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ProteínasProteínas introdução Definição, fontes, funções, classificação,Definição, fontes, funções, classificação,Definição, fontes, funções, classificação, recomendações e métodos baseados na retenção de N2recomendações e métodos baseados na retenção de N2recomendações e métodos baseados na retenção de N2 - São os maiores componente funcionais e estruturais de todas as células. A proteína está intimamente ligada com a função de construção, reparação, crescimento, constituinte de enzimas, cabelos, unhas, albumina, colágeno e uma série de substâncias biológicas; - Pode ser utilizada como fonte de energia, mas de forma alternativa e não primordial como acontece com os carboidratos; - Apresenta na sua composição C, H, O, N, S, algumas tem ainda P e metais pesados em sua estrutura; definição - Podemos definir as proteínas como macromoléculas compostas por cadeias longas de aminoácidos unidos por ligações peptídicas; - O aminoácido apresenta na sua estrutura um carbono ligado a um grupo amino, radical (diferencia um aminoácido do outro e determina o papel que o aminoácido desempenha em uma proteína), a um grupo carboxila e a uma molécula de hidrogênio; - Para que seja formado uma cadeia de proteína é necessário que aja uma ligação de aminoácido a outro aminoácido; fontes - Nós chamamos de peptídeo quando a cadeia tem menos de 50 aminoácidos e proteína quando tem 50 ou aminoácidos na sua composição; - Carne bovina, aves, peixes; - Leite e derivados; - Leguminosas: Feijões, ervilha, grão de bico, lentilha, entre outras; classificação dos aminoácidos Essenciais: Não essenciais: Semiessenciais: - Em termos de classificação, os aminoácidos podem ser classificados de acordo com a capacidade de síntese; não essenciais - Podem ser sintetizados pelo organismo a partir de outros AA ou outros compostos nitrogenados; - Temos como exemplo a Alanina, ácido aspártico, asparagina, ácido glutâmico e serina. essenciais - • Não podem ser sintetizados em seres humanos; - São fornecidos pela dieta; - Temoscomo exemplo a leucina, isoleucina, lisina, histidina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina; - Podem ser sintetizados a partir de outros AA, porém sua síntese é limitada sob condições fisiológicas especiais ou em situações de estresse catabólico intenso, pós cirurgia; - Exemplo a arginina, cisteina, glutamina, glicina, prolina e tirosina; semiessenciais (condicionalmente indispensáveis) classificação das proteínas Ex.: lipoproteínas, nucleoproteínas, glicoproteínas, etc. Forma cilíndrica alongada, Baixa solubilidade em água Função: estrutural. Ex.: Elastina, colágeno, tropomiosina e a-queratina. ORIGEM - Exógena: Proveniente das PTNs ingeridas pela dieta; - Endógena: Derivadas da degradação das PTNs celulares do próprio organismo; QUANTO A SOLUBILIDADE - Simples: Quando por hidrólise fornecem apenas AA. Ex.: Albuminas, globulinas, glutelinas, prolaminas, ovoalbuminas, entre outras; - Conjugada: São combinações de uma molécula não-protéica unida a uma molécula protéica. QUANTO A FORMA - Fibrosa: Cadeias polipeptídicas enoveladas, Solubilidade em água relativamente alta; Funções: enzimas, transportadores e reguladores de vias metabólicas; Ex.: Lipoproteína, Ig e lipoproteína; Ligações peptídicas são formadas entre AA sequenciais de acordo com as diretrizes do RNAm; Arranjo linear; As atrações entre os grupos R de AA criam hélices e estruturas de camadas pregueadas; As hélices e camadas pregueadas são dobradas em domínios compactos; Os polipeptídeos individuais podem servir como subunidades na formação - Globular: com forma esferóide, pesos moleculares variados; QUANTO A ESTRUTURA - Primária: - Secundária: - Terciária: - Quaternária: funções biológicas de grupos ou complexos maiores; Quinases Desidrigenases Ribonuclease Tripsina Lipase Amilase Mioglobina Ferritina Ligadas ao DNA Hormônios peptídicos Colágeno Proteoglicanos Queratina Elastina - Enzimas: - PTN de estoque: - PTN regulatórias: - PTN estrutural: Insulina GH Prolactina LH e FSH Anticorpos Interferons Fibrina Hemoglobina Transferrina Lipoproteína Albumina Actina Miosina Tubulina - Hormônios: - PTN de proteção: - PTN de transporte: - PTN contrátil: funções gerais - Biocatalizadores: Digestão, absorção, crescimento, reprodução e metabolismo. Ex.: enzimas e hormônios; - Manutenção da pressão osmótica: As duas formas (COO- e NH3+) apresentam- se equilibradas num meio aquoso; propriedades nutricionais - Formação de compostos de pequeno peso molecular: Anticorpos, enzimas, hormônios; - Funcionam como elementos estruturais: Pele, ossos e músculos; - Transporte; - Contração; - Estrutural; - Regulação Hormonal: Insulina, adrenalina; - O valor nutritivo de uma proteína irá depender da sua capacidade em fornecer nitrogênio e aminoácidos essenciais nas quantidades adequadas às necessidades de cada organismo específico, com a finalidade de síntese proteica e de manutenção da estrutura celular; - Por essa razão as proteínas de origem animal são consideradas de melhor qualidade, pois em termos de nitrogênio e aminoácidos essenciais, elas são as melhores fontes; consumo de proteínas - Centro-Oeste e Sudeste: 12% (com 6% do VCT para PTN animal); - As recomendações para proteínas tem sido formuladas como base em estudos de balanço nitrogenado e de seu potencial para fins de crescimento. EXCESSO DE PROTEÍNAS - A longo prazo pode trazer efeitos adversos a função renal. As proteínas não possuem função de armazenamento e ao serem necessidades e recomendações - Nordeste, Norte e Sul: 13-14% (com 7 a 9% do VCT para PTN animal); - Frutas e Hortaliças: 1-2% de proteínas Deficientes em lisina; - Cereais: 6-15% PTN. Deficiente em lisina, treonina, triptofano; - Leguminosas: 10-30% de proteínas deficiente em metionina; - Em casos de pessoas veganos, vegetarianas, é possível fazer uma combinação para que não aja deficiência dessas proteínas, já que eles não fazem uso de proteína de origem animal que por sua vez é mais completa e possui todos as proteínas; Efeito negativo no balanço de Ca: O aumento da excreção urinária de Ca favorece o aparecimento de cálculos renais; filtrados pelos rins, podem acabar sobrecarregando o órgão e com o tempo pode ocasionar uma redução da função renal, principalmente com o envelhecimento do indivíduo, por essa razão precisa-se ter um cuidado com o excesso de suplementação. Pode suplementar, mas precisa verificar se está dentro da faixa de necessidade para aquele paciente; - Quem faz uso de suplementação deve estar sempre monitorando os parâmetros que envolvem a função renal como, creatinina, uréia e ácido úrico. - Outro efeito negativo é: 10 a 15% do VET; - Segundo o Ministério da Saúde a recomendação é de: 0,83 g/Kg/dia; 10 a 35% do VET; 0,80g/kg/dia para homens e mulheres; As recomendações podem aumentar em certos momentos da vida; - Segundo a FAO/WHO/UNU, 2007 a recomendação é de: - Segundo o Institute of Medicine (IOM, 2002), a recomendação é de: - Exemplo 1: José Matheus possui uma necessidade calórica de 2.000 kcal/dia, considerando a recomendação do IOM 2002 de 10 a 35% (posso escolher qualquer valor dentro de 10 a 35%), quanto de proteína ele pode consumir? 2.000 ---- 100 x ---- 10 x= 200g Dose inócua da ingestão de proteínas - Para homens e mulheres adultos, considera-se 0,8g de proteína/kg de peso corporal. Crianças e atletas requerem quantidades superiores, na maior parte das situações; - Exemplo 2: indivíduo com 75 kg, qual a sua dose inócua? Primeiro se calcula a necessidade: 0,8g X 75 = 60g proteína/dia 0,8g é o valor recomendado por kg de peso corporal. Próximo passo: Calcular a dose inócua 60g --------- 90% X --------- 100% X= 66,7g de proteína ou = 0,89g/kg de peso - 90% ou 85-92% dependendo da literatura, é a média do índice de digestibilidade das proteínas, os 10% restantes são excretados nas fezes como produto do metabolismo. - A dose inócua da dieta é diferente da dose inócua do indivíduo, poisleva em consideração a sua necessidade, até quanto, na dieta, o consumo não ultrapassaria as necessidades, o quanto essa proteína pode ser digerida. Para 66,7g _______ 75kg 70,03g _______ 75kg =0,93g/kg de peso calcular a dose inócua da dieta, precisamos da quantidade de proteína fornecida pela dieta: Supondo que a dieta fornece 70,03g de proteínas, indivíduo 75 kg; Balanço nitrogenado Positivo: Consumido mais do que é excretado, ou seja, o anabolismo é maior do que o catabolismo; Negativo: Se consome uma quantidade menor do que a quantidade que é excretado (considerando tanto o nitrogênio ingerido, quanto o nitrogênio orgânico, formado nos processos metabólicos), o catabolismo é, portanto, maior do que o catabolismo; - Diferença de nitrogênio que é ingerida e a quantidade que é excretada: qualidade proteica - Determinada, de acordo, com a sua eficiência para a utilização no crescimento e Quantidade de aminoácidos essenciais em sua composição; Digestibilidade dos aminoácidos essenciais; Balanço dos aminoácidos essenciais; Proteínas completas/alto valor biológico: Contém todos os aa essenciais em quantidade suficiente ena proporção correta para manter o equilíbrio de nitrogênio, retém praticamente todo o nitrogênio consumido. Apresentam um alto índice de digestibilidade. A principal fonte são as de origem animal. Proteínas incompletas/baixo valor energético: São os que apresentam deficiências em um ou mais aa essenciais estão, não há, portanto, um aproveitamento completo do nitrogênio, geralmente presente nos alimentos de origem vegetal e apresentam uma digestibilidade menor; manutenção dos tecidos, levando em consideração: - Costuma-se classificar as proteínas em completas e incompletas: disponibilidade dos aa essenciais - Uma baixa digestibilidade (consumo de proteína crua) torna os aminoácidos não disponíveis para a absorção, sendo assim, eles são eliminados nas fezes, diminuindo a qualidade da proteína. Representa a proporção de proteína que é efetivamente absorvida, tornando o aminoácidos disponível para a síntese proteica. CALCULO DE DIGESTIBILIDADE - A digestibilidade avalia o aproveitamento biológico de uma proteína, é a fração percentual do nitrogênio total ingerido que o organismo absorve; - A média de digestibilidade pode variar de 85-92%; Nitrogênio ingerido - Nitrogênio fecal DA= ______________________ Nitrogênio ingerido Nitrogênio absorvidoDA= ____________ Nitrogênio ingerido X 100 Valor em número absoluto Valor em porcentagem - Estrutura da proteína: Podem sofrer alteração por agentes químicos, físicos ou biológicos que resultam na desnaturação e influenciam diretamente na digestibilidade; - Processamento: O manuseio deve ser apropriado para manter a integridade e utilidade da proteína, pois o manuseio errado pode danificar os aminoácidos e reduzir a digestibilidade. Exemplo: Uso de calor úmido, pois amolece cortes duros de carne pelo processo de desnaturação, deixando as proteínas musculares mais disponíveis para a ação de enzimas digestivas; - Forte aquecimento na presença ou ausência de açúcares ou lipídios oxidados torna os AA resistentes a digestão; - Fatores antinutricionais: Menor digestibilidade da proteína vegetal por estar ligada aos carboidratos das paredes das células estando menos disponíveis. Alguns alimentos possuem fatores que promovem menor digestibilidade da proteína, como por exemplo a presença de enzimas que inter- Fatores que influenciam na digestibilidade ferem na digestão e absorção das proteínas. Exemplo: Tripsina da soja; - De toda proteína digerida, 10% é eliminada nas fezes, a digestibilidade média é de 90%; BALANÇO DOS AMINOÁCIDOS - Proporção que os AA observam entre si, e que numa proteína de boa qualidade nutricional é próxima ao balanço das proteínas que serão sintetizadas pelo organismo; MÉTODO BASEADO NA DETERMINAÇÃO DE NITROGÊNIO - Determina a retenção de PTN no organismo, qualidade proteica, medido pela quantidade de nitrogênio retido no organismo; - Nós obtemos o nitrogênio por meio de fontes alimentares, combinações e proporções adequadas, sendo parte dele retido e restante excretado na urina e fezes; BALANÇO NITROGENADO - Considera a diferença entre o nitrogênio ingerido e o nitrogênio excretado pelo organismo vivo; Cereais ou outros vegetais: 0,5 ou 50% Leguminosas: 0,6 ou 60% Animal: 0,7 ou 70% - A taxa de utilização proteica é um número fixo determinado em função da quantidade de proteínas (nitrogênio) efetivamente aproveitada pelo organismo, chamamos de índice de digestibilidade: NPU= [N ingerido] - [ N fecal] - [ N urinário] - Indica se houve perda ou retenção de nitrogênio pelo organismo; BN= NI - (NU + NF) - NI: Nitrogênio Ingerido - NU: Nitrogênio eliminado da urina; - NF: Nitrogênio eliminado das fezes; - Balanço Nitrogenado Positivo: Fase de crescimento, gravidez, realimentação pós jejum; - Balanço Nitrogenado Negativo: Jejum, doenças; - A ausência de AA indispensáveis na dieta pode levar a um BN (-); - A ingestão de HC e LIP insuficientes leva a utilização da PTN da dieta para produção de energia, tornando-a indisponível para síntese e reparação tecidual; UTILIZAÇÃO PROTEICA LÍQUIDA (NPU) - Índice de utilização proteica (NPU): É baseado na determinação de Nitrogênio. Consiste em um fator de correção/ índice de digestibilidade que indica a quantidade de nitrogênio que está sendo aproveitado pelo organismo humano, é a partir dele que se pode determinar quanto da proteína está sendo utilizada. Para se obter o NPU deve- se multiplicar o valor da proteína bruta de cada alimento pela taxa de utilização proteica, onde separa-se os alimentos segundo a origem de proteínas, sendo elas: cereais, leguminosas e animal. NPU= N retido_______ N consumido [N ingerido] _____________________ - Para obter o NPU, deve-se multiplicar o valor proteico (proteína bruta) de cada substância alimentar que compõe o cardápio pela taxa de utilização proteica; NPU= Proteína X taxa de utilização proteica (P%) NDPCAL - Representa a quantidade em calorias fornecidas pela proteína da dieta obtida através do NPU. - Após a obtenção do NPU se faz o cálculo de NDPcal, onde determina-se a quantidade de quilocalorias por grama de proteína consumida. - Cada grama de proteína fornece 4 kcal, ou seja, 1 grama = 4kcal para calcular NDPcal multiplica-se o valor da proteína líquida do cardápio (NPU) pelas calorias provenientes das proteínas; NDPcal= NPU x 4kcal NDPCAL% - É a relação entre a proteína líquida e as calorias, procura garantir que o cardápio seja elaborado com proteínas de adequado valor biológico, ou seja, o NDPcal% determina a qualidade proteica de uma refeição de acordo com o valor energético total (VET); NDPcalNDPcal%= _______ VET Cálculo de NDPcal% x 100 NPU x 4NDPcal%= _______ VET x 100 ou Percentual <6% 6 a 14% >14% Interpretação Dieta pobre em qualidade protéica PTN de alto valor biológico Ultrapassam as necessidades orgânicas de PTN de boa qualidade. Desperdício de PTN Exemplo 1: 100g de arroz possui 7g de proteína bruta (tabela de composição de alimentos). Qual a proteína líquida? NPU= 7 X 0,5 = 3,5G de proteína líquida OBS: 0,5 veio da tabela de cereais. Exemplo 2: Supondo que a soma das proteínas líquidas de uma dieta (NPU) seja 30,6g e o VET= 1.500 Kcal NPcal= 30,6 X 0,4 = 122,4 Kcal NPcal= 30,6 X 0,4 = 122,4 Kcal NDPcal%= 122,4____ 1.500 x 100 = 8,16% % das calorias totais da dieta que é fornecida sob a forma de proteínas total utilizável. Exemplo 3: Uma porção de frango de 180g (peso do alimento), quanto de nitrogênio dessa proteína meu organismo irá utilizar? Qual a qualidade dessa proteína? 100g ____30g 180g___X x= 54g de proteína bruta Segundo a tabela taco 100g de frango tem 30g de proteína, significa que 100g de frango tem 30g de proteína bruta. Para achar a Proteína Líquida: NPU = 54 x 0,7 = 37,8g OBS: 0,7 veio da tabela de animal Para achar a qualidade da proteína, quantas calorias provém só da proteína ingerida?NPcal = 37,8 x 4 = 151,2 Kcal OBS: 4, pois 1g de proteína oferece 4 Kcal NDPcal% = Precisa do VET, que seria o valor total dadieta, porém a questão não ofece. Exemplo 4: Uma dieta contendo 211,55 K cal e com a seguinte quantidade de proteínas em gramas: requeijão 3,06g, feijão carioca 8,2g, pão integral 4,7g, carne assada 25,6g, amendoim 9,33g, cebola 0,5g, tomate 0,46g, soja 7,86g, batata inglesa 1,24g, manteiga 0,12g, arroz 2,25g, laranja lima2,44g, castanha de caju 5,77g e ovo frito 8,3g. O primeiro passo para achar a proteína líquida, é separar os alimentos por grupos, cereais ou outros vegetais, leguminosas e animal, pois cada grupo desse possui um índice de digestibilidade. CEREAIS(0,5) Pão integral 4,7 g Cebola 0,5g Tomate 0,46g Batata inglesa 1,24g Arroz 2,25g Laranja lima 2,44g Castanha de caju 5,77g LEGUMINOSAS (0,6): Feijão carioca 8,2g Amendoim 9,33g Soja 7,86g - Animal (0,7): Requião 3,06g Carne assada 25,6g Manteiga 0,12g Ovo frito 8,3g ANIMAL(0,7) Requeijão 3,06g Carne Assada 25,6g Manteiga 0,12g Ovo Frito 8,3g Para achar a proteína líquida nós iremos somar toda a proteína de cereais, depois de leguminosas e depois de animal. Cereais 0,5g: 17,37 X 0,5 = 8,69g Leguminosas 0,6g: 25,39 X 0,6 = 15, 23g Animal 0,7g: 37,09 X 0,7 = 25,96g Para determinar o NPU, soma-se todos os valores. NPU = 8,69 + 15,23 + 25,69 = 49,88g Para determinar a qualidade de calorias proveniente das proteínas NDPcal = 49,88 X 4 Kcal = 199,52 Kcal Para determinar o NDPcal% NDPcal%= 199,5____ 211,55 x 100 = 9,45% Proteína de alto valor biológico Exemplo 5: Um homem consome uma dieta de 2800 Kcal diárias, contendo as seguintes proteínas: feijão 9,6g, ervilha 0,20g, fígado 54g, queijo prato 17g, leite integral 4,8g, pão francês 3,7g, arroz 4,3g, bolacha 5,04g. Separe os alimentos de acordo com as categorias, calcule o NPU, NDPcal, NDPcal% e defina a qualidade proteica. CEREAIS(0,5) Pão francês 3,7g Arroz 4,3g Bolacha 5,04g Total: 13,04g LEGUMINOSAS(0,6) Feijão 9,6g Ervilha 0,20g Total: 9,8g ANIMAL(0,6) Fígado 54g Queijo prato 17g Leite integral 4,8g Total: 75,8g Para achar a proteína líquida nós iremos somar toda a proteína de cereais, depois de leguminosas e depois de animal. Cereais: 13,04 X 0,5 = 6,52g Leguminosas: 9,8 X 0,6 = 5,88g Animal: 75,8 X 0,7 = 53,06g NDPcal%= 261,94____ 2800 x 100 = 9,35% Proteína de alto valor biológico Para determinar a qualidade de calorias proveniente das proteínas NDPcal = 65,46 X 4 Kcal = 261,84 Kcal Para determinar o NDPcal% CARDOSO, M. A.; SCAGLIUSI, F. B. Nutrição e dietética. Guanabara Koogan, 2ª ed, 2019. DUTRA DE OLIVEIRA, J. E.; MARCHINI, J. S. Ciências nutricionais: aprendendo a aprender. São Paulo: Sarvier, 2008. MAHAN, L. K., RAYMOND, J. L. KRAUSE: Alimentos Nutrição e Dietoterapia. 14 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2018. PALERMO, J. R. Bioquímica da Nutrição. 1. ed. São Paulo, SP: Atheneu, 2008. 172p. referências
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