o citosol e então para a matriz mitocondrial, sendo convertidos novamente em acetil-CoA, que posteriormente será oxidado no ciclo TCA para geração de ATP. O β-hidroxibutirato precisa ser oxidado de volta ao acetoacetato pela enzima βhidroxibutirato desidrogenase para conseguir gerar acetil-CoA. Os principais tecidos que utilizam os corpos cetônicos como substrato energético são: músculo esquelético, cérebro, certas células dos rins e células da mucosa intestinal. Durante o jejum prolongado, os corpos cetônicos podem suprir até dois terços das necessidades energéticas das células neuronais. A acetona é o único corpo cetônico volátil, sendo expirada para o meio ambiente logo após a sua síntese. A síntese de corpos cetônicos é proporcional às horas de jejum, ou seja, quanto maior o tempo de jejum, maior a síntese de corpos cetônicos. Assim, quando um indivíduo permanece por muitas horas em jejum, ele pode apresentar halitose (mau hálito) devido ao excesso de acetona que está sendo expirada pela sua boca.	
Metabolismo do colesterol e das lipoproteínas: Estudaremos sobre a absorção e a síntese do colesterol, bem como os seus destinos metabólicos, entendendo a essencialidade desta molécula na homeostase metabólica e as consequências do seu excesso na circulação sistêmica. Abordaremos o metabolismo das lipoproteínas, desde a sua origem até a sua função metabólica. Podemos comer ovos todos os dias? Afinal, qual a importância do colesterol para o nosso metabolismo?	
Importância metabólica do colesterol: O colesterol é uma das moléculas mais reconhecidas na biologia humana, em parte devido à relação direta entre as suas concentrações sanguíneas e nos tecidos e o desenvolvimento de doenças cardiovasculares. O colesterol é transportado no sangue pelas lipoproteínas, principalmente pela lipoproteína de baixa densidade (LDL-Col), devido à sua absoluta insolubilidade na água, servindo como componente estabilizador das membranas celulares, como precursor dos sais biliares e dos hormônios esteróides. Os precursores do colesterol são convertidos em ubiquinona, dolicol e, na pele, em colecalciferol, a forma ativa da vitamina D. Os sais biliares, produzidos no fígado a partir do colesterol obtido das lipoproteínas sanguíneas ou sintetizados a partir de acetil-CoA, são secretados na bile, sendo armazenados na vesícula biliar e liberados no intestino durante uma refeição. Os hormônios esteróides, derivados do colesterol, incluem os hormônios corticais suprarrenais (por exemplo, cortisol, aldosterona e os esteróides sexuais adrenais dehidroepiandrosterona [DHEA] e androstenediona) e os hormônios gonadais (por exemplo, esteróides sexuais ovarianos e testiculares, como testosterona e estrogênio).	
Absorção e síntese de colesterol: O colesterol é obtido a partir da dieta ou sintetizado por uma via que ocorre na maioria das células do corpo, mas em maior extensão pelas células hepáticas. A absorção do colesterol pelos enterócitos é um ponto regulatório essencial no metabolismo do esterol em seres humanos, porque pode determinar qual o percentual dos 1.000 mg de colesterol biliar (média diária de síntese hepática) e dos 300 mg de colesterol da dieta (média diária de absorção pelos enterócitos) serão absorvidos para dentro da circulação sistêmica. Em indivíduos saudáveis sem patologias, aproximadamente 55% desse pool de colesterol intestinal entra na circulação sistêmica através dos enterócitos todos os dias. O colesterol dietético é absorvido a partir dos enterócitos via um transportador de membrana conhecido como proteína Nieman Pick semelhante a C1 (NPC1L1). Embora a absorção de colesterol pelo lúmen intestinal seja um processo controlado por difusão, também existe um mecanismo para remover o excesso de colesterol e esteróis vegetais (fitosteróis) dos enterócitos de volta ao lúmen intestinal, que está relacionado aos produtos de genes que codificam uma família de proteínas presentes no lado apical dos enterócitos denominadas de “cassete” ligante de ATP G5/G8, contendo dois meio transportadores, ABCG5 e ABCG8. O fármaco ezetimibesuprime o transporte de colesterol mediado por NPC1L1 e tem sido usado no tratamento da hipercolesterolemia. O colesterol não pode ser metabolizado em dióxido de carbono (CO ) e água e, portanto, é eliminado do corpo 2 principalmente nas fezes como esteróis não absorvidos e ácidos biliares. Os humanos sintetizam em torno de 1g de colesterol a cada dia, principalmente no fígado. O precursor da síntese de novo de colesterol é o acetil-CoA, que pode ser obtido de várias fontes, incluindo a b-oxidação de AG, a oxidação de aminoácidos cetogênicos, como leucina e lisina, e a reação de piruvato desidrogenase a partir do piruvato oriundo da glicólise. Duas moléculas de acetil-CoA formam acetoacetil-CoA, que se condensa com outra molécula de acetil-CoA para formar hidroximetilglutaril-CoA (HMG-CoA). Redução de HMG-CoA produz mevalonato. Essa reação, catalisada pela HMG-CoA redutase, é o principal passo limitador da velocidade de síntese de colesterol, sendo alvo terapêutico em pacientes hipercolesterolêmicos que utilizam o fármaco estatina . O mevalonato produz unidades de isopreno que se condensam, formando eventualmente esqualeno. A ciclização do esqualeno produz o sistema de anel esteróide e várias reações subsequentes geram colesterol. Uma fração do colesterol hepático é usada para a síntese das membranas hepáticas, mas a maior parte do colesterol sintetizado é secretado pelos hepatócitos, como: ésteres de colesterol, colesterol biliar ou ácidosbiliares. A produção de éster de colesterol no fígado é catalisada pela enzima acil CoA-colesterol acil transferase (ACAT). A ACAT catalisa a transferência de um AG da CoA para o grupo hidroxila no carbono três do colesterol. Os ésteres de colesterol são mais hidrofóbicos do que o colesterol livre. Assim, o fígado condensa parte desse colesterol esterificado no núcleo da lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL). Depois, a VLDL será secretada para a circulação sistêmica, transportando, também, TAG, fosfolipídios e apoproteínas para os tecidos periféricos, que requerem maiores quantidades de colesterol do que podem sintetizar de novo. Os tecidos periféricos utilizam o colesterol para a síntese de membranas, para a formação de hormônios esteróides (córtex da adrenal e gônadas) e para a biossíntese de vitamina D. Os ésteres de colesterol residuais não utilizados da VLDL retornam para o fígado onde serão armazenados para uso posterior. O colesterol intracelular obtido das lipoproteínas sanguíneas diminui a síntese de novo de colesterol nas células, estimula o armazenamento de colesterol como ésteres de colesterol e diminui a síntese de receptores de LDL por ser a principal lipoproteína carreadora de colesterol.	
A velocidade de síntese de colesterol endógeno e a ingestão pela dieta determinam sua concentração sanguínea. Em uma dieta com baixo colesterol, o fígado sintetiza aproximadamente 800 mg de colesterol por dia para substituir os sais biliares e o colesterol perdido na circulação entero-hepática nas fezes. Por outro lado, uma maior ingestão de colesterol na dieta suprime a velocidade de síntese hepática de colesterol (repressão por feedback). Desta forma, indivíduos saudáveis podem consumir um ovo cozido por dia se outros alimentos ricos em colesterol forem limitados na dieta (I Diretriz sobre o Consumo de Gorduras e Saúde Cardiovascular, 2013).	
Metabolismo das Lipoproteínas: As lipoproteínas são macromoléculas compostas por proteínas e lipídios, cuja principal função é carrear os lipídios insolúveis pela circulação sistêmica até os tecidos. Os lipídios mais hidrofóbicos, como os ésteres de colesterol e os TAG, localizam-se no núcleo das lipoproteínas e os lipídios polares, como o colesterol livre e os fosfolipídios, na superfície da lipoproteína junto com as apoproteínas (proteínas das lipoproteínas), permitindo a formação de uma camada de hidratação ao redor dessa macromolécula. As moléculas de colesterol livre são dispersas por todo o invólucro de lipoproteínas para estabilizá-lade uma maneira que lhe permita manter sua forma esférica. Os principais carreadores de lipídios são: quilomícrons, lipoproteína de muito baixa densidade ( VLDL) e lipoproteína de alta densidade (HDL-Col). O metabolismo do VLDL leva à lipoproteína de densidade intermediária (IDL) e lipoproteína de baixa densidade (LDL-Col). As principais características relacionadas ao metabolismo das maiores lipoproteínas, como origem, função, composição lipídica e apoproteínas, com suas respectivas funções estão descritas na tabela a seguir.	
 O LDL-Col é a principal lipoproteína aterogênica e o HDL-Col é conhecido como o “bom” colesterol, porque é responsável pelo transporte reverso de colesterol, ou seja, circuito de transporte do colesterol dos tecidos periféricos para o fígado. Neste transporte, é importante a ação do transportador A1 cassete ligante de ATP	(ABCA1) que utiliza ATP como fonte de energia e é o controlador limitante da taxa de efluxo do colesterol livre das células periféricas para a apoA1 da HDL-Col (figura a seguir).	
A HDL-Col também tem outras ações que contribuem para a proteção do sistema vascular contra a aterogênese, como a remoção de lipídios oxidados da LDL-Col, a inibição da fixação de moléculas de adesão e monócitos ao endotélio, e a estimulação da liberação de óxido nítrico. Porém, se um excesso de LDL-Col está presente no sangue, a captação específica de LDL-Col mediada por receptor pelos tecidos hepático e não-hepáticos se torna saturada. Então, a alta concentração de LDL-Col na circulação sistêmica direciona a captação dessa lipoproteína por macrófagos (células scavenger) presentes próximo às células endoteliais das artérias, processo chave no início da aterogênese (formação do ateroma).	
Variações dos Triglicerídeos e do Colesterol Plasmático: O profissional nutricionista utiliza as variações séricas de triglicerídeos e de colesterol como ferramenta de avaliação e diagnostico nutricional, principalmente, de pacientes com dislipidemia para posterior prescrição dietoterápica. E você, sabe quais são os pontos de corte para esses marcadores bioquímicos, segundo a Sociedade Brasileira de Cardiologia? O que é dislipidemia? Qual a influência dos carboidratos na síntese de triglicerídeos?	
Desta forma, é muito importante a correta interpretação dos exames bioquímicos. Então, convidamos você a estudar sobre a aplicabilidade dos triglicerídeos e de colesterol como biomarcadores	
Aplicabilidade da Concentração Sérica de Triglicerídeos, de Colesterol e de suas Frações: O significado etimológico da palavra dislipidemia é: o prefixo dis – significa anormalidade; o radical lipid – significa lipídios; e o sufixo – emia significa sangue. Assim, o termo dislipidemia significa anormalidade dos lipídios do sangue. Desta forma, a Sociedade Brasileira de Cardiologia (SBC), pela Atualização da Diretriz Brasileira de Dislipidemias e Prevenção da Aterosclerose (2017), classifica as dislipidemias em: hiperlipidemias (níveis plasmáticos elevados de lipoproteínas) e hipolipidemias (níveis plasmáticos baixos de lipoproteínas). As dislipidemias podem ser de origem primária (genética) ou secundária (decorrente de estilo de vida, medicamentos, condições mórbidas).		
> VOCÊ SABIA:	 1 - Qual a origem da dieta do Mediterrâneo?	
Resposta 1: A dieta do Mediterrâneo teve a sua origem nos países banhados pelo Mar Mediterrâneo ou que por ele são influenciados.	
2 - Qual o princípio da dieta do Mediterrâneo?		
Resposta 2: O princípio da dieta do Mediterrâneo é estilo de vida marcado pela diversidade associado às seguintes características: consumo elevado de alimentos de origem vegetal (cereais pouco refinados, produtos hortícolas, fruta, leguminosas secas e frescas e frutos secos e oleaginosos); consumo de produtos frescos, pouco processados e locais, respeitando a sua sazonalidade; utilização do azeite como principal fonte lipídica para cozinhar ou temperar alimentos; consumo baixo a moderado de laticínios; consumo frequente de pescado e baixo e pouco frequentede carnes vermelhas; consumo de água como a bebida de eleição e baixo e moderado consumo de vinho a acompanhar as refeições principais; realização de confecções culinárias simples e com os ingredientes nas proporções certas; prática de atividade física diária; fazer as refeições em família ou entre amigos, promovendo a convivência entre as pessoas à mesa.	
A avaliação do colesterol total (CT) é recomendada nos programas de rastreamento populacional para mensurar o risco cardiovascular. Porém, para a avaliação adequada do risco cardiovascular, é imperativa a análise das frações não HDL-Col, HDL-Col e LDL-Col (Atualização da Diretriz Brasileira de Dislipidemias e Prevenção da Aterosclerose, 2017). O não HDL-Col representa a fração do colesterol nas lipoproteínas plasmáticas, exceto a HDL-Col, e é estimado subtraindo-se o valor do HDL-Col do colesterol total: não HDL-Col = CT - HDL-Col. A utilização do não HDL-Col tem a finalidade de estimar a quantidade de lipoproteínas aterogênicas circulantes no plasma, especialmente em indivíduos com TAG elevados. A SBC classifica a dislipidemia de acordo com a fração lipídica alterada em:	
Hipercolesterolemia isolada: aumento isolado do LDL-Col (LDL-Col ≥ 160 mg/dL).	
Hipertrigliceridemia isolada: aumento isolado dos triacilgliceróis (TAG ≥ 150 mg/dL ou ≥ 175 mg/dL, se a amostra for obtida sem jejum).	
Hiperlipidemia mista: aumento do LDL-Col (LDL-Col ≥ 160 mg/dL) e dos TAG (TAG ≥ 150 mg/dL ou ≥ 175 mg/dL, se a amostra for obtida sem jejum).	
HDL-Col baixo: redução do HDL-Col (homens < 40 mg/dL e mulheres < 50 mg/dL) isolada ou em associação ao aumento de LDL-Col ou de TAG).	
As metas terapêuticas preconizadas pela SBC estão relacionadas com o risco cardiovascular de um indivíduo adulto com mais de 20 anos de idade, seguindo os parâmetros descritos abaixo:	
Muito alto risco cardiovascular: LDL-Col deve ser reduzido para < 50 mg/dL e não HDL-Col < 80 mg/d	
Alto risco cardiovascular: LDL-Col < 70 mg/dL e não HDL-Col < 100 mg/dL	
Risco cardiovascular intermediário: LDL-Col < 100 mg/dL e não HDL-Col < 130 mg/dL		
Baixo risco cardiovascular: LDL-Col < 130 mg/dL e o não HDL-Col < 160 mg/dL.	
Para indivíduos adultos com mais de 20 anos de idade que não apresentam risco cardiovascular, os valores de referenciais desejáveis para o perfil lipídico, segundo a SBC, são: CT < 190 mg/dL para amostras obtidas com ou sem jejum; HDL-Col > 40 mg/dL para amostras obtidas com ou sem jejum; e TAG < 150 mg/dL ou < 175 mg/dL se a amostra for obtida sem jejum. O padrão alimentar deve ser resgatado por meio do incentivo à alimentação saudável, juntamente da orientação sobre a seleção dos alimentos, o modo de preparo, a quantidade e as possíveis substituições alimentares, sempre em sintonia com a mudança do estilo de vida. Na tabela abaixo, estão expostas as recomendações dietéticas para tratamento da hipercolesterolemia segundo a SBC.