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Ivo F. V. Bernardes Nutrientes e seu Metabolismo Livro base: Krause: Alimentos, Nutrição e Dietoterapia. 13 ed, 2012. ÍNDICE AMINOÁCIDOS E PROTEINAS ....................................................................... 12 CARBOIDRATOS ............................................................................................... 3 GORDURAS E LIPÍDEOS .................................................................................. 7 MACROMINERAIS .......................................................................................... 54 MACRONUTRIENTES ....................................................................................... 3 MICROMINERAIS/ELEMENTOS-TRAÇO ....................................................... 65 MICRONUTRIENTES (VITAMINAS) ............................................................... 20 MICRONUTRIENTES: MINERAIS ................................................................... 53 MINERAIS ULTRATRAÇOS ............................................................................ 81 OUTROS ELEMENTOS-TRAÇO ..................................................................... 91 OUTROS FATORES SEMELHANTES AS VITAMINAS ................................. 50 UTILIZAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE MACRONUTRIENTES NO ESTADO ALIMENTADO ............................................................................................... 15 UTILIZAÇÃO/CATABOLISMO DE MACRONUTRIENTS NO ESTADO DE JEJUM .......................................................................................................... 17 VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS ..................................................................... 31 VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS ......................................................................... 20 CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA MACRONUTRIENTES CARBOIDRATOS Monossacarídeos - Não ocorrem normalmente como moléculas livres na natureza. Podem ter 3 a 7 átomos de carbono, mas o mais importante são as hexoses: glicose, galactose e frutose. Diferem em sua estrutura química, alguns resultantes da presença de carbonos quirais com quatro diferentes átomos ou grupos ligados. A frutose é o mais doce dos monossacarídeos. Evidencias sugerem que o excesso de frutose pode contribuir para obesidade pois inibe uma enzima importante no controle da via glicolítica. Obs: o excesso de frutose ocorre pelo consumo exagerado de produtos industrializados e não de frutas. A galactose é produzida a partir da lactose; infantes que nascem com incapacidade de metabolizar galactose têm galactosemia. Dissacarídeos e Oligossacarídeos – Os três mais importantes são a sacarose, lactose e maltose; formados a partir de monossacarídeos que se uniram por meio de ligação entre o aldeído ativo ou carbono cetona e uma hidroxila específica em outro açúcar. O açúcar invertido forma cristais menores que a sacarose e é preferido na preparação de doces e coberturas; o mel é um açúcar invertido. A lactose é produzida exclusivamente nas glândulas mamárias de animais lactantes. A maltose é formada pela hidrólise de polímeros e amido durante digestão. Os oligossacarídeos (3-10 unidades de monossacarídeos) são facilmente hidrossolúveis e frequentemente doces. Moléculas maiores, com ligações que são diferentes não são digeríveis, como as fibras alimentares. Polissacarídeos – Carboidratos com mais de 10 unidades de monossacarídeo. As plantas armazenam como grânulos de amido. A amilose é uma pequena molécula linear que é menos de 1% ramificada, ao passo que a amilopectina é muito ramificada sendo mais abundante no abastecimento de alimentos (grãos, tubérculos). O amido bruto da batata crua ou de grãos é mal digerido. O cozimento a vapor faz com que os grânulos inchem, o amido seja gelatinizado, amacie e rompa a parede celular, tornando o amido mais digestível pela amilase pancreática. O amido que permanece intacto durante cozimento, recristaliza após resfriamento, resiste à repartição enzimática e produz quantidades limitadas de glicose para absorção conhecido como amido resistente. O amido ceroso das variedades de milho e arroz, criam cadeias de amilopectina mais ramificadas e CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA forma uma pasta mais homogênea na água; espessante ideal para tortas de frutas, molhos e caldos congelados. O amido alimentar modificado é modificado química ou fisicamente para alterar sua viscosidade, capacidade de formar gel, e outras propriedades de textura. O amido pré-gelatinizado, seco em tambores quentes e transformado em um pó poroso, é rapidamente reidratado com liquido frio; engrossa rapidamente e é útil para pudins instantâneos, molhos de salada, recheios de tortas, caldos, alimento para bebês.. As dextrinas resultam do processo digestivo e são polissacarídeos de glicose grandes e lineares, clivados pelo alto teor de amilose do amido pela alfa amilase. As dextrinas são clivadas pela amilopectina que contem pontos de ramificação e podem ser subsequentemente digeridas em glicose pela enzima isomaltase da mucosa. O glicogênio é armazenado hidratado com água, assim, a água torna o glicogênio grande, pesado e inadequado para armazenamento de energia em longo prazo. O homem médio de 70kg, armazena por 18 horas, energia sob glicogênio em comparação com o suprimento de gordura de dois meses. Se todo estoque de energia dos seres humanos fosse de glicogênio, todos precisariam pesar mais 27kg. Aproximadamente 150g de glicogênio são armazenados no músculo, quantidade que pode ser aumentada com treinamento físico, mas não está disponível para manter glicemia. É o estoque hepático (90g) que está envolvido no controle hormonal de glicemia. Fibra Dietética e Fibra Funcional Fibra funcional refere-se a carboidratos não digeridos extraídos ou produzidos a partir de vegetais. O homopolissacarideo contêm unidades repetidas da mesma molécula; um exemplo é a celulose, componente orgânico mais abundante no mundo, constituindo 50% ou mais de todo o carbono na vegetação, encontrada em muitos vegetais e cenouras. Outros homopolímeros conhecidos como betaglucanas (glicopiranose) ocorrem com ramificação, tornando-os mais solúveis, como aveia e cevada. O heteropolissacarideo é produzido pela modificação da estrutura básica da celulose para formar compostos com diferentes solubilidades em água. A hemicelulose é um polímero de glicose; diferentes moléculas de açúcar possuem diferentes solubilidades na água. As pectinas e gomas contem açúcares e xilitol, que as tornam mais hidrossolúveis que a hemicelulose. A estrutura da pectina do ácido galacturônico absorve água, formando um gel; possui unidades de ramnose inseridas nos intervalos e nas cadeias laterais da arabinose e galactose. Pectina é encontrada em maçãs, frutas cítricas, morangos e outras frutas. As gomas e mucilagens são similares à pectina, exceto por suas unidades de CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA galactose serem combinadas com outros açúcares e polissacarídeos. As gomas são encontradas nas secreções e sementes de vegetais; comercialmente uteis quando adicionadas aos alimentos processados como sorvetes. Os frutanos incluem fruto-oligossacarideos, inulina, frutanos tipo inulina e oligofrutose; são compostos de polímeros de frutose. Todas são pouco digeridas no aparelho GI superior e, dessa forma, fornecem apenas 1kcal/g; possuem metade da doçura da sacarose. Principais fontes incluem trigo, cebola, alho, banana e chicória; outras fontes incluem tomate, cevada, centeio, aspargo e girassol-batateiro. Como não são absorvidos no intestino, os frutanos têm sido utilizados na substituição do açúcar para pacientes diabéticos. Os frutanos sintetizados ou extraídos tem propriedades prebioticas e são considerados como fibras funcionais. Os polissacarídeos algáceos, extraídos das algas marinhas e utilizadoscomo agentes espessantes e estabilizantes em formulas para bebes, sorvete, pudim de leite e produtos de creme azedo estabilizam misturas, impedindo que ingredientes suspensos fiquem depositados no fundo do recipiente. A carrageana danifica as culturas de células humanas e destrói as células mioepiteliais mamarias dos seres humanos em concentrações tao baixas quanto 0,00014%. A polidextrose e outros poliois são polímeros sintéticos dos álcoois açúcar utilizados como substitutos do açúcar nos alimentos. Não são digeríveis, contribuem para aumento do volume fecal e podem ser fermentados. A lignana é uma fibra alimentar lenhosa encontrada nos caulas e nas sementes de frutas e vegetais e na camada de farelo dos cereais. Não é um carboidrato, mas um polímero composto de álcoois e ácidos fenilpropilicos. Os grupos fenil são excelentes oxidantes (ligações duplas conjugadas) e possui atividade de fitoextrogenio e pode imitar estrogênio nos seus receptores nos órgãos reprodutores e ossos. Papel da Fibra na Digestão e Absorção – As fibras insolúveis aumentam capacidade de retenção de água. As fibras solúveis formam géis, desaceleram o tempo de transito gastrointestinal, ligam outros nutrientes, tais como colesterol e sais minerais, e diminuem a sua absorção. Certos oligossacarídeos não digeríveis estimulam a absorção intestinal e retenção de alguns minerais, tais como cálcio, magnésio, zinco e ferro. Oligossacarideos fermentáveis e fibras são convertidos em AGCCs que diminuem os lipídeos no sangue. As evidencias são conflitantes para efeito hipocolesterolêmico das fibras solúveis. Efeitos variam com a quantidade de fibras. Os AGCCs melhoram absorção de água e sódio, fluxo sanguíneo no cólon, proliferação de colonocito, produção hormonal GI, produção de energia CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA metabólica e estimulam sistema nervoso autônomo por meio de receptores específicos no colon. O AGCC buritato é a principal fonte de energia; o propionato é absorvido e depurado pelo fígado para metabolismo de lipídeos hepáticos ou da glicose. O acetato, produzido a partir de carboidrato não digerido, é rapidamente metabolizado em dióxido de carbono pelos tecidos periféricos, e pode servir como substrato para síntese de lipídeos e colesterol. Além das fibras, outros compostos vegetais não nutrientes, incluindo taninos, saponinas, lectinas e fitatos interagem com os macronutrientes e podem reduzir sua absorção. O ácido fítico e fitato, anel de seis carbonos, é encontrado na cobertura da semente de grãos e leguminosas e pode se ligar a íons metálicos, especialmente cálcio, cobre, ferro e zinco. O fitato em excesso pode reduzir hidrolise do amido caso este se uma ao cálcio, o qual catalisa a ação da amilase. Absorção de Glicose e Índice Glicêmico A capacidade para digerir carboidratos é modificada pela disponibilidade relativa do amido à ação enzimática, à atividade das enzimas digestivas na borda em escova da mucosa e a presença de outros fatores alimentares (tais como a gordura) que desaceleram o esvaziamento gástrico. Oligossacarídeos não absorvíveis e fibras alimentares diluem a concentração enzimática. Dieta rica em alimentos integrais, frutas, vegetais, tornam mais lento o ritmo da absorção da glicose. Uma vez digerida, glicose é absorvida pela célula intestinal e conduzida pela sangue até o fígado. O fígado remove 50% da glicose absorvida para oxidação e armazenamento sob forma de glicogênio. A galactose (ativamente absorvida) e a frutose (absorvida por difusão facilitada) também são capturadas pelo fígado e incorporadas nas vias metabólicas da glicose. Os principais regulares da glicemia após refeição são a quantidade e digestibilidade do carboidrato ingerido, absorção e grau de captação hepática e a secreção de insulina e sensibilidade dos tecidos periféricos à ação da insulina. O índice glicêmico é usado para classificar diferentes carboidratos dietéticos quanto à sua capacidade de elevar glicemia quando comparados a um alimento de referencia. A carga glicêmica é o índice glicêmico do carboidrato dividido por 100 e multiplicado pela sua quantidade de teor de carboidratos disponíveis (carboidratos menos fibras). A Regulação por Carboidrato dos Lipídeos Sanguíneos Hipertrigliceridemia induzida por carboidratos pode resultar do consumo de uma dieta hiperglicídica. O cérebro utiliza mais de 200g da glicose requerida por dia. Quando a concentração de glicose no sangue cai para menos de 40mg/dL, os hormônios contrarregulatórios liberam macronutrientes dos locais CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA de armazenamento. Quando concentração de glicose no sangue sobe para mais de 180 mg/dL, a glicose é liberada na urina. Aproximadamente duas horas após refeição, absorção intestinal está completa, mas efeitos da insulina persistem, e a glicemia é reduzida. O corpo interpreta o estado hipoglicêmico como inanição e secreta hormônios contrarregulatórios que liberam ácidos graxos livres das células adiposas. Os ácidos graxos são embalados em lipoproteínas de transporte, elevando, os triglicerídeos séricos. GORDURAS E LIPÍDEOS Estrutura e funções dos lipídeos Constituem 34% da energia na dieta dos seres humanos, fornecendo 9kcal/g. Alguns depósitos de gordura não são utilizados efetivamente durante jejum e são classificados como gordura estrutural. Mantém os órgãos e nervos corporais em posição e protegem-nos de lesões traumáticas e choques. A gordura dietética reduz as secreções gástricas, torna mais lento o esvaziamento gástrico e estimula o fluxo biliar e pancreático, facilitando o processo digestivo; além disso, confere propriedades de textura importantes para alimentos como sorvetes e produtos assados. Os lipídeos abrangem um grupo heterogêneo de compostos caracterizados pela sua insolubilidade na água. Ácidos graxos São encontrados raramente livres na natureza, sendo quase sempre ligados a outras moléculas. São classificados de acordo com o número de carbonos, número de ligações duplas e posição das ligações duplas na cadeia. O comprimento da cadeia e extensão da saturação contribuem para temperatura de derretimento de uma gordura. Em geral, os de cadeia mais curta ou mais duplas ligações são liquidas a temperaturas ambiente. As gorduras saturadas, especialmente cadeias longas, são solidas a temperatura ambiente. O óleo de coco, altamente saturado, é semilíquido a temperatura ambiente por causa da predominância de cadeia curta (8 a 14 carbonos). Os AGCCs tem entre 4 e 6 carbonos, os ácidos graxos, de cadeia média de 8 a 14, e os de cadeia longa 16 a 20 ou mais. No ácido graxo saturado (AGS) todos locais de ligação de carbono não ligados a outro carbono são ligados ao hidrogênio. Não há ligações duplas. Os ácidos graxos monoinsaturados (AGMI) contém apenas uma ligação dupla e os ácidos graxos poli-insaturados (AGPI) contém duas ou mais ligações duplas. No AGMI e AGPI um ou mais pares de hidrogênio foram removidos. Como os ácidos graxos com ligações duplas são vulneráveis ao dano oxidativo, os seres humanos armazenam gordura predominantemente sob forma de ácido graxo palmítico saturado e ácido graxo esteárico. As membranas celulares CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA devem ser estáveis e flexíveis. Para cumprir essa exigência, os fosfolipideos da membrana contem um GSA e um ácido graxo poli-insaturado, sendo o ácido araquidônico o mais abundante. A letra minúscula ômega ou n é utilizada para referir-se ao posicionamento da primeira ligação dupla contando-se a partir da terminação metil. Assim o ácido araquidônico (ômega 6) é a principal gordura altamente poli-insaturada nas membranas de animais terrestres. O ácido eicosapentaenoico (EPA) (ômega 3) é encontrado em organismos marinhos. Ácidos graxos essenciais e proporção ômega-6/ômega-3 Os seres humanos só podem inserir duplas ligaçõestao baixas quanto o carbono ômega 9 e não podem inserir duplas ligações tao baixas quanto ômega 6 ou 3. Mas os seres humanos podem dessaturar e aumentar o ácido linoleico (18:2 n-6) para o ácido araquidônico (20:4 n-6) e o ácido alfalinoleico (ALA) (C18:3 n-3) para EPA (C20:5 n-3) e DHA (C22:6 n-3). Portanto, tanto o ácido linoleico quanto ALA são essenciais na dieta. Ácidos graxos de cadeia longa criados a partir dessas famílias são componentes importantes das membranas celulares e precursores de eicosanoides, tais como as prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos. Os eicosanoides atuam como hormônios localizados (parácrinos) e possuem múltiplas funções locais. Podem alterar tamanho e permeabilidade dos vasos sanguíneos, atividade das plaquetas e contribuir para coagulação sanguínea; além disso, modificar processos de inflamação. O óleo de peixe, pode ter efeitos benéficos em uma série de doenças incluindo funcionamento cerebral melhorado durante envelhecimento. Um desequilíbrio alimentar dos ácidos graxos contribui para grande variedade de doenças. Quantidades excessivas de ômega-6 saturam as enzimas que dessaturam e alongam os ácidos graxos ômega-3 e ômega-6; isso impede a conversa odo ALA em EPA e DHA. A proporção estimada de w-6/w-3 foi estimada foi sendo 2:1 a 3:1. O ALA pode ser obtido a partir dos óleos de linhaça (57%), canola (8%) e soja (7%) e de folhas verdes em alguns vegetais como beldroega. Ácidos Graxos Trans A hidrogenação de ácidos graxos insaturados adiciona hidrogênio aos óleos líquidos originando uma gordura estável e sólida. O hidrogênio pode ser adicionado tanto na posição natural cis (dois hidrogênios do mesmo lado da ligação dupla) como na posição trans (um hidrogênio em lados opostos da ligação dupla). Ácidos graxos trans não se curvam, eles comprimem-se na membrana tao firmemente quanto se estivesse completamente saturados. Trans inibem a CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA dessaturação e o alongamento do ácido linoleico e ALA, críticos para o cérebro fetal e desenvolvimento do órgão. Ingestões maiores de ácidos graxos trans estão associadas ao aumento do risco de cardiopatia coronariana, câncer, diabetes melito tipo 2 e alergias, provavelmente devido a capacidade de influenciar a fluidez da membrana. Ácido Linoleico Conjugado São isômeros posicionais e geométricos do ácido linoleico, e não separados por um grupo metileno como ocorre no linoleico. Os isômeros de CLAs, são metabolizados no corpo através de diferentes vias metabólicas com diferentes desfechos fisiológicos. São importantes devido aos efeitos anticarcinogênicos, antidiabetogênicos e antiaterogênicos. Os estudos sobre suplementação de CLAs demonstraram redução do percentual e gordura e massa corporal. Triglicerídeos O corpo forma triglicerídeos pela união de três ácidos graxos e uma cadeia lateral de glicerol (insolúveis em água). O grupo hidroxila em cada acido graxo é ligado a um grupo hidroxila no glicerol, liberando água e formando uma ligação éster. O armazenamento de triglicerídeos em animais terrestres são predominantemente saturados, porque as SFAs são relativamente inertes e não suscetíveis ao dano oxidativo. Criaturas de água fria devem manter os ácidos graxos na forma liquida mesmo em baixas temperaturas; portanto, os triglicerídeos presentes em óleos de peixes e gorduras de animais marinhos contêm ácidos graxos longos e altamente insaturados. Fosfolipídeos São derivados do ácido fosfatídico, que é esterificado em uma molécula que contem nitrogênio, normalmente uma colina, serina, inositol ou etanolamina, e nomeado segundo sua base nitrogenada. Os fosfolipideos da membrana normalmente contêm um AGS e um ácido graxo poli-insaturado, normalmente um dos ácidos graxos essenciais. O ALA, ácido araquidônico e substitutos do ômega 3 podem ser clivados a partir de uma camada dupla de lipídeos. Pelo fato de ser polar em pH fisiológico, a porção da molécula que contém fosfato forma ligações de hidrogênio com a água. A lecitina (fosfatidilcolina) é o principal fosfolipídeo, sendo componente dos lipídeos na membrana de camada dupla de lipídeos. É o principal componente das lipoproteínas. É produzida pelo corpo com o ácido araquidônico. Pelo fato de todas células possuírem lecitina, sua fonte alimentar inclui fígado e gemas de ovos; e produtos de origem vegetal como feijão, soja, amendoins, CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA leguminosas, espinafre e germe de trigo (fontes ricas). É usada como estabilizante no fornecimento de alimentos. Esfingolipídeos, Alcoóis, Ceras, Isoprenoides e Esteroides Todos organismos produzem pequenas quantidades de lipídeos complexos com funções especializadas. Muitos não contem glicerol e são constituídos por unidades de dois carbonos de acetil coenzima A (acetil CoA). Os esfingolipideos são distribuídos no sistema nervoso dos animais e nas membranas dos vegetais e de eucariotas inferiores como levedura. A esfingomielina inclui a base nitrogenada colina e constitui mais de 25% da bainha de mielina. É encontrada em todas as membranas. As esfingolipidoses compreendem um grupo de doenças genéticas de armazenamento de lipídeos nos quais é bloqueada a degração normal dos esfingolipídeos. A doença de Tay-Sachs é um exemplo. Os álcoois de cadeia longa são subprodutos metabólicos dos lipídeos. As fezes contêm álcool cetílico, subproduto do ácido palmítico. Os isoprenoides, derivados ativados do isopreno (grupo grande e diversificado de lipídeos) são constituídos por uma ou mais unidades de cinco carbonos. Contem ligações simples e duplas alternadas, um arranjo que pode extinguir os radicais livres pela aceitação ou doação de elétrons. O terpeno é um termo genérico de compostos sintetizados a partir de precursores de isopreno e inclui óleos essenciais de vegetais. Os pigmentos vegetais são isoprenoides e incluem o licopeno (pigmento vermelho dos tomates), caratenoides (pigmento amarelo e laranja de abóbora e cenoura) e o grupo clorofila amarelo e verde. As vitaminas lipossolúveis A, D, E e K e a coenzima Q possuem estruturas de isoprenoides. Os esteroides é uma classe de lipídeos derivados de um anel saturado de quatro membros. O colesterol é a base para todos os derivados esteroides produzidos no corpo, inclusive os glicocorticoides (cortisona) e mineralocorticoides (aldosterona), que são produzidos na glândula suprarrenal, andrógenos (testosterona) e estrogênios (estradiol) produzidos nos testículos e ovários e ácidos biliares no fígado. O hormônio vitamina D é formado quanto raios ultravioleta do sol clivam o colesterol na gordura subcutânea para formar o colecalciferol (D3). O colesterol também desempenha papel importante na função da membrana, ligada na membrana hidrofóbica pelo grupo hidroxila. As membranas plasmáticas contém grande quantidade de colesterol – até uma molécula pra cada uma molécula de fosfolipideo. Os glicolipídeos incluem os cerebrosídeos e os ganglosídeos que são compostos de uma base de esfingosina e ácidos graxos de cadeia muito longa. Contém galactose e os glanglosídeos também contém glicose. Estruturalmente, CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA ambos os compostos são componentes do tecido nervoso e de membranas celulares nas quais desempenham papel no transporte de lipídeos. Lipídeos sintéticos Os triglicerídeos de cadeia media (TCM) são AGS com comprimento de 6 a 12 carbonos. Apesar de ocorrerem naturalmente na gordura do leite, óleo de coco e óleo de palmeira, também são produzidos comercialmente como subproduto da margarina. Fornecem 8,25kcal/g e são importantes para uma serie de situações clinicas pois são curtos os suficientes para serem hidrossolúveis, necessitam de menos sal biliar para solubilização, não são reesterificados nos enterócitos e são transportados como ácidos graxos livres ligados à albumina atravésdo sistema portal. * Como a taxa do fluxo sanguíneo portal é cerca de 250 vezes mais rápido do que o da linfa, os TCM são digeridos rapidamente e não são afetados pelos fatores intestinais que inibem a absorção de gordura. Eles não são armazenados no tecido adiposo, mas são oxidados em ácido acético. Os Lipideos estruturados incluem óleo de TCM esterificado com um acido graxo desejado, tal como ácido linoleico, ou lipídeo ômega 3. É absorvido mais rapidamente do que o triglicerídeo de cadeia longa sozinho. Clinicamente os lipídeos estruturados desempenham seu papel nas formulas parenterais, como no aumento da função imunológica ou no desempenho de atletas. Os substitutos das gorduras são estruturalmente diferentes das gorduras e não fornecem nutrientes prontamente absorvíveis. Imitam as características da gordura. Maior parte dos substitutos são polissacarídeos de plantas como gomas, celulose, dextrina, fibras, maltodextrinas, amidos e polidextrose. O olestra é um poliéster de sacarose. Os substitutos de gordura de base proteica alteram a textura e podem atuar como pequenas esferas, fornecendo a sensação semelhante à da gordura na boca. Contribuem com 1,3 a 4kcal/g e aumentam conteúdo proteico do alimentos. Algumas dessas proteínas podem estimular resposta alérgica ou antigênica em alguns indivíduos. Os monoacilglicerídeos (monoglicerois) e diacilglicerois (diglicerídeos) são utilizados como emulsificantes e contribuem para propriedades sensoriais da gordura, mas menos calorias (5kcal/g). Recomendações para ingestão de Lipídeos É sabido que os AGS aumentam concentrações séricas de LDL, enquanto os ácidos graxos poli-insaturados (AGPI) diminuem as “boas” e as “más” lipoproteínas. Em 2005, a Dietary Guidelines for Americans (USDA) CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA recomendou consumo de menos de 10% das calorias como AGS. As ligações duplas são altamente reativas e ligam-se ao oxigênio para formar peróxidos quando expostas ao ar ou ao calor. Quando submetidos a fritura ou cozimento de rotina, os AGPIs podem gerar concentrações elevadas de produtos de aldeído tóxicos que estão associadas às doenças cardiovasculares e ao câncer. Álcool (Álcool Etílico) Tem 7kcal/g e nenhum valor nutricional. É capaz de permear todas membranas, sendo rapidamente absorvido. É metabolizado primariamente pela enzima hepática álcool desidrogenase (ADH) em acetaldeído e, então, em acetil coenzima A, que pode ser utilizada para síntese de gordura ou entrar no ciclo do ácido tricarboxílico (TCA). A enzima ADH necessita de tiamina e niacina para que possa atuar. Quando a quantidade de álcool na célula exceder a capacidade da enzima ou quando niacina estiver depletada, o sistema microssomal de oxidação do etanol (SMOE) também irá metabolizar o álcool em acetaldeído. O alcoolismo pode levar a indução de SMOE, faz com que a pessoa fique tolerante não apenas ao álcool como também outras drogas. O álcool também pode contribuir para desenvolvimento da cirrose hepática. AMINOÁCIDOS E PROTEINAS Os papeis primários das proteínas no organismo incluem proteínas estruturais, enzimas, hormônios, transporte e imunoproteínas. A síntese proteica é um processo complexo, o padrão da proteína é copiado do DNA para o ácido ribonucleico (RNA). O padrão para síntese de proteína é levado para o reticulo endoplasmático rugoso através do RNA mensageiro (RNAm). Novas proteínas são formadas, conforme orientação do RNAm em uma sequencia linear precisa. As proteínas possuem os seguintes quatro níveis de estrutura: Estrutura primaria: ligações peptídicas são formadas entre os aminoácidos sequenciais de acordo com orientação do RNAm. A proteína completa é uma cadeia linear de aminoácidos. Estrutura secundária: as atrações entre os grupos R dos aminoácidos criam hélices e estruturas de camadas pregueadas. Estrutura terciária: as hélices e as camadas pregueadas são dobradas em domínios compactos. As proteínas pequenas possuem um domínio, e as grandes, múltiplos. Estrutura quaternária: os polipeptídeos individuais podem servir como subunidades na formação de grupos ou complexos maiores. As subunidades CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA são ligadas por um grande numero de interações fracas e não covalentes; algumas vezes, elas são estabilizadas por ligações de dissulfeto. Por exemplo, quatro monômeros de hemoglobina são unidos para formar a molécula de hemoglobina tetrâmera. A estrutura da proteína é um componente importante da sua FUNÇÃO. Aminoácidos Essenciais São ácidos carboxílicos com um grupo amino ligado ao carbono alfa. A cadeia lateral é ligada ao carbono alfa (o grupo R), que determina a identidade e a função de cada aminoácido. O carbono alfa é um carbono quiral e que isômeros podem ser formados. A transaminação é um processo importante pois permite a produção de aminoácidos não essenciais a partir dos intermediários metabólicos enquanto utiliz grupos amino livres, não estando, portanto, disponíveis para produção de amônia tóxica. Ex: o piruvato formado durante glicólise é facilmente convertido no aminoácido alanina pela adição do grupo amino através da enzima alanina aminotransminase. Por outro lado, os aminoácidos essenciais possuem esqueletos de carbono que os seres humanos não são capazes de sintetizar. As proteínas contém 5kcal/g; a remoção do grupo amino e a formação e excreção de ureia (desaminação) tem custo metabólico de 1kcal/g. Quando dieta alimentar está pobre em carboidratos, a proteína é a única fonte disponível para síntese de glicose, processo chamado de gliconeogênese. O fígado é o local principal para a glicogênese. Os aminoácidos que podem ser convertidos em glicose também são chamados aminoácidos glicogênicos. Apenas 2 dos 20 não podem ser utilizados para produção de glicose: lisina e treonina; porque geram produtos que são convertidos em cetonas utilizadas para energia, conhecidos como aminoácidos cetogênicos. Qualidade da Proteína Dietética O aminoácido essencial que foi encontrado em menor concentração em comparação com a necessidade humana foi denominado aminoácido limitante. A quantidade da proteína também é determinada pela medida da quantidade de proteína realmente utilizada pelo organismo; a utilização liquida de proteínas (NPU) é o método utilizado. (nitrogênio em gramas x 6,25 = proteína em gramas). O ganho de nitrogênio é comparado com o consumo, a proporção retida no corpo é calculada para obter o NPU, que varia aproximadamente de 40 a 94; sendo maior em produtos de origem animal e menor para produtos de origem vegetal. CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA A pontuação de aminoácidos corrigida pela digestibilidade das proteínas (PDCAAS) é o ensaio oficial para avaliação da qualidade da proteína nos seres humanos. Gilani e colaboradores identificaram a necessidade de métodos padronizados mais precisos e que incluam peptídeos bioativos. A digestibilidade é o principal fator que afeta a qualidade da proteína e pode ser afetada por vários fatores. As proteínas são mantidas em sua estrutura tridimensional funcional pelas interações de hidrogênio e iônicas; essas ligações são afrouxadas na presença de ácido, sal e calor. Como desnaturam as proteínas, estes métodos também amolecem a cartilagem ou as proteínas do tecido conjuntivo e liberam proteínas musculares de suas ligações, deixando, dessa forma, todas as proteínas mais disponíveis para as enzimas digestivas. Alguns vegetais também contêm enzimas que interferem na digestão de proteína e requerem a inativação pelo calor antes do consumo. Ex: a soja que contêm tripsinase que inativa a tripsina, principal enzima responsável pela digestão de proteína no intestino. Embora a pesquisa sugira que proteína vegetal pode beneficiar o controle da pressão arterial, pouco tem sido publicado sobre as fontes de proteína na dieta de adultosnorte-americanos; as respostas variavam por sexo, etnia, idade e peso corporal. O processamento alimentar pode danificar os aminoácidos e reduzir sua disponibilidade digestiva de várias maneiras. O tratamento com calor moderado na presença de açúcares redutores (glicose e galactose) durante o processamento, resulta na perda de lisina disponível. Essa reação marrom (reação de Maillard onde a lactose reage com a lisina) causa perna significativa de lisina em altas temperaturas. Sob condições de aquecimento intensas, na presença (ou até mesmo na ausência) de açúcares ou lipídeos oxidados, todos os aminoácidos das proteínas alimentares tornam-se resistentes a digestão. Quando a proteína é exposta ao tratamento intenso com álcali, os aminoácidos lisina e cisteína podem reagir, formando a lisinoalanina que é potencialmente tóxica. A exposição ao dióxido de enxofre e outras condições oxidativas pode resultar na perda de metionina. O processamento térmico e o armazenamento de proteínas em baixa umidade também pode resultar na ligação redutora de vitamina B6 a resíduos de lisina, inativando dessa maneira a vitamina. Alimentos complementares que, quando consumidos juntos, fornecem todos os aminoácidos essenciais. Considera-se desnecessário consumir aminoácidos complementares durante uma única refeição, mas eles devem ser consumidos no mesmo dia. Dietas veganas precisam ser planejadas cuidadosamente para incluir uma mistura de alimentos que contenha aminoácidos. CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA Balanço Nitrogenado As regulações homeostáticas controlam as concentrações dos aminoácidos específicos no pool de aminoácidos e a velocidade segundo a qual as proteínas musculares e plasmáticas são sintetizadas e catabolizadas. Em indivíduos saudáveis, a quantidade de proteína consumida é exatamente equilibrada com a proteína utilizada para manutenção corporal e excretada nas fezes, urina e pele. A massa muscular (proteína somática) é mantida com aminoácidos circulantes de tal modo que quantidades similares de proteína muscular são catabolizadas e ressintetizadas diariamente. A massa muscular pode ser estimada usando-se o índice de creatinina/altura e a circunferência do braço. Infecção ou lesão traumática excreta mais nitrogênio do que é ingerido; citocinas inflamatórias causam perda de nitrogênio e balanço nitrogenado negativo destas condições. A gestante e sua criança em crescimento utilizam a proteína ingerida para o crescimento e para reter mais proteínas do que as perdidas diariamente (balanço nitrogenado positivo). O nitrogênio na forma de amônia (NH3) é altamente tóxico, atravessa facilmente as membranas e não pode circular pelo corpo sem estar combinado. No estado alimentado, o piruvato e outros esqueletos de carbono capturam o nitrogênio (através da via de transaminação) e transportam-no para o fígado como aminoácidos não essenciais, normalmente alanina e ácido glutâmico. Quando esses aminoácidos alcançam o fígado, são desaminados ou transaminados novamente no esqueleto de carbono. Um íon de amônia desaminado é combinado com dióxido de carbono na presença de fosfato e magnésio de alto teor de energia pela enzima carbomoilfosfato sintetase para formar carbamoilfosfato, o primeiro intermediário do ciclo da ureia. Um segundo grupo amino entra no ciclo da ureia por meio do ácido aspártico. Dessa forma, para cada molécula de ureia formada, dois grupos amino em excesso podem ser excretados. A ureia constitui até 90% do nitrogênio urinário no estado alimentado. A arginina, um dos aminoácidos básicos, é também um produto do cilo da ureia. A arginina é necessária para formação do óxido nítrico e de outros mediadores da resposta inflamatória. Apesar de ser classificada como um aminoácido não essencial, a arginina pode ser essencial para indivíduos criticamente DOENTES. UTILIZAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE MACRONUTRIENTES NO ESTADO ALIMENTADO O fígado é o primeiro órgão a receber glicose do sangue portal. O fígado captura 50% da glicose absorvida através dos transportadores não dependentes de insulina (GLUT 2) e imediatamente fosforila a glicose em CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA glicose-6-fosfato por meio da enzima glicocinase, retendo, desta forma, a glicose nas células hepáticas. A insulina intensifica a oxidação da glicose na via glicolítica pelo aumento da atividade da glicocinase. A piruvato desidrogenase é também estimulada, aumentando a glicólise e a produção de acetil CoA no fígado e músculo para gerar adenosina trifosfato (ATP). Além disso, a insulina aumenta atividade de glicogênio sintase no fígado e no músculo, maximizando o armazenamento sob forma de glicogênio. O glicogênio hepático serve como reservatório para fornecer suprimento de glicose, mantendo a glicemia durante estado de jejum. Se a ingestão de carboidrato exceder as capacidades oxidativa e de armazenamento do corpo, as células convertem o carboidrato em gordura. As concentrações elevadas de insulina séria aumentam a atividade das enzimas envolvidas na síntese de ácidos graxos e de triglicerídeos, tais como acetil CoA carboxilase no fígado, lipase de lipoproteína (LPL) no tecido adiposo e ácido graxo sintetase. Os quilomicrons resultantes contem apenas 2% de proteína; o restante é de triglicerídeos (84%), colesterol e fosfolipídeos. O rápido fluxo sanguíneo no coração impede de que os quilomícrons grandes e ricos em lipídeos formem coágulos e causem a embolia gordurosa. Os quilimícrons transportam a gordura dietética, são encontrados no sangue após as refeições e fazem com que o plasma pareça leitoso após uma refeição com alto teor de gordura. Os quiomícrons deixam o coração através da aorta, alcançam a circulação geral e são transportados para os adipócitos. A enzima lipase de lipoproteína é expressa na membrana das células endoteliais que revestem os capilares na região dos adipócitos. A LDL é ativada pela Apo C (apolipoproteína C) ligada à lipoproteína para ligar quilomícrons e para clivar os triglicerídeos, liberando ácidos graxos e monoglicerídios que atravessam a membrana lipídica e entram nos adipócitos sendo reesterificados em triglicerídeos para armazenamento seguro e hidrofóbico. A insulina, ativa a LPL e facilita o armazenamento de gordura. O restante de quilomícrons é reciclado. O fígado recebe gordura de várias fontes: dos remanescentes dos quilomícrons, dos ácidos graxos circulantes, da captação de lipoproteínas intermediárias e de outras lipoproteínas e da sua própria síntese endógena. Após a LDL ter clivado o máximo de triglicerídeos provenientes das VLDLs, o remanescente restante é chamado de lipoproteína de densidade intermediária. Após a remoção máxima de triglicerídeos, a lipoproteína passa a ser chamada LDL, que transporta principalmente colesterol. Apesar de as LDL poderem ser captadas pelo fígado nos receptores para Apo B e Apo E, elas são primeiro capturadas pelo receptores específicos para LDL, que se ligam a essas partículas ricas em colesterol. Após captação, as vesículas endocíticas, que CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA contem LDL fundem-se com o lisossoma. As enzimas digestivas no lisossoma quebram a proteína e os fosfolipídeos, deixando o colesterol livre. O colesterol livre regula a síntese de colesterol e a captação de LDL dentro da célula pela inibição da enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril (HMG) CoA redutase, a enzima limitante da síntese de colesterol a partir de acetil CoA. Ela diminui a síntese celular do receptor de LDL e reduz a expressão do receptor na membrana. O colesterol livre também aumenta a esterificação do colesterol para o armazenamento. O colesterol é removido da membrana celular e de outras lipoproteínas pelas HDLs. As partículas de HDL são formadas no fígado e em outros tecidos como lipoproteínas na forma de disco. Elas circulam na corrente sanguínea a cumulamo colesterol livre que é esterificado com o ácido graxo proveniente da sua estrutura fosfatidilcolina (lecitina). A capacidade de as HDLs atuarem como transportadores de colesterol depende da atividade da sua enzima dependente de cobre, a lecitina colesterol acil transferase, que esterifica o colesterol eo armazena em seu centro hidrofóbico. Quando houver acúmulo de lipídeo o suficiente para se tornar esférica, a HDL é captada pelo fígado e reciclada. O colesterol reciclado é utilizado para síntese de ácido biliar, armazenado no tecido subcutâneo, transformado em vitamina D ou excretado como VLDL. As LDLs que permanecem na circulação por muito tempo são suscetíveis a lesão oxidativa e à varredura pelos macrófagos, que atuam como mecanismo de vigilância contra agentes estranhos e microbianos no sangue. Embora os macrófagos não reconhecem as liporproteinas normais e as ingiram, eles reconhecem como estranhas as lipoproteínas que forma submetidas a oxidação. Os macrófagos ingerem as LDLs oxidadas e acumulam gordura ingerida dentro de seu citoplasma, dando-lhes uma aparência espumosa (daí o nome células espumosas). A ingestão de LDL ativa os macrófagos, estimulando-os a secretar mediadores que desencadeiam as múltiplas cascatas inflamatórias e proliferativas, algumas das quais levam à aterosclerose. UTILIZAÇÃO/CATABOLISMO DE MACRONUTRIENTS NO ESTADO DE JEJUM A inanição de proteínas e calorias leva ao marasmo. Na extremidade oposta do continuum, está a privação de proteína. A glicose é um nutriente obrigatório para o cérebro, sistema nervoso, glóbulos vermelhos e brancos e outros tecidos que dela necessitam. Durante o início do jejum, a glicose é obtida a partir do glicogênio, pela ação dos hormônios glucagon e epinefrina, sendo que esses estoques são esgotados entre 18 a 24 horas. Nesse momento, a glicose deve ser sintetizada novamente, usando a proteína como um substrato. Os hormônios catabólicos epinefrina, tiroxina e CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA glucagon estimulam a liberação da proteína muscular e de outros substratos disponíveis para gliconeogênese. O aminoácido mais comumente utilizado como substrato para a gliconeogenese é a analina. O glicogênio nunca é totalmente depletado, mesmo durante a inanição em longo prazo. Uma pequena quantidade de glicogênio pré-formado é cuidadosamente armazenada como um iniciador para ressíntese de glicogênio. À medida que o jejum se prolonga e o corpo se adapta às condições de inanição, a gliconeogenese hepática diminui a produção de glicose de 90% para menos de 50%, com o restante sendo suprido pelo rim. O músculo pode leberar piruvato e lactato para gliconeogênese no ciclo de Cori; também liberam glutamina e alanina, que podem ser desaminados ou transaminados em alfa-cetoglutarato ou piruvato, respecitamente, e convertidos em oxalocetato, e então, glicose. Durante o jejum prolongado, o rim necessita de amônia para excretar os produtos metabólicos ácidos. A glutamina dos músculos é utilizada para esse propósito e a glutamina desaminada (alfa- cetoglutarato) pode então ser utilizada para produzir glicose. Dessa forma, durante inanição, observam-se o aumento da produção de glicose pelo rim enquanto ocorre a diminuição da sua produção pelo fígado. A melhor fonte é a gordura armazenada nos adipócitos, que é utilizada primeiramente pelos músculos, incluindo o musculo cardíaco, para produção de ATP. A liberação e o uso de ácidos graxos exigem baixas concentrações séricas de insulina e um aumento dos hormônios anti-insulina, tais como glucagon, cortisona, epinefrina e hormônio do crescimento; que ativam a enzima lipase hormônio sensível na membrana dos adipócitos. Essa enzima cliva os triglicerídeos armazenados, liberando os ácidos graxos e o glicerol provenientes da célula gordurosa. Os ácidos graxos são transportados para fígado ligados à albumina sérica e entram facilmente nas células hepáticas. Uma vez dentro da célula, entram nas mitocôndrias do fígado, por meio do sistema de transporte carnitina aciltransferase que carrega os ésteres de carnitina do ácido graxo através da membrana mitocondrial. Uma vez dentro das mitocôndrias, é formada a acetil CoA a partir do ácido graxo CoA pelo processo de beta oxidação. Durante inanição, as moléculas de acetil Coa em excesso se acumulam no fígado, uma vez que esse órgão é capaz de obter toda a energia necessária a partir do processo de beta oxidação e formar cetonas que alcançam a corrente sanguínea e atuam como uma fonte de energia para os músculos, poupando a proteína. A adaptação à inanição depende da produção de cetonas. O cérebro e o sistema nervoso, apesar de serem consumidores obrigatórios de glicose, começam a utilizar cetonas como fontes de energia. Como o cérebro está usando um combustível diferente da glicose, diminui a demanda da proteína muscular para gliconeogênese, reduzindo, desta forma, a taxa de catabolismo muscular. O catabolismo muscular reduzido diminui a quantidade de amônia CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA recebida pelo fígado. A síntese hepática de ureia diminui rapidamente, refletindo a menor taxa de desaminação da proteína muscular. Se o jejum se prolongar por semanas, a taxa de síntese e de excreção de ureia é minimizada. Em um indivíduo adaptado à inanição, a ureia é excretada, aproximadamente, na mesma velocidade com que o ácido úrico é produzido pelo rim. Um indivíduo que está se adaptando a inanição, as perdas de proteína são minimizadas e a massa corporal livre de gordura é poupada. Apesar de gordura não poder ser convertida em glicose, ela fornece combustível para o musculo e para o cérebro na forma de cetonas. Enquanto houver água disponível, um indivíduo de peso normal pode fazer jejum por um mês. Os índices nutricionais, a função imunológica e outros sistemas são mantidos relativamente normais. Todavia, quanto os estoques de gordura se exaurem, a proteína é utilizada e a morte é a consequência final. Se um indivíduo que está fazendo jejum desenvolver uma infecção, os mediadores inflamatórios como interleucina-1 e fator de necrose tumoral estimulam a secreção de insulina e impedem o desenvolvimento de cetose leve. Sem as cetonas, o cérebro e outros tecidos continuam a depender de glicose, limitando a capacidade da pessoa se adaptar a inanição. A massa muscular é gasta para fornecer substratos e glicose. Uma pessoa em jejum com uma infeção desenvolve rapidamente um balanço nitrogenado negativo. Quando 50% dos depósitos de proteína se esgotam, a recuperação da infecção é ruim. A adaptação não é possível para aqueles com desnutrição proteico-calorica. A insulina é uma hormônio que impede estoques de gordura sejam empregados como combustível. Ela também inibe a transformação da gordura em cetonas, limitando, desse modo, a adaptação à inanição. A secreção de insulina inibe a proteólise. A protein não pode ser utilizada para produzir albumina e outras proteínas viscerais. Ocorre dema porque a albumina exerce pressão osmótica sobre os vasos. Se a concentração de albumina fora baixa, o fluido permanece nos espaços extracelulares causando edema. A desnutrição iatrogênica ou induzida por medico foi reconhecida há muito tempo como um risco para pacientes hospitalizados e permanece assim até hoje. CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA MICRONUTRIENTES (VITAMINAS) O termo vitamina descreve um grupo de micronutrientes que satisfazem os seguintes critérios: compostos orgânicos diferentes de gorduras, carboidratos e proteínas; componentes naturais de alimentos, normalmente presentes em quantidades diminutas; componentes não sintetizados pelo organismo em quantidades adequadas para satisfazer necessidades fisiológicas; componentes em quantidades diminutas essenciais para função fisiológica, desenvolvimento e reprodução; componentes cuja deficiênciaespecifica causa uma síndrome em decorrência de sua ausência ou insuficiência. Os vitâmeros são formas múltiplas (todos os isômeros e análogos ativos) das vitaminas. As funções metabólicas foram classificadas em quatro categorias: estabilizantes de membrana, doadores e receptores de hidrogênio (H+) e de elétrons, hormônios e coenzimas. VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS Precisam de gordura para absorção adequada e são geralmente excretada com as fezes através da circulação êntero-hepática. Vitamina A Refere-se a três compostos: álcool (retinol), aldeído (retinal ou retinaldeído) e o ácido (ácido retinoico). O retinol armazenado é esterificado para um acido graxo, geralmente de retinilopalmitato, encontrado junto com proteínas alimentares. As formas ativas de vitamina A existem apenas nos produtos de origem animal. Os vegetais contem um grupo chamado carotenoides que podem produzir retinoides quando metabolizados no organismo; apenas alguns possuem atividade de vitamina A significativa; o mais importante é o beta caroteno. A absorção varia muito (5% a 50%), é afetada por fatores dietéticos, como digestibilidade das proteínas complexadas com os carotenoides e a quantidade e tipo de gordura na dieta. Absorção, transporte e armazenamento Os retinoides e os caratenoides são incorporados nas micelas, para absorção passiva nas células do intestino delgado. Uma vez absorvido, é ligado a uma proteína celular fixadora de retinol (CRBP) e reesterificado primariamente pela lecitina retinol aciltransferase em ésteres de retinil. São então incorporados nos quilimícrons para transporte na linfa e finalmente, na corrente sanguínea. CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA Podem ser clivados em retinal, que é então reduzido a retinol e reesterificdo em ésteres de retinil pra serem incorporados nos quilimícrons. O fígado desempenha papel importante no transporte e armazenamento de vitamina A. O retinol no fígado possui três destinos metabólico principais. Primeiro, pode ser ligado à CRBP, que controla concentrações livres de retinol da célula. Segundo, o retinol pode ser reesterificado para formar retinil palmitato, para armazenamento. Aproximadamente 50 a 80% da vitamina A no organismo é armazenada no fígado. O tecido adiposo, pulmões e os rins também armazenam, estas células chamadas de células estreladas; essa capacidade de armazenamento é importante durante períodos de baixa ingestão. Finalmente o retinol pode ser ligado à proteína fixadora de retinol (RBP). Que deixa o fígado e entra no sangue, no qual outra proteína, a transtirretina (TTR), se liga, formando um complexo para transporte de retinol do sangue para tecidos periféricos. Como a síntese de RBP hepática depende da quantidade adequada de proteínas, a deficiência de proteína afeta as concentrações de retinol. O complexo retinol – RBP-TTR libera o retinol para outros tecidos por meio dos receptores da superfície celular. Metabolismo Após o ácido retinoico ser formado, ele é convertido em formas que são facilmente excretadas. As formas de vitamina A de cadeia curta e oxidadas são excretadas na urina; as formas intactas são excretadas na bile e fezes. Funções Possui papéis essenciais, porem distintos, quanto às funções visual e sistêmica, incluindo diferenciação celular normal e função na superfície da célula (reconhecimento celular), o crescimento e desenvolvimento e funções imunológicas e de reprodução. O retinal é um componente estrutural dos pigmentos visuais dos cones e bastonetes da retina e é essencial para fotorrecepção. A fotorrecepção resulta da isomerização induzida pela luz do 11-cis-retinal ao retinal para a forma completamente all-trans. No bastonete, a rodopsina progride através de reações que levam a dissociação da rodopsina “descorada” na forma all-trans retinal e opsina, reação acoplada à estimulação nervosa dos centros visuais do cérebro. O all-trans pode então ser novamente convertido enzimaticamente para 11-cis-retinal para a ligação subsequente à opsina. Apesar das funções sistêmicas não serem 100% compreendidas, são separadas em algumas categorias. Primeiro, a vitamina A (ácido retinoico) atua CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA como hormônio que afeta expressão gênica. As interações possibilitam a estimulação ou a inibição da transcrição dos genes específicos. A morfogênese no desenvolvimento embrionário e função celular epitelial (diferenciação e produção de proteínas de queratinas). Segundo papel principal em funções sistêmicas envolve a síntese de glicoproteínas. As glicoproteínas são importantes para funções normais da superfície celular, como agregação celular e reconhecimento celular; importância no crescimento celular pois pode aumentar a síntese de glicoproteínas para receptores celulares que respondem aos fatores de crescimento. Também é essencial para reprodução normal, desenvolvimento e função ósseas e para função do sistema imunológico; contudo o papel nessas funções não é conhecido. O beta caroteno pode agir como antioxidantes. As outras propriedades incluem sinalização dependente de retinoide, as comunicações de junção da lacuna, a regulação do crescimento celular e a indução de enzimas. As quantidades aumentadas de vitaminas durante gravidez e lactação garantem que vitamina A seja armazenada pelo feto e que esteja presente no leite materno. Não foram estabelecidas medidas para caratenoides. Fontes A vitamina A pré formada, encontrada apenas em alimentos de origem animal, tais como, fígado ou gordura do leite e ovos. Os caratenoides pró-vitamina A são encontrados em vegetais folhosos verde-escuros e em vegetais frutas amarelo alaranjados; as cores mais escuras estão associadas a quantidades de caratenoides mais elevadas. Em muitos desses alimentos, a biodisponibilidade da vitamina A é limitada pela ligação dos caratenoides às proteínas, o que pode ser resolvido pelo cozimento, que rompe a ligação da proteína, liberando o carotenoide. Deficiência Deficiência primaria é ingestão inadequada de vitamina A ou caratenoides. As deficiências secundárias referem-se a má absorção causada pela gordura dietética insuficiente, insuficiência biliar ou pancreática, transporte prejudicado por abetalipoproteinemia, hepatopatia, desnutrição proteico-calorica ou deficiência de zinco. Um dos primeiros sinais é visão prejudicada pela perda dos pigmentos visuais (clinicamente, cegueira noturna). Falha da retina em regenerar a rodopsina. Falhas nas funções sistêmicas, desenvolvimento embrionário prejudicado ou espermatogênese, aborto espontâneo, anemia, imunocompetência prejudicada (números reduzidos e responsividade mitogenica reduzida dos linfócitos T) e menos osteoclastos nos ossos. Também leva a queratinização das membranas mucosas que revestem aparelho respiratório, canal alimentar, sistema urinário, CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA a pele e epitélio do olho. Cegueira causada por xeroftalmia, ulceração da córnea ou colusão dos forames ópticos por crescimento periosteal excessivo do crânio. A xeroftalmia envolve atrofia das glândulas perioculares, hiperqueratose da conjuntiva, envolvimento da córnea, amolecimento (queratomalácia) e cegueira. Essa condição é rara nos EUA, sendo mais comum nos países em desenvolvimento. A deficiência produz alterações na textura da pele, envolvendo hiperqueratose folicular (frinodermia). O bloqueio dos folículos pilosos com tampões de queratina causa característica “pele de ganso” ou “pele de sapo” e apele torna- se seca, escamosa e áspera; nos estágios avançados, todo o corpo é afetado. A perda da integridade da membrana mucosa aumenta a suscetibilidade às infeções bacterianas, virais ou parasitárias; também resulta em prejuízo da imunidade mediada por células, aumentando o risco de infecção, em particular, infecções respiratórias. A deficiência aguda é tratada com grandesdoses orais da mesma. Os tratamentos com doses únicas de 60.000 RAEs de vitamina A reduziram a mortabilidade infantil de 35% para 70%. Entretanto, Gogia e Sachdev recentemente concluíram que não há redução do risco da mortalidade infantil associada a suplementação neonatal da vitamina. Toxicidade Doses grandes e persistentes (>100 vezes a quantidade necessária) superam a capacidade do fígado de armazenar a vitamina e produzem intoxicação, resultando em hepatopatias. Alterações na pele e membranas mucosas, lábios secos (queilite) são sinal comum inicial, seguido por secura da mucosa nasal e dos olhos. Sinais mais avançados incluem ressecamento, eritema, descamação e exfoliação da pele, perda de cabelo e fragilidade das unhas. Foram relatados também dor de cabeça, náusea e vômito. Aumento de incidência de fraturas do quadril encontrado em mulheres com alta ingestão de vitamina A. A hipervitaminose A aguda pode ser induzida por doses únicas de retinol maiores que 200 mg (200.000 RAEs) em adultos ou maiores que 100mg (100.000 RAEs) em crianças. Dados da literatura descrevem o avermelhamento e esfoliação da pele de exploradores do ártico e pescadores que consumiam grande quantidade de fígado de urso polar ou linguado gigante, ambos extremamente ricos em vitamina A. Os retinoides podem ser tóxicos para embriões expostos no útero. Ácido 13- cis-retinoico (Accutane), forma muito efetiva de tratamento de acne cística severa, mas que pode causar malformações craniofaciais do sistema nervoso central, cardiovascular e tímicas do feto. A toxicidade dos caratenoides é baixa, ingestão diária de 30.030mg de beta caroteno não possui efeitos colaterais CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA além do acúmulo do carotenoide na pele e consequente amarelmento. Entretanto, altas ingestões tem sido associadas ao desenvolvimento de alguns tipos de câncer de pulmão, especialmente em fumantes. A hipercarotenodermia difere da icterícia, pois a primeira afeta apenas a pele, deixando a esclera (branco) do olho clara. A hipercarotenodermia é reversível se a ingestão excessiva de caroteno for diminuída. . Vitamina D (Calciferol) Holick descreveu a exposição ao sol sensata como 5 a 10 minutos de exposição dos braços, pernas ou mãos; dos braços e da face, de duas a três vezes por semana. Esse tipo de exposição ocasional parece fornecer vitamina D suficiente para durar até os meses de inverno, exceto naqueles que são incapazes ou que não querem sair ao ar livre. 40% dos norte-americanos podem sofrer de falta de vitamina D. Dois esteróis nos lipídeos de animais podem funcionar como precursores da vitamina D. A vitamina D desempenha papel importante na manutenção da homeostase do cálcio e dos ossos e dentes saudáveis, bem como influencia centenas de genes. Absorção, Transporte e Armazenamento A vitamina D dietética é incorporada com os outros lipídeos nas micelas e absorvida com lipídeos no intestino por difusão passiva. É incorporada nos quilomícrons e entra no sistema linfático e no plasma, onde é liberada para o fígado pelos remanescentes de quilomícrons ou para proteínas carreadoras específicas ligantes de vitamina D (DBP) ou transacalciferrina. A eficiência desse processo é de 50%. A vitamina D sintetizada na pele, a partir do colesterol, entra no sistema capilar e é transportada pela DBP, sendo liberada nos tecidos periféricos. Uma pequena parte de vitamina D é armazenada no fígado. Metabolismo Deve ser ativada por duas hidroxilações. A primeira ocorre no fígado; a segunda, realizada pela enzima alfa-1-hidroxilase no rim e produz 1,25 (OH)2D3, a forma mais ativa. A atividade da enzima é aumentada pelo hormônio da paratireoide (PTH) na presença de baixas concentrações plasmáticas de cálcio, resultando na produção aumentada de calcitriol. Em suplementos e alimentos fortificados, a vitamina D está disponível como D-2 (ergocalciferol) e D-3 (colecalciferol). Ainda persiste a controvérsia sobre a eficácia global da suplementação de D-2 e se esta influencia a concentração séria de D-3. CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA Funções O calcitriol funciona primeiramente como hormônio esteroide. As suas principais ações envolvem interações com os receptores de membrana celular e proteínas do receptor de vitamina D (VDR) nucleares para afetar a transcrição gênica em uma ampla variedade de tecidos. Mais de 50 genes são conhecidos por serem regulados pela vitamina D. Embora a maioria não esteja relacionada com o metabolismo mineral, essa relação é sua função mais amplamente reconhecida. A vitamina D mantém o cálcio e a homeostase do fósforo de três formas principais. Primeiro, por meio da expressão genica, o calcitrol no intestino delgado intensifica o transporte ativo do cálcio através do intestino, o que estimula a síntese de proteínas ligadoras de cálcio na borda em escova da mucosa intestinal. A absorção do fosfato é aumentada pela intensificação da atividade fosfatase ácida que cliva os ésteres de fosfato, possibilitando a absorção aumentada de fósforo. Segundo, o PTH associado ao calcitriol, o estrógeno mobiliza o cálcio e o fósforo do osso para manter as concentrações sanguíneas normais. Terceiro, no rim, o calcitriol aumenta a reabsorção tubular renal do cálcio e fosfato. A calcitonina é secretada pela tireoide para se opor a atividade do calcitriol e do PTH, o que suprime a mobilização óssea e aumenta a excreção renal de cálcio e fosfato. O calcitriol desempenha papeis importantes na diferenciação, proliferação e crescimento da pele, músculos, pâncreas, nervos, glândula paratireoide e sistema imunológico. Isso influencia o aparecimento de condições tão diversas como esclerose múltipla, doença cardiovascular, proteinúria e a neuropatia diabética. A vitamina D tem funções parácrinas por meio da ativação local pela 1-alfa-hidroxilase, assim, mantem a imunidade, função vascular e saúde dos cardiomiócitos, o que reduz inflamação e resistência à insulina. A vitamina D3 em 1U equivale a 0,025 mcg de vitamina D3, e 1 mcg de vitamina D3 equivale a 40 IU de vitamina D3. Evidencias sugerem que ingestão de vitamina D é pequena, sendo recomendado aumento da sua ingestão. Recomenda-se que a AI de vitamina D possa ser aumentada, principalmente em indivíduos com doenças ósseas. O leite continua sendo uma alimento de escolha para fortificação da vitamina D pelo alto teor de cálcio. Fontes A vitamina D existe naturalmente nos produtos de origem animal e as fontes mais ricas são os óleos de fígado de peixes. Ela é encontrada apenas em quantidades pequenas e variáveis em manteiga, nata, gema de ovo e fígado. É muito estável e não se deteriora quando alimentos são aquecidos ou armazenados por longos períodos. CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA Deficiência Manifesta-se como raquitismo em crianças e como osteomalácia em adultos. A deficiência pode precipitar e agravar a osteoporose e fraturas em adultos e está associada ao aumento do risco de cânceres comuns, doenças autoimunes, hipertensão e doenças infeciosas. O nível de 30 ng/mL é considerado nível mínimo para soro 25-hidroxi de vitamina D. O raquitismo é uma doença que envolve mineralização prejudicada dos ossos em crescimento. É resultado não apenas da privação de vitamina D, como também deficiências de fosforo de cálcio. Caracterizado por anormalidades estruturais dos osso que suportam o peso. Ocorrem dor óssea, ternura muscular, tetania hipocalcêmica, ossos raquíticos macios e flexíveis. Isto resulta em pernas arqueadas, joelhos batendo, costelas com contas, peito de pombo e protuberância frontal do crânio. A radiogravia revela placas de crescimento epifisário aumentadas que se manifestam como punhos e tornozelos aumentados, sendo resultantes da incapacidade de mineralizar e continuar crescer. Concentrações plasmáticas de séricas aumentadas de fosfatasealcalina ocorrem quando estas são liberadas pelos osteoblastos afetados. O raquitismo causado estritamente pela privação de vitamina D pode ser tratado efetivamente com preparações orais da vitamina ou com fontes naturais ricas na vitamina. Para indivíduos com raquitismo relacionado à deficiência de cálcio ou hipofosfatemia refratária à vitamina D, o tratamento utilizando apenas vitamina D pode não ser efetivo, podendo ser necessários os metabólitos ativos da vitamina D, tais como 25-(OH) D3 ou 1,25 (OH)2D3 ou análogo sintético. A osteomalácia desenvolve-se em adultos cujos fechamentos epifisários tornam aquela porção do osso mais resistente a deficiência de vitamina D. Envolve reduções generalizadas na densidade óssea e presença de pseudofraturas, especialmente da coluna vertebral, fêrmur e úmero. Apresentam fraqueza muscular, risco aumentado de quedas, dor óssea, maior risco de fraturas, particularmente do punho e pelve. Esses sintomas inespecíficos podem confundir o diagnóstico de osteomalácia com fibromialgia, síndrome de fadiga crônica ou depressão. A prevenção é possível com consumo adequado de vitamina D, cálcio e fosforo na dieta. A osteoporose difere da osteomalácia; ela envolve massa óssea diminuída, porem com aparência histológica normal. A osteoporose é uma doença multifatorial que envolve o prejuízo do metabolismo e da função da vitamina D, muitas vezes associados a baixas ou reduzidas concentrações de estrógeno. É mais comum entre mulheres pós-menopausa e homens mais velhos. Toxicidade CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA Caracterizada pelo aumento das concentrações séricas de cálcio (hipercalcemia) e fósforo (hiperfosfatemia) e finalmente calcificação dos tecidos moles (calcinose), incluindo rim, pulmões, coração e até mesmo a membrana timpânica do ouvido, que pode resultar em surdez. Os pacientes com frequência reclamam de dor de cabeça e náusea. Os lactentes que recebem grandes quantidades excessivas podem ter distúrbio GI, fragilidade óssea e crescimento retardado. O UL para vitamina é de 1000 IU/dia para lactentes até 6 meses de idade; 1500 IU para lactentes de 6 a 12 meses; 2500 IU/dia para as idades de 1 a 3 anos; 3000 IU/dia para crianças de 4 a 8 anos. Lactantes e crianças na primeira infância são mais sucetíveis a hipervitaminose D. Em crianças de 9 anos ou mais, o IU é de 4000 IU/dia. Vitamina E Papel fundamental na proteção do corpo contra espécies reativas de oxigênio que são formadas metabolicamente ou encontradas no ambiente. A vitamina E inclui duas classes de substâncias biológicas ativas: os tocoferóis e os compostos relacionados, porem menos ativos biologicamente, os tocotrienóis. Os vitâmeros são denominados de acordo com posição e numero de grupos metil. O mais importante desses é o alfa-tocoferol na forma natural D-isômero. Absorção, Transporte e Armazenamento É absorvida na porção superior do intestino delgado por difusão dependente de micelas, e seu uso depende da presença de gordura dietética e das funções biliar e pancreática adequadas. As formas esterificadas da vitamina E, encontradas nos suplementos, são mais estáveis, podendo ser absorvidas somente após hidrólise pelas esterases na mucosa duodenal. A absorção da vitamina E é altamente variável, e as eficiências variam de 20% a 70%. A vitamina absorvida é incorporada nos quilomícrons e transportada na circulação geral pela linfa. A vitamina E distribuída para o fígado é incorporada nas VLDL através da proteína de transporte específica para vitamina E. No plasma, o tocoferol é também distribuído entre a LDL e as HDLs, protegendo as lipoproteínas da oxidação. A captação celular da vitamina pode ocorrer por meio de processos mediados por receptor (no qual as LDLs liberam a vitamina dentro da célula) ou pela lipoproteína lipase (LPL) à medida que a vitamina E é liberada dos quilomícrons e VLDL pela ação da LPL. Na maioria das células não adiposas, a vitamina E está localizada quase exclusivamente nas membranas. Em tecidos adiposos, não é prontamente mobilizada. CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA Metabolismo O metabolismo da vitamina E é limitado. Primeiramente oxidada em tocoferil quinona biologicamente inativa, que pode ser reduzida para tocoferil hidroquinona. A excreção nas fezes é a principal via de eliminação. Com ingestões normais da vitamina E, uma quantidade muito pequena é excretada na urina como metabólitos hidrossolúveis de cadeia lateral. Funções É o antioxidante lipossolúvel mais importante na célula. Protege os fosfolipideos insaturados da membrana da degradação oxidativa das espécies de oxigênio altamente reativas e de outros radicais livres. Realiza essa função por meio da doação de um hidrogênio, processo chamado bloqueio de radical livre. Essa defesa envolve outras enzimas (ex. superóxido dismutase SOD, glutationa peroxidase GPX, glutationa redutase GT, catalase, tioredoxina redutase TR) e componentes não enzimáticos (ex. glutationa, ácido úrico). Alguns dependem do estado nutricional como GPX e TR que dependem do nível de selênio; o SOD depende do nível de cobre, zinco e manganês; atividade de GR depende do estado adequado de riboflavina. Portanto, a função antioxidante da vitamina E pode ser afetada pelas concentrações de muitos outros nutrientes. As evidencias recentes indicam que a vitamina E também atua na regulação de processos de sinalização celular e expressão gênica, particularmente das enzimas metabolizadoras de substâncias. A necessidade de vitamina E depende em parte da quantidade de ácidos graxos poli-insaturados (AGPI) consumida. A ingestão típica dos norte- americanos compreende cerca de 0,4 mg alfa tocoferol/mg de AGPI; como os EUA não tem problemas significativos de deficiência de vitamina E, acredita-se que tal proporção seja adequada. Fontes Os tocoferóis e os tocotrienois são sintetizados unicamente por vegetais, e os óleos vegetais são as melhores fontes. Quase dois terços da vitamina E, na dieta dos norte-americanos, são fornecidos pelos óleos de salada, margarinas e manteigas, aproximadamente 11% por frutas e vegetais e cerca de 7% por grãos e seus derivados. Como os vitâmeros são insolúveis em água, não são perdidos no cozimento em água, mas podem ser destruídos pela fritura de imersão. CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA Deficiência Os alvos da deficiência são os sistemas neuromuscular, vascular e reprodutor. Pode levar de 5 a 10 anos para se desenvolver. Manifesta-se clinicamente com perda de reflexos tendíneos profundos, prejuízo da sensação de posição e vibratória, alterações no equilíbrio e coordenação, fraqueza muscular e distúrbios visuais. Os sintomas nos humanos são raros e ocorrem apenas naqueles com má absorção atribuível a doenças como atresia biliar ou insuficiência pancreática exócrina com anormalidades no transporte de lipídeos como a abetalipoproteinemia. Em nível celular, a deficiência da vitamina é acompanhada por aumento na peroxidação de lipídeo da membrana celular; células sofrem lesão mais rápida e necrose. Como há movimento transplacentário limitado de vitamina E, bebes recém nascidos tem baixas concentrações teciduais de vitamina E e bebês prematuros podem estar em risco de deficiência. Toxicidade É uma das vitaminas menos tóxicas. Os seres humanos e animais parecem ser capazes de tolerar ingestões relativamente altas – pelo menos 100 vezes a necessidade nutricional. A UL pra vitamina em adultos é 1000mg/dia. Entretanto, doses muito altas, a vitamina E pode diminuir capacidade do organismo utilizar outras vitaminas lipossolúveis. Animais alimentados com quantidades excessivas de vitamina E desenvolveram mineralização óssea prejudicada, armazenamento hepático de vitamina A prejudicado e coagulação sanguínea prejudicada. Uma relação causal entre suplementação de vitamina E e aumento damortalidade é questionável e deve passar por estudos mais aprofundados. Vitamina K Desempenha papel na coagulação sanguínea, formação óssea e regulação dos sistemas de múltiplas enzimas. As formas de vitamina K que ocorrem naturalmente são as fitoquinonas (a série de vitamina K1) que são sintetizadas pelos vegetais verdes, e as menaquinonas (série de vitamina K2) que são sintetizadas pelas bactérias. O composto sintético menadiona (vitamina K3) não possui cadeia lateral, mas pode ser alquilado no fígado para produzir menaquinonas. A menadiona é duas vezes mais potente biologicamente do que as formas K1 e K2. Absorção, Transporte e Armazenamento As K1 são absorvidas por um processo dependente de energia no intestino delgado. As menaquinonas K2 e menadiona K3 são absorvidas no intestino CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA delgado e no cólon por difusão passiva. A absorção depende de uma quantidade mínima de gordura dietética e dos sais biliares e sucos pancreáticos. Os vitâmeros K absorvidos são incorporados em quilomícrons na linfa e levados para o fígado, onde são incorporados nas VLDLs e, subsequentemente, distribuídos para os tecidos periféricos pelas LDLs. Metabolismo As filoquinonas podem ser convertidas em menaquinonas pela desalquilação e realquilação bacterianas. O encurtamento da cadeia lateral e a oxidação produzem metabólitos que são excretados nas fezes através da bile, frequentemente conjungados de ácido glicurônico e que catabolizam as filoquinonas e as menaquinonas. Funções É essencial para carboxilação pós-translacional dos resíduos do ácido glutâmico em proteínas para formar resíduos de carboxiglutamato (GLA); os resíduos ligam-se ao cálcio. No processo de geração de resíduos, a vitamina K é oxidada para um epóxido. Ela é restaurada para sua forma de hidroquinona pela enzima epóxido redutase. Esse processo é conhecido como o ciclo da vitamina K. O ciclo pode ser interrompido por fármacos semelhantes a cumarina, como a warfarina e o dicumarol, que servem de base para atividades anticoagulantes. Pacientes utilizando essas medicações anticoagulantes não precisam eliminar vitamina K de suas dietas, porém, devem manter um nível consistente de ingestão dessa vitamina. Quatro proteínas GLA coagulantes de plasma forma identificadas, entre elas a trombina, que é necessária para conversão de fibrinogênio em fibrina na coagulação sanguínea. Além disso, pelo menos três proteínas encontradas nos tecidos calcificados (a osteocalcina sendo uma delas) e pelo menos uma proteína encontrada no tecido aterosclerótico calcificado (aterocalcina). A vitamina K regula as enzimas envolvidas no metabolismo de esfingolipídeos no cérebro. Pode desempenhar papeis na perda óssea relacionada à idade, doença cardiovascular e regulação da inflamação. Não existem padronizações de ingestões dietéticas. Fontes É encontrada em grandes quantidades nos vegetais de folhas verdes em teores maior que 100 mcg/100g. Em laticínios, carnes e ovos tende a vairar entre 0 a 50 mcg/g e em frutas e cereais normalmente contém aproximadamente 15 mcg/g. O leite materno tende a ter baixo teor de vitamina K, não oferecendo-a suficiente para lactentes menores de 6 meses de idade. Quantidades adequadas podem normalmente ser obtidas pelos alimentos ou CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA produzidas pela microflora entérica. A vitamina K não é destruída pelos métodos de cozimento comuns, não sendo perdida durante cozimento, porém sensível a luz e álcalis. Deficiencia O sinal predominantemente de deficiência é a hemorragia, que, em casos graves, pode causar anemia fatal. A condição fundamental é hipoprotrombinemia, caracterizada pelo tempo de coagulação prolongado. As deficiências de vitamina K são raras entre humanos, mas tem sido associadas à má absorção de lipídeos, destruição da microbiota intestinal em indivíduos que são submetidos a antibioticoterapia crônica e a doença hepática. Doenças hemorrágicas em neonatos são tratadas profilaticamente com a administração da menadiona intramuscular no nascimento. As baixas ingestões de vitamina K tem sido associadas à incidência aumentada de fraturas quadril em idosos. Toxicidade Nem as filoquinonas nem as menaquinonas apresentaram efeito adverso por qualquer via de administração. Todavia, a menadiona pode ser tóxica; as doses excessivas produziram anemia hemolítica em ratos e icterícia severa em lactentes. VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS Tendem a ser absorvidas pela difusão simples quando ingeridas em grande quantidade e por processos mediados por carreador quando ingeridas em quantidades menores. Tiamina Papel no metabolismo de carboidratos e função neural. Absorção, Transporte e Armazenamento É absorvida no intestino delgado proximal por transporte ativo (em doses baixas) e por difusão passiva em doses elevadas (>5mg/dia). O transporte ativo é inibido pelo consumo de álcool, interferindo no transporte da vitamina, e pela deficiência de folato, que interfere com a replicação dos enterócitos. A absorção da mucosa de tiamina é acoplada à sua fosforilação em tiamina difosfato (ThDP), que sua versão ativada é transportada para fígado pela circulação portal. CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA Aproximadamente 90% da tiamina circulante é carreada como ThDP pelos eritrócitos, apesar de existirem pequenas quantidades livres e monofosfato (ThMP) ligadas a albumina. Metabolismo É fosforilada em muitos tecidos pelas cinases específicas em ésteres de difosfato e trifosfato. Cada um pode ser catabolizado por fosforilase para produzir ThMP. Funções A forma funcional é a ThDP – tiamina difosfato; que atua como coenzima para vários complexos de enzimas desidrogenases essenciais para metabolismo de piruvato e de outros alfa-cetoácidos. É essencial para descarboxilação oxidativa dos alfa cetoácidos e conversão oxidativa do piruvato em acetil CoA, que entra no ciclo (TCA) ou ciclo de Krebs para gerar energia. Também é necessária para conversão de alfa-cetoglutarato e 2-cetocarboxilatos, derivados dos aminoácidos metionina, treonina, leucina, isoleucina e valina. A ThDP também atua como coenzima para transcetolase, que catalisa reações de troca de fragmentos de dois carbonos na oxidação da glicose pelo desvio da hexose monofosfato. As AI para lactentes são fundamentadas nas quantidades de tiamina tipicamente encontradas no leite materno. Fontes As fontes mais ricas são o levedo e fígado; entretanto, os grãos integrais são a fonte mais importante da vitamina. Apesar de serem tipicamente ricos, a maioria é removida durante moagem e refinamento. Pode ser destruída pelo calor, oxidação e radiação iônica, porém é estável quando congelada. As perdas de tiamina durante o cozimento variam muito, dependendo do tempo de cozimento, pH, temperatura, quantidade de água utilizada descartada e de água ser ou não clorada. Pode ser destruída por vários sulfitos adicionados no processamento, por enzimas degradantes de tiamina (tiaminases) presentes no peixe cru, marisco e algumas bactérias e por certos fatores termoestáveis em vários vegetais tais como samambaia, chá e a noz de areca. Deficiência Caracterizada por anorexia e redução de peso corporal, assim como por sinais cardíacos e neurológicos. Resulta em beribéri, com confusão mental, perda muscular, edema (beribéri úmido), neuropatia periférica, taquicardia e CURSO DE NUTRIÇÃO BÁSICA cardiomegalia. A doença não edematosa (beribéri seca) normalmente está associada à privação de energia e falta de atividade, enquanto a forma úmida está associada a uma alta ingestão de carboidrato juntamente com exercício físico extenuante. A ultima é caracterizada por edema causado por insuficiência cardíaca congestiva biventricular com congestão pulmonar. Se ThDP, o piruvato não pode ser convertido em acetil CoA e
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