Bioquímica de Proteínas e Aminoácidos

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BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE PROTEÍNAS
(PTN) E AMINOÁCIDOS (AA)
É o principal componente estrutural e funcional de
células do organismo. Quase 50% do conteúdo protéico
está presente em: actina, miosina, colágeno e
hemoglobina.
Colágeno corresponde 25% do total e em desnutridos
pode representar até 50% do total (devido ao catabolismo
protéico).
CLASSIFICAÇÃO
1. de acordo com a solubilidade: albuminas, globulinas e
histonas.
2. de acordo com a função biológica:
- enzimas: quinases, desidrogenases;
- ptns de estoque: mioglobina e ferritina;
- ptns regulatórias: ligadas ao DNA, hormônios;
- ptns estruturais: colágeno e proteoglicanos;
- ptns de proteção: Ig; fatores de coagulação;
- ptns de transporte: hemoglobinas e lipoproteínas;
- ptns contráteis: actina e tubulina.
3. segundo a forma geral:
- globulares: função dinâmica; razão axial (comprimento:
largura) <10, alta solubilidade. Ex: caseína, plasma e
hemoglobina.
- fibrosas: razão axial > 10, função estrutural, baixa
solubilidade. Ex: colágeno, queratina e miosina.
ATIVIDADE BIOLÓGICA DAS PROTEÍNAS
Os AA estão ligados covalentemente por ligações
peptídicas, gerando estruturas primárias, secundárias,
terciárias e quaternárias.
Atividade biológica: ptns nativas (estrutura secundária,
terciária e quaternária). A estrutura quaternária refere-se a
ligações não covalentes de diferentes cadeias
polipeptídicas. Ex.: hemoglobina.
Fig. 1: Estruturas e conformações da proteína.
METABOLISMO DOS MACRONUTRIENTES Prof. José Aroldo Filho
goncalvesfilho@nutmed.com.br
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AMINOÁCIDOS
Os AA são precursores de hormônios, ácidos nucléicos
e subunidades monoméricas, desse modo, são as
unidades básicas das ptns.
Apenas 20 AA (L-alfa-AA) são constituintes de ptns de
mamíferos. Os processos de transdução e tradução
gênicas resultam na polimerização de AA em cadeia linear
(estrutura primária da ptn).
O único AA que é um L-alfa-iminoácido é a prolina (sua
estrutura resulta da ligação do terminal alfa-amina; -NH2; à
cadeia variável alifática).
CLASSIFICAÇÃO NUTRICIONAL E METABÓLICA
1.de acordo com a cadeia lateral:
- apolar: glicina, alanina, valina, leucina, isoleucina,
fenilalanina, triptofano, metionina e prolina.
- neutra: serina, treonina, tirosina, asparagina, cisteína e
glutamina.
- ácida: ácido aspártico e ácido glutâmico.
- básica: histidina, lisina e arginina.
2. nutricionalmente:
Indispensáveis (essenciais)
Histidina
Isoleucina
Leucina
Lisina
Metionina
Fenilalanina
Treonina
Triptofano
Valina
Dispensáveis (não essenciais)
Alanina
Ácido aspártico
Asparagina
Ácido glutâmico
Serina
Condicionalmente Indispensáveis
Arginina
Cisteína
Glutamina
Glicina
Prolina
Tirosina
COZZOLINO  NOVO aminoácido recentemente
descrito, selenocisteína.
O carbono alfa é assimétrico (exceto do AA Glicina),
ligando-se a quatro grupamentos diferentes, o que confere
a capacidade de rotação no plano de luz polarizada,
formando dois enantiômeros: L- e D-aminoácido.
As proteínas naturais são sintetizadas apenas com L-
aminoácidos.
Os D-aminoácidos são encontrados nos alimentos após
tratamento térmico, o que contribui para a redução do valor
nutricional das proteínas.
VALOR BIOLÓGICO DE PROTEÍNAS
Proteínas tem bom valor biológico quando elas
possuem todos os aminoácidos essenciais em proporções
apropriadas. Produtos animais (carne, leite e ovos) são
fontes de proteína de bom valor biológico.
Proteínas de mau valor biológico são proteínas
deficientes em um ou mais aminoácidos essenciais.
Produtos vegetais, em geral, contem proteínas de mau
valor biológico.
Leguminosas com soja, feijões, grão-de-bico, ervilha,
lentilha, são deficientes metionina, embora as proteínas de
leguminosas oleaginosas (soja, amendoim e etc.) se
aproximem mais dos produtos animais. Nos cereais o
aminoácido limitante é lisina. A complementaridade é
realizada por combinações de proteínas de diferentes
teores de AA essenciais, por exemplo, arroz pobre em
lisina e rico em metionina e feijão, pobre em metionina e
rico em lisina. A introdução de alimentos protéicos de
origem animal (ricos em todos os AA essenciais) com
cereais ou leguminosas é outra forma de complementação.
Fig. 2: Complementaridade protéica, segundo CHEMIN &
MURA.
DIGESTÃO PROTÉICA
Cerca de 70 a 100g são provenientes da dieta e 35 a
200g por síntese endógena (turnover endógeno). A perda
fecal é de 1 a 2g de N2 diários.
São necessários 6,25g de proteínas para geração de
1g de nitrogênio.
COZZOLINO  As enzimas responsáveis pelo
processo de digestão das proteínas alimentares são
classificadas em:
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a) endopeptidases: atuam sobre as ligações internas e
liberam grandes fragmentos de peptídeos, que
sofrerão ação de outras enzimas proteolíticas. São as
mais relevantes para a degradação inicial de grandes
polipeptídeos em produtos menores, os quais podem
ser facilmente atacados pelas exopeptidases;
b) exopeptidases: atuam sobre as ligações externas e
liberam um aminoácido em cada reação, são as
carboxipeptidases e as aminopeptidases.
A digestão protéica pode ser subdividida em 3 fases:
gástrica, pancreática e intestinal:
- fase gástrica (pH ácido): o suco gástrico (HCl e
pepsinogênio) é secretado pelas células principais, e o pH
de ação (1 a 3) permite a ativação do pepsinogênio em
pepsina. O pepsinogênio pode sofrer ativação pelas
pepsinas já ativadas (processo de autocatálise). A pepsina
é desnaturada em pH superior a 5.
COZZOLINO  A pepsina tem capacidade de
parcialmente digerir o colágeno! Outro ponto é que a
pepsina é responsável pela digestão de cerca de 10 a
20% das proteínas alimentares.
- fase pancreática (pH alcalino): no suco pancreático, as
principais proteases são tripsinogênio, quimiotripsinogênio,
elastase e carboxipeptidases. O tripsinogênio, após
secretado, na luz intestinal, é quebrado pela enterocinase
(presente na borda em escova) sendo ativado em tripsina.
COZZOLINO  A tripsina ativa o quimiotripsinogênio
em quimiotripsina, a pró-elastase em elastase, e a pró-
carboxipeptidase em carboxipeptidase.
- fase intestinal (pH alcalino): ocorre término da digestão –
40% AA e 60% di e tripeptídeos.
Especificidade das enzimas digestivas
Quimiotripsina: Tyr, Trp, Phe, Met, Leu
Elastase: Ala, Gly, Ser
Carboxipeptidase A: Val, Leu, Ile, Ala
Carboxipeptidase B: Arg, Lys
Pepsina: Tyr, Phe, Leu, Trp
Tripsina: Arg, Lys
ABSORÇÃO DE RESÍDUOS PROTÉICOS
Os peptídeos menores (2 a 8 AA) são digeridos na luz
intestinal por aminopeptidases, dipeptil aminopeptidases e
dipeptidases, liberando AA livres, di e tripeptídeos.
Os resíduos podem ser absorvidos por transporte ativo
ou por difusão facilitada.
Certos AA competem entre si, durante a absorção,
pelos transportadores de membrana, deste modo a
absorção de di e tripeptídeos torna-se importante para
manter balanço nitrogenado positivo.
Este transporte é realizado pela PepT-1, presente na
membrana apical do enterócito, que possui ampla
especificidade e transportam por transporte ativo, di e
tripeptídeos.
COZZOLINO  o PepT-1 é dependente do gradiente de
prótons no momento da absorção dos oligopeptídeos
pelos enterócitos. Trata-se de um cotransportador de
peptídeos e de íons H+.
Os di e tripeptídeos absorvidos são digeridos no
citossol dos enterócitos liberando AA na circulação portal,
ou utilizados pelo enterócito.
COZZOLINO  Os peptídeos que escapam da hidrólise
pelas peptidases citoplasmáticas são transportados
através da membrana basolateral para dentro da
circulação portal por meio de um transportador de
oligopeptídeos, o qual difere caracteristicamente do
PepT-1.
A proteína de transporte de peptídeos na membrana
basolateral permite o transporte por difusão facilitada.
Fig. 3: Absorção de resíduos proteicos.
COZZOLINO  Considerações da absorção de
resíduos proteicos:
 A absorção é mais rápida quando os aminoácidos
são absorvidos na forma de dipeptídeos que em sua
forma livre.
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 Não há competição de absorção entre AA livres e
peptídeos.
 Há conservação de energia metabólica quando da
absorção de peptídeos em relaçãoà forma
monomérica.
 Há manutenção relativa do transporte de dipeptídeos
comparado ao transporte de AA em diversas
situações: jejum, desnutrição, deficiência de vitaminas
e minerais ou doenças intestinais.
 Dipeptídeos estimulam seu próprio transporte via
PepT-1.
BALANÇO NITROGENADO
O pool metabólico de AA é necessário para
manutenção do equilíbrio dinâmico protéico.
Fig. 4: Turnover protéico – processo normal, essencial,
denominado balanço nitrogenado (BN) que
corresponde à diferença entre nitrogênio ingerido e
excretado.
O balanço nitrogenado (BN) é a diferença entre a
quantidade de nitrogênio ingerida e a quantidade de
nitrogênio excretada por dia, onde:
BN = N2 ingerido – N2 excretado
N2 ingerido = proteína da dieta / 6,25
BN (+) anabolismo
BN (-) catabolismo
BN = 0 equilíbrio dinâmico protéico
Um indivíduo adulto, ingerindo uma dieta adequada e
balanceada, está geralmente em balanço nitrogenado, ou
seja, um estado em que a quantidade de nitrogênio
ingerida diariamente está equilibrada com a quantidade
excretada, o que resulta em um saldo zero em relação à
alteração da quantidade de nitrogênio corporal.
SÍNTESE PROTÉICA
A sequência do DNA determina a síntese protéica. A
informação é transmitida do DNA para o RNA por meio da
transcrição genética e tradução genética do RNA é feita
pelo ribossomo, liberando AA que serão unidos entre si.
Cabe ressaltar que a tradução pode ser regulado por
hormônios ou por AA, como a leucina.
Existem 3 tipos de RNA:
- mRNA: molde para síntese de proteínas e transmite a
informação a partir do DNA para o ribossomo;
- rRNA: maioria do RNA, processo de tradução;
-tRNA: transporta AA específicos a partir do pool
intracelular.
Do ponto de vista nutricional, a ingestão inadequada de
proteínas tem como principal conseqüência a alteração do
balanço protéico, uma vez que a taxa de síntese de
algumas ptns corporais diminui enquanto a taxa de
degradação continua.
CATABOLISMO PROTEÍCO
Há aumento da taxa de catabolismo protéico quando a
ingestão de proteínas excede a necessidade do organismo
e todo aminoácido consumido excedente é oxidado e o
nitrogênio é excretado. Esse procedimento é um dos
principais mecanismos regulatórios do metabolismo
protéico durante o consumo de dietas hiperprotéicas.
A regulação do metabolismo protéico também permite o
catabolismo seletivo de proteínas não vitais para o
organismo durante o jejum, disponibilizando AA para a
gliconeogênese, com a conservação de proteínas vitais,
como as proteínas do SNC. Entre as proteínas menos
vitais, tem-se metade da massa muscular corporal.
Estudos em animais têm demonstrado que o jejum de
curta duração provoca diminuição da proteína hepática,
mas não muscular. Mais especificamente, o retículo
endoplasmático rugoso hepático é degradado neste
período.
No tecido muscular, as proteínas não contráteis são as
degradadas prontamente, porém, durante o jejum
prolongado, também ocorre degradação de proteínas
contráteis.
CATABOLISMO DE AA
Quando necessário, ocorre síntese de AA dispensáveis
utilizado alfa-cetoácidos, por meio da transferência de
grupo amino preexistente a partir de outro aminoácido,
mediada por transaminases.
Essa transferência também ocorre durante o
catabolismo de AA. Por exemplo, a alanina é degradada
gerando alfa-cetoglutarato para formar glutamato e libera
piruvato (alfa-cetoácido da alanina) que pode entrar no
Ciclo de Krebs, formando energia, ou entrar na
gliconeogênese (Figura 5).
Apenas treonina e lisina não participam de reações
envolvendo transaminação.
Os cetoácidos são transaminados por
aminotransferases para sintetizar os diferentes
aminoácidos.
A remoção do nitrogênio dos aminoácidos também
ocorre por reações de desaminação, que resulta na
formação de amônia. A desaminação ocorre sempre com o
glutamato que é o produto obrigatório das reações de
transaminação.
Fique atento:
- Histidina: desaminado diretamente;
- Serina e treonina: desaminado por hidratação;
- Aspartato: desaminado pelo ciclo da purina nucleotídeo;
- Glutamato: desaminado por oxidação.
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Fig. 5: Ciclo Glicose-alanina. A alanina funciona como
transportadora de amônia e do esqueleto de carbono
do piruvato do músculo esquelético até o fígado. A
amônia é excretada, e o piruvato é utilizado para
produzir glicose, que é devolvida ao músculo.
METABOLISMO DOS ESQUELETOS DE CARBONOS DE
AA
Os aminoácidos podem ser classificados, de acordo
com a natureza dos seus α-cetoácidos:
 Glicogênicos  alanina, asparagina, aspartato, cisteína,
glutamato, glutamina, glicina, prolina, serina, arginina,
histidina, metionina, treonina e valina  são
metabolizados em piruvato, α-cetoglutarato, oxaloacetato,
fumarato ou succinil-CoA;
 Cetogênicos  leucina e lisina  produzem acetil-CoA
ou acetoacetil-CoA;
 Glicogênicos e cetogênicos  tirosina, isoleucina,
fenilalanina e triptofano  geram dois α-cetoácidos
diferentes. Cabe ressaltar que humanos não sintetizam
glicose a partir de acetil-CoA (base da distinção entre AA
glicogênicos dos cetogênicos).
FUNÇÃO METABÓLICA DOS AMINOÁCIDOS (DAN
WAITZBERG/CHEMIN & MURA 2016)
a) Glutamina
- Vem recebendo especial atenção em nutrição enteral, em
especial em condições de trauma e jejum, passando a ser
indispensável. Ë formado a partir do ácido glutâmico e da
amônia.
- É o AA mais abundante no músculo e no plasma e a mais
importante fonte de energia para os enterócitos,
macrófagos e linfócitos.
- A concentração plasmática de glutamina constitui
aproximadamente 20% do total de aminoácidos livres e,
após um jejum de 12h, a concentração plasmática se
encontra entre 500 e 750mcmol/L, dependendo do balanço
entre a liberação e a captação de glutamina pelos vários
órgãos e tecidos no organismo.
- Órgãos envolvidos na síntese de glutamina incluem-se
músculo esquelético, pulmões, fígado, cérebro e,
possivelmente, o tecido adiposo (presença da enzima
glutamina sintetase).
- Órgãos consumidores de glutamina: células de mucosa
intestinal, leucócitos, células do túbulo renal e fígado.
- A suplementação com glutamina impede a deterioração
da permeabilidade intestinal e mantém a integridade da
mucosa.
b) Arginina
- Promove a secreção de prolactina, insulina, hormônio do
crescimento e IGF. Podem promover a reparação tecidual
por aumento da síntese de colágeno. Apresenta ação
imunoestimulante.
c) Cisteína e taurina
- Podem ser sintetizadas a partir da metionina, com a
presença de piridoxina. Em pacientes urêmicos há
deficiência de B6, reduzindo a produção de cisteína e,
conseqüentemente de taurina, elevando a concentração de
homocisteína.
- A taurina é indispensável em crianças recém-nascidos e
prematuros e deve estar presente em formulações
pediátricas. Sua presença é decisiva para o
desenvolvimento da retina, além de participar de
processos metabólicos, como agregação plaquetária,
neuromodulação e função de neutrófilos.
- Neonatos e pré-termos podem requerer L-cisteína e
tirosina devido à imaturidade de seu sistema enzimático
em converter a metionina em cisteína e em converter
fenilalanina em tirosina.
d) Histidina/3-metil-histidina
- A concentração de histidina em pacientes urêmicos está
reduzida.
e) Alfacetoácidos
- Atuam como precursores na biossíntese de aminoácidos.
- Estimula o hormônio do crescimento, a liberação de
insulina e auxilia na retenção de nitrogênio e síntese
protéica no pós-operatório, em queimados e sepse.
f) Aminoácidos de cadeia ramificada
- A leucina exerce efeitos em novel pós-transcricional e
mais comumente durante a fase de iniciação da tradução
do RNAm em proteína. O mecanismo pelo qual a leucina
estimula a tradução de proteínas está relacionado ao fato
do aumento da concentração intracelular deste aminoácido
promover a ativação de uma proteína quinase denominada
alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) que estimula a
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síntese proteica por meio de três proteínas-chave: p70S6K;
a 4E-BP1 e a eIF4G.
- A leucina influencia o controle de curto prazo da etapa da
tradução da síntese proteica e este efeito é sinérgico com
a insulina.
- A insulinade modo isolado não é suficiente para
estimular a síntese proteica muscular no estado pós-
absortivo, sendo necessária a ingestão de proteínas ou
aminoácidos para restaurar, de forma complementar, as
taxas de síntese proteica.
Fig. 6: Resumo do catabolismo dos aminoácidos. Os aminoácidos estão agrupados conforme seu principal produto
final de degradação. Alguns aminoácidos estão listados mais de uma vez, pois diferentes partes de seus esqueletos
de carbono são degradadas em diferentes produtos finais. Aminoácidos glicogênicos e cetogênicos também estão
delineados na figura, sombreados em cores. Observe que cinco aminoácidos são tanto glicogênicos quanto
cetogênicos. Os aminoácidos que produzem piruvato também são potencialmente cetogênicos.Apenas dois
aminoácidos, lisina e leucina, são exclusivamente cetogênicos.
VIAS NÃO PROTÉICAS DE UTILIZAÇÃO DO
NITROGÊNIO DOS AMINOÁCIDOS
Tabela 1: Vias não protéicas de utilização de resíduos
de aminoácidos (CHEMIN & MURA)
AA PRECURSORES PRODUTO FINAL
Triptofano Serotonina, ácido nicotínico.
Tirosina Catecolaminas, hormônios
da tireóide, melanina.
Lisina Carnitina
Cisteína Taurina
Arginina Óxido nítrico
Glicina Heme
Glicina, arginina, metionina Creatina
Glicina, serina, metionina Metabolismo de grupo metil
Glicina, taurina* Ácidos biliares
Glutamato, cisteína, glicina Glutationa
Glutamato, aspartato,
glicina
Bases dos ácidos nucléicos
* Não é um AA padrão, não faz parte das proteínas, mas é
condicionalmente essencial em Recém natos pré-termo
(RNPT).
CICLO DA URÉIA
O ciclo da Uréia, que ocorre exclusivamente no fígado, é
o mecanismo escolhido para excreção de N2, permitindo
que a amônia (NH3) produto da oxidação dos AA seja
transformada em uréia. Isso ocorre pois a NH3 é
neurotóxica. O ciclo de inicia e termina com a ornitina.
A amônia entra no ciclo e se condensa com o
bicarbonato, formando carbamoil-fosfato, que reage com
ornitina formando citrulina.
O aspartato e citrulina reagem formando
argininossuccinato, clivado em arginina e fumarato. A
arginina é quebrada em uréia e a ornitina é regenerada.
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Um indivíduo saudável, com ingestão média de 70 a
100g de proteína, excreta diariamente 11 a 15g de N2.
OBS.: uréia e amônia são produtos de degradação de
AA, ao passo que o ácido úrico é produto de
degradação de purinas e a creatinina é produto da
degradação de creatina.
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
Após a digestão e absorção de AA pelo TGI, a maioria
dos AA segue para os tecidos hepáticos, via circulação
portal. As células intestinais metabolizam aspartato,
asparagina, glutamato e glutamina e liberam alanina,
citrulina e prolina no sangue portal.
Um segundo tecido que apresenta papel relevante no
controle da concentração plasmática de AA é o fígado. O
fígado é relativamente ineficiente em oxidar tirosina, lisina
e ACR (leucina, isoleucina e valina). Os ACR sendo
captados e metabolizados pelo músculo esquelético,
liberando α-cetoácidos, que podem ser liberados pela
circulação sangüínea a partir da célula muscular, enquanto
outros podem ser oxidados em outros tecidos,
particularmente no fígado.
No início do estado de jejum, a glicogenólise hepática é
relevante para a manutenção da glicemia. A lipogênese é
diminuída, lactato (ciclo de Cori) e glicerol (hidrólise do
triglicerídeo) e AA são utilizados na formação de glicose
(gliconeogênese). Cabe ressaltar que o ciclo glicose-
alanina, no qual o carbono e o nitrogênio retornam ao
fígado na forma de alanina, se torna uma via metabólica
importante. Com o prolongamento do jejum, ocorre
diminuição acentuada da concentração de glicogênio
hepático e o organismo torna-se dependente da
gliconeogênese hepática a partir de glicerol, lactato e AA.
Estima-se que 60g de glicose/dia na fase inicial de jejum
sejam produzidos a partir de AA. Se a privação alimentar
perdurar além de alguns dias, a taxa de degradação
protéica diminui e, após 2 a 3 dias de jejum, o cérebro se
adapta à utilização de corpos cetônicos, visando
preservação de massa magra.
MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE PROTÉICA
SEGUNDO COZZOLINO
 PDCAAS: escore de aminoácidos corrigido pela
digestibilidade da proteína. Considera a capacidade
da proteína em fornecer aminoácidos essenciais nas
quantidades necessárias para crescimento e
manutenção.
PDCAAs=mg AA essenciais/g de proteína teste x TD
mg AA essenciais/g de proteína referência
sendo, TD: índice de digestibilidade (para corrigir o
escore).
TD=Ningerido – (Nfecal – Nfecal endógeno) x 100
Ningerido
Tabela 2: PDCAAS de proteínas selecionadas
(COZZOLINO)
Proteína Digestibilidade PDCAAS
Ovo 98 118
Leite de vaca 95 121
Carne bovina 98 92
Soja 95 91
Trigo 91 42
 BV: valor biológico.
 NPU: utilização de proteína útil - NPU=TD x VB
BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE
CARBOIDRATOS (CHO)
São compostos extremamente abundantes na natureza,
superados apenas pela água. Perfazem 50% das
necessidades energéticas humanas.
CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO (CHEMIN & MURA)
1.de acordo com a localização da carbonila:
- aldose: carbonila no início da cadeia carbônica. Ex.:
glicose, desoxirribose, galactose, manose e ribose.
- Cetose: carbonila no segundo carbono. Ex.: frutose,
ribulose e xilulose.
2. de acordo com o número de carbonos:
- trioses: 3C – gliceraldeído e diidroxicetona.
- tetroses: 4C – eritrose e treose.
- pentoses: 5C – ribose, arabinose, xilose, xilulose e
ribulose.
- hexoses: 6C – glicose, manose, galactose, frutose e
sorbose.
3. de acordo com o grau de polimeralização (número de
unidades monoméricas):
- monossacarídeos (n=1): baixo peso molecular, 3 a 6
carbonos, unidade única, sem conexão com outras
subunidades. Glicose, galactose, frutose, manose, ribose e
desoxirribose são os mais comuns.
COZZOLINO  Os monossacarídeos possuem centros
assimétricos, o que confere diferença no desvio de
plano de luz polarizada, configurando dois
estereoisômeros, as formas D- e L-. Eles possuem
propriedades químicas idênticas, entretanto funções
biológicas diferentes.
Os monossacarídeos que são biologicamente
importantes apresentam sempre a configuração D-.
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- D-Glicose é o maior monossacarídeo encontrado no
organismo. A dextrose é a glicose produzida após hidrólise
do amido de milho.
- D-Frutose é chamada de levulose e é encontrada nas
frutas, mel e no xarope de milho. Dietas com alto teor de
frutose (em conjunto com outros fatores) poderia
contribuir para diabetes tipo 2 e síndrome metabólica.
- D-Galactose é o último dos monossacarídeos de
importância nutricional. Ë encontrada em produtos lácteos
combinada com a glicose na forma de lactose. Alguns
lactentes nascem com uma incapacidade de
metabolizar galactose, condição denominada
galactosemia. A galactose também não depende de
insulina para entrar nas células e é fosforilada em
galactose-1-fosfato e convertida a glicose-6-fosfato
entrando na glicólise.
As oses ribose, xilose e arabinose não ocorrem na
forma livre nos alimentos. São derivados de pentosanas
das frutas, ácidos nucléicos de produtos cárneos e frutos
do mar. São raramente encontrados livres na natureza e
estão tipicamente ligados em formas di- e polissacarídicas.
Apenas uma fração das muitas estruturas de
monossacarídeos formados na natureza pode ser
absorvida e utilizada por seres humanos.
- dissacarídeos (n=2): formados pela ligação glicosídica
de 2 monossacarídeos com 6 átomos de carbono.
Precisam ser digeridos para serem absorvidos: sacarose,
lactose, maltose e isomaltose. Possuem sabor adocicado.
O açúcar invertido também é uma forma natural de
açúcar (por hidrólise resulta em partes iguais de glicose e
frutose). Forma cristais menores que a sacarose e possui
maior poder edulcorante.
O termo invertido decorre de uma característica física da
sacarose, que se altera durante o processo de hidrólise:
originalmente, um raio de luz polarizada que incide sobre a
D-sacarose. Após o processamento de inversão, a glicose
(D+) e a frutose (L-) resultantes têm a propriedade
conjunta de desviarem a luz para a esquerda; ou seja, o
açúcar invertido é levogiro (L-).
Parece possuir um efeito sedativo,por estimulação da
produção de serotonina. O mel é um açúcar invertido.
- oligossacarídeos (2 < n < 10): principais: maltodextrina,
inulina, oligofrutose, estaquiose, ciclo-hetaamilose. Com
exceção da maltodextrina, os oligossacarídeos são
resistentes à digestão.
A rafinose, encontrada no açúcar da beterraba, é um
trissacarídeo feito de galactose, glicose e frutose. A
estaquiose é um tetrassacarídeo composto por duas
galactoses, glicose e frutose. É encontrado em
leguminosas e na abóbora.
O dextrano e o levano são produtos bacterianos estruturais
derivados de açúcares, inclusive sacarose e maltose.
- polissacarídeo (n>10): também conhecidos como CHO
complexos. São eles: amido, polissacarídeos não amido
(fibras alimentares – pectinas, gomas e celulose) e
glicogênio.
A ligação glicosídica é a ligação covalente entre as
unidades de monossacarídeo. É sempre denominada por
uma letra grega (α ou β) dependendo da posição dos
átomos de H e da hidroxila (-OH) do carbono 1. È
essencial para entender a digestibilidade de CHO.
4. de acordo com a digestibilidade:
- digeríveis: capazes de sofrer digestão. Amido, sacarose,
lactose, maltose e isomaltose.
- parcialmente digeríveis: potencialmente digeríveis, mas
não sofrem digestão no intestino delgado, por exemplo,
amido resistente.
- indigeríveis: incapazes de sofrer digestão por enzimas
digestivas humanas. Polissacarídeos não-amido (fibras),
oligossacarídeos e amido resistente.
Segundo DAN WAITZBERG, os principais carboidratos
da dieta são de fontes de milho, trigo, arroz, batata, cana-
de-açúcar, beterraba e leite, como segue na figura abaixo:
Fig 7: Principais carboidratos da dieta Segundo DAN WAITZBERG
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FIBRAS ALIMENTARES NA NUTRIÇÃO HUMANA (CHEMIN & MURA)
Segundo Chemin & Mura: “A fibra da dieta é a parte
comestível das plantas ou carboidratos análogos que são
resistentes à digestão e à absorção no intestino delgado
de humanos, com fermentação completa ou parcial no
intestino grosso.
A fibra da dieta inclui polissacarídeos, oligossacarídeos,
lignina e substâncias associadas à planta. A fibra da dieta
promove efeitos fisiológicos benéficos, incluindo laxação,
e/ou atenuação do colesterol do sangue, e/ou atenuação
da glicose do sangue”.
Nesse sentido, a fibra alimentar pode fazer parte da
categoria de alimentos funcionais, pois interfere em uma
ou mais funções do corpo de maneira positiva.
Os componentes da fração fibra alimentar estão
presentes em especial, grãos integrais, vegetais e frutas.
Segundo as DRIs, as fibras alimentares podem ser
divididas em:
- dietéticas: CHOs não digeríveis e lignina, intrísecos e
intactos das plantas.
- funcionais: CHOs não digeríveis isolados, com efeitos
fisiológicos benéficos em humanos.
- totais: somatório de fibras dietéticas e funcionais.
As fibras também podem ser obtidas industrialmente,
pela hidrólise da sacarose e raiz do almeirão (FOS) ou
pela hidrólise do amido resistente (maltodextrina
resistente).
A celulose é o polissacarídeo mais abundante da
natureza, é um polímero de glicose unido por ligações beta
14, possui alta força mecânica e é constituinte da parede
celular.
A hemicelulose está relacionada ou associada à celulose
e é preferencialmente solúvel em meio alcalino, constituída
por xilanos, mananos e xiloglicanos. Também unidos por
ligações beta 14. A hemicelulose constitui a espinha
dorsal da célula vegetal.
As pectinas estão presentes na lamela média da célula
vegetal. Encontrada em cascas de frutas cítricas e na
polpa da maçã. São os polissacarídeos mais complexos da
parede celular. Tem a capacidade de absorver água
(solúvel) e formar gel. Em sua composição é rica em
ramnogalacturanos e arabinogalacturanos, altamente
solúveis em água e principais constituintes da matriz
celular.
 Os beta-glicanos estão presentes na aveia e na cevada.
Os beta-glicanos são altamente solúveis em água.
 As ligninas estão intimamente ligadas à hemicelulose e
provavelmente à celulose. São polímeros aromáticos de
alto peso molecular. São hidrofóbicos e altamente
resistentes à hidrólise no intestino delgado e bactérias do
cólon. Presentes em sementes comestíveis, como a
linhaça.
 Ceras e cutina estão presentes na superfície da parede
celular. Extremamente resistentes à digestão.
Os frutanos, inulina e FOS, estão presentes na maioria
das dietas e podem ser encontrados no alho, cebola,
aspargo, almeirão, endívia, chicória, alho poro, alcachofra,
trigo, centeio, yacon, mel e banana.
Os principais galactooligossacarídeos (GOS) são
estaquiose, rafinose e verbascose, encontrados em
leguminosas. A rafinose é o açúcar de beterraba.
Amido resistente é a soma de amidos e produtos de
degradação do amido que resistem à digestão e á
absorção de indivíduos saudáveis. Existe em quatro
subtipos:
- AR1 – ligado à matriz celular e presente em grãos e
sementes moídas;
- AR2 – grânulos nativos, presentes em alimentos crus;
- AR3 – amido retrogradado (tratamento térmico e
posterior refrigeração) e
- AR4 – amido modificado termicamente ou quimicamente.
As gomas e mucilagens são de origem vegetal e podem
ser classificadas em extrato de algas (ágar, furcelarana,
alginato e carragenana); exsudatos de plantas (goma
arábica, Gatti, tragacante e karaya) e gomas de sementes
(locuste, guar e psyllium).
EFEITOS BENÉFICOS EM HUMANOS RELACIONADOS
À FRAÇÃO FIBRA
1. Velocidade de esvaziamento gástrico e capacidade de
absorção. O consumo de fibras viscosas promove atraso
de esvaziamento gástrico e conseqüente saciedade, além
de menor velocidade de absorção de nutrientes, como
glicose e lipídeos. Tem-se redução em 11% na absorção
de energia após consumo de psyllium.
Normalização de lipídeos sanguíneos:
- Pacientes com hipercolesteroleima moderada e grave e
DM2, após consumo de goma guar entre 15 e 21g/dia;
- pacientes com hipercolesterolemia e DM2, após consumo
de 9g/dia de B-glicanos;
- uso de 10 a 15g/dia de pectina (redução da reabsorção
de sais biliares);
- Psyllium 10,2g/dia – reduz colesterol total e LDL por
estimular a síntese de sais biliares;
- quitosana, FOS e amido resistente – resultados
controversos;
- celulose – nenhum efeito.
Redução de glicemia:
- consumo de goma guar 10 a 30g/dia;
- gomas derivadas de aveia – efeito similar ao guar;
- Psyllium 10,2g/dia – redução de glicemia e melhor
controle glicêmico de DM2;
- Amido resistente altera o IG;
- Inulina (10g/dia) e FOS (8g/dia) promovem redução da
glicemia de jejum, mas são necessários mais estudos;
- celulose – sem efeito.
2. Capacidade de fermentação – as fibras possuem maior
ou menor capacidade de fermentação, sendo substratos
para bactérias colônicas e, deste modo, produzirem ácidos
graxos de cadeia curta (AGCC). Fibras altamente
fermentáveis são FOS, GOS e inulina.
3. Contribuição energética (1,5 a 2,5kcal/g)
4. Efeito laxativo (psyllium, inulina, oligofrutose, celulose,
produtos derivados de aveia). Fibras funcionais como
10
goma guar, quitosana, amido resistente e B-glicanos não
tem demonstrado resultado significativo nesses aspectos.
Segundo DAN (2009), os produtos de metabolismo
bacteriano das fibras incluem:
- AGCC: acético, butírico e propiônico: os mais importantes
da fermentação bacteriana (bactérias probióticas) das
hemiceluloses e pectinas. São removidos do lúmen
intestinal por difusão iônica e facilitam a absorção de sódio
e potássio (“salvamento colônico”).
- Gases: hidrogênio, metano e dióxido de carbono.
- Energia: utilizada pelas bactérias colônicas para
crescimento e manutenção. Recomendações de fibras: 20
a 35g/dia ou 10 a 13g/1000kcal ingeridas. Crianças acima
de dois anos recomenda-se idade + 5g até os 20 anos de
idade. Idosos recomenda-se 10 a 13g/1000kcal.
Em relação à nutrição enteral, utiliza-se em especial:
- Polissacarídeo da soja: predominância de fibras
insolúveis, aumento de peso fecal e alta fermentação.
- Alfacelulose: celulose pura e não-fermentável, aumenta o
bolo fecal por retenção de água.
- Goma acácia: é uma goma arábica que retém água,
solúvel e altamente fermentável.
- Goma guar: obtida de sementesde cymepsis
(leguminosa), rica em galactose e manose, solúvel e
fermentável, diminui pH colônico e aumenta o peso da
mucosa.
- Pectinas: solúveis e altamente fermentáveis. Polímeros
de acido glucurônico com pentoses e hexose. Retêm água
e forma gel, diminui pH cólon e aumenta o peso da
mucosa
Tabela 5: Diferentes tipos e fontes de fibras segundo CHEMIN & MURA – atenção às fontes de CELULOSE,
HEMICELULOSE, PECTINAS, FRUTANOS e GOMAS.
Tipos de fibras Fontes usuais Principais monossacarídeos
Celulose Vários farelos, vegetais e todas as plantas comestíveis Glc
B-glicano Grãos (aveia, cevada e centeio) Glc
Hemicelulose Grãos de cereais e boa parte de plantas comestíveis Xil, Man, Glc, Fuc, Ara, Gal,
AGal, AGlc
Pectinas Frutas (maçã, limão, laranjas, pomelo), vegetais, legumes e batata Ara, Gal, AGal, Fuc, Ram
Frutanos Alcachofra, cevada, centeio, ris de chicória, cebola, banana, alho e
aspargo
Fru, Glc
Amido
resistente
Bananas verdes, batata (cozida/resfriada), produtos de amido
processado
Glc
Quitina
(quitosanas)
Fungos, leveduras, exoesqueleto de camarão, lagosta e caranguejo Glc-amina, Gal-amina
Rafinose,
estaquiose e
verbascose
Cereais, legues e tubérculos Gal, Glc, Fru
Lignina Plantas maduras Alcool sinapílico, conferílico, p-
cumarílico
Ágar Algas marinhas vermelhas Gal, Gal-andro, Xil, SO4
Carragenanas Algas marinhas vermelhas Gal, Gal-anidro, SO4
Ácido algínico Algas marinhas marrons AGlc, AMan-anidro
Goma karaya Exsudatos de plantas Fuc, Gal, AGal, Ram
Goma tragante Exsudatos de plantas Xil, Gal, AGal, Ram, Ara
Goma arábica Exsudatos de plantas Gal, Ara, Ram AGlc
Goma locuste Sementes de plantas Gal, Man
Goma guar Sementes de plantas Gal, Man
Goma psylium Sementes de plantas Ara, Gal, Agal, Ram, Xil
Gomas xantanas Microrganismos Glc, AGlc, Man
ESPECIFICIDADES DAS FIBRAS (CHEMIN & MURA 2016)
A Ingestão Adequada (AI) de fibra total foi determinada como sendo 38g para homens e 25g para mulheres. A DRI
determinou média de consumo de 14g/1000kcal consumida com objetivo de reduzir risco coronariano.
Tipos de fibra Dose diária (g) Redução de colesterolemia Redução de glicemia
Goma guar 15 – 20 + +
Beta-glicanos 9 + Não determinado
Pectina 10 – 15 + +
Psyllium 10,2 + Não determinado
Quitosana 2,5 Controvérsia Nenhum
Inulina 10 Controvérsia +
FOS 10 Controvérsia +
Celulose - Nenhum Nenhum
11
EFEITOS FISIOLÓGICOS DA FRAÇÃO FIBRA E LOCAL DE AÇÃO, SEGUNDO DAN WAITZBERG (2009)
Tabela 6: Local de ação e efeitos benéficos das fibras segundo DAN WAITZBERG (2009) - atenção a diferente ação em
Intestino Delgado (diminui velocidade de trânsito) vs. Cólon (aumenta velocidade).
Local de ação Efeitos fisiológicos
Estômago e duodeno ↓ Esvaziamento (pectina e gomas)
↓ pH do suco duodenal (pectina)
viscosidade do suco duodenal (pectina e gomas) saciedade
pós-prandial
Intestino delgado ↓ Velocidade do trânsito intestinal
↓ Absorção de Zn, Fe, Ca, P e Mg
Cólon Volume fecal: capacidade hidrofólica
número de bactérias
velocidade do trânsito intestinal
↓ pressão do lúmen intestinal
alterações na atividade enzimática
Pâncreas ↓ Atividade de lipase (pectina e gomas)
↓ atividade de amilase (pectina)
Fígado Excreção de sais biliares
↓ [colesterol]
EFEITOS METABÓLICOS DA FRAÇÃO FIBRA, SEGUNDO DAN WAITZBERG (2009)
Tabela 7: Efeitos metabólicos das diferentes fibras em patologias segundo DAN WAITZBERG (2009) – atenção à
aplicabilidade no tratamento dietético em DM e doenças cardiovasculares, lembrando que a atuação em doenças
cardiovasculares que permitiu o estabelecimento da Ingestão adequada (IA) de 14g/1000kcal!
Distúrbios
metabólicos
Efeito da fibra Mecanismo de ação
Diabetes Mellitus ↓Glicose sanguínea
↓glicosúria
↓requerimento de insulina
sensibilidade à insulina
∙Retardo no esvaziamento gástrico
∙Formação de gel com pectina e goma guar no intestino, que
impede a absorção dos carboidratos
∙Efeito “protetor” dos carboidratos à ação de enzimas
∙Altera a ação de hormônios intestinais (glucagon)
Obesidade Saciedade
↓Biodisponibilidade de nutrientes
↓Densidade calórica
Altera resposta hormonal
Alteração da termogênese
∙Conteúdo de gordura fecal
∙Inibe a absorção de carboidratos com o aumento da ingestão de
fibras
∙Tempo de trânsito intestinal
∙Altera a ação da insulina, glucagon e outros hormônios intestinais
Doenças
cardiovasculares
Reduzem os níveis de colesterol e
triglicerídeos
∙Inibe a circulação de ácidos biliares
∙Alteração a flora bacteriana, resultando em mudança a atividade
metabólica
∙Alteração da função de enzimas pancreáticas e intestinais
Tab. 8: Propriedades dos carboidratos (COZZOLINO).
oligossacarídeos oligossacarídeos polissacarídeos
disponíveis não glucanos não amido
Fornecer energia X X X X* X* X*
Aumentar saciedade X
Fonte de AGCC X X X
Aumenta volume fecal X X
Efetio Prebiotico X
Redução de colesterol X
Aumenta absorção de cálcio X
Carboidratos
Propriedades fisiológicas açúcares amido amido resistente
* o fator de energia para fibra alimentar fermentável é de 2kcal/g.
CARBOIDRATOS NOS ALIMENTOS – CONSUMO,
DIGESTÃO E ABSORÇÃO
O principal tipo de CHO presente na alimentação
humana é o amido (60% dos CHO totais), presente em
arroz, inhame, mandioca, milho, trigo e batata.
Cana-de-açúcar, beterraba, abacaxi e outras frutas são
fontes de sacarose (a sacarose compreende 30% dos
CHO totais da alimentação). Leite e derivados são fontes
de lactose (10% do restante dos CHO alimentar).
O amido é constituído por dois tipos de cadeia: linear
(amilose – 15 a 20% amido) e ramificada (amilopectina –
80 a 85% do amido). A digestão do amido se inicia na
boca, com ação da amilase salivar que quebra a amilose
em maltose e a amilopectina em maltose e dextrina.
12
A amilase salivar continua sua ação no estômago, a não
ser quando a acidez alta (pH <4). Com a chegada do
quimo ácido no duodeno, tem-se estímulo da secreção de
secretina, para tamponar o pH e a presença de lipídeos e
resíduos protéicos estimula a secreção de CCK, que
estimula a secreção de enzimas pancreáticas.
A amilase pancreática, que digere os produtos de
digestão da amilase salivar em dextrinas, hidrolisadas
então por glicoamilases (ou dextrinase) na luz intestinal,
liberando maltose e isomaltose.
A maltose e a isomaltose são quebradas por
dissacaridases presentes na borda em escova (maltase e
isomaltase, respectivamente), liberando glicose para
absorção.
A sacarose presente no alimento é hidrolisada pela
sacarase na borda em escova, liberando glicose e frutose
para absorção, ao passo que a lactose é quebrada pela
lactase no ápice da borda em escova, liberando glicose e
galactose para serem absorvidas.
Enzimas de borda em escova:
 Sacarase = cliva a ligação alfa entre C-1 da glicose e
C-2 da frutose;
 Maltase = cliva a ligação alfa entre C-1 da glicose e C-
4 da glicose;
 Isomaltase = cliva a ligação alfa entre C-1 da glicose e
C-6 da glicose;
 Lactase = cliva a ligação beta entre C-1 da galactose
e C-4 da glicose.
ABSORÇÃO DE MONOSSACARÍDEOS
Na primeira porção do duodeno, a amilase pancreática e
glicosidades sintetizadas pelos enterócitos liberam os
resíduos de glicose, frutose, maltose, isomaltose e
dextrinas alfa-limite.
Quanto maior a disponibilidade de CHO na borda em
escovam maior a síntese de transportadores e enzimas.
Na borda em escova tem a presença das enzimas
lactase (LPH), sacarase-isomaltose (SI) e maltase-
glicoamilase (MGA), dispostas respectivamente da região
apical  criptas.
Os resíduos de glicose e galactose são transportados
pelo SGLT-1 (sodium glicose transporter 1), que
promovem o transporte ativo de glicose e galactose
mediante presença de sódio e gasto de ATP.
Os resíduos de frutose são transportados por difusão
facilitada, via GLUT-5 (com grande dependência de
absorção mediante outros CHOs na luz intestinal).
Fig. 8: Mecanismo de absorção de CHO na borda em escova.
ÍNDICE GLICÊMICO
Índice glicêmico (IG) é definido como o aumento da área
sob a curva da glicemia em resposta a uma dose
padronizada de carboidrato (50g, em um período de 2h
após consumo),isto é, a resposta da curva de glicemia
acima do nível de glicose sangüínea em jejum.
Acredita-se que dietas que monitoram o IG sejam
aplicáveis em indivíduos saudáveis, obesos, DM e
hiperlipidêmicos, uma vez que sabe-se que o consumo de
dietas de alto IG provocariam maior liberação de insulina
pelas células beta pancreáticas, com funções de estímulo
de enzimas como acetil-CoA e HMG-CoA redutase,
envolvidas na síntese de AG e colesterol, respectivamente,
além de inibir a enzima lípase hormônio sensível,
responsável pela lipólise tecidual.
Além do preparo, processamento e armazenamento,
são fatores que influenciam o IG:
Concentração de frutose do alimento;
Concentração de galactose do alimento;
Presença de fibras viscosas (goma guar, β-glicanos);
Presença de inibidores de amilase: lectinas e fitatos;
Adição de proteínas e lipídeos à refeição;
Relação amilopectina/amilose.
As cadeias de amilopectina são mais rapidamente
digeridas que as de amilose.
Tabela 10: Teor de amilose e amilopectina de
alimentos selecionados, segundo CHEMIN & MURA.
Alimento Amilopectina (%) Amilose (%)
Milho 76 24
Batata 80 20
Arroz 81,5 18,5
Trigo 75 25
Mandioca 83,3 16,7
13
De acordo com a OMS classifica-se:
- baixo IG – IG <60;
- moderado IG – 60 < IG < 85;
- alto IG: IG >85.
Tabela 11: IG de alimentos selecionados, segundo
CHEMIN & MURA.
BAIXO MODERADO ALTO
Feijão
Lentilha
Grão de bico
Ervilha
Farelo de
trigo
Milho verde
Mandioca
Farinha de
mandioca
Macarrão
Canjica
Arroz integral
Beiju
Batata
Pão francês
Pão de forma
Farinha de
milho
Curau
Polenta
Milho extrusado
Arroz polido
CHEMIN & MURA - A carga glicêmica (CG) é definida
como a medida de elevação da glicose diante do consumo
de uma alimento específico em uma refeição.
Assim, a CG ajusta o valor do IG com base no TAMANHO
DA PORÇÃO do alimento CONSUMIDA.
CG = g de CHO x IG / 100
Exemplo: cenoura: IG alto (92); a CG de uma porção de
meia xícara é baixa (6).
Tabela 12: Séries para IG e Carga Glicêmica (CC) –
também apresentada na CHEMIN & MURA.
IG CC
ALTO ≥70 ≥20
MÉDIO 56 a 69 11 a 19
BAIXO ≤55 ≤10
Tabela 13: IG e CG de alimentos selecionados da
tabela internacional de IG:
IG CC
Maça 40 6
Batata assada 85 26
Arroz integral 50 16
Cenouras 92 5
Cereal de milho 92 24
Suco de laranja 50 13
Pão puro 72 25
Batata chips 54 11
Bolo
industrializado
54 15
Açúcar refinado
(sucrose)
58 6
Aplicabilidade do IG  devem ser considerados três
princípios:
A dieta deve conter conteúdo de moderado a alto em
CHO;
Ter baixo teor de lipídeos saturados;
A cada refeição escolher 1 alimento de baixo IG em
detrimento de um de alto IG, ex.: maçã no lugar de
banana.
Como fazer:
Para isso, deve-se determinar a porcentagem que cada
alimento fornece em relação ao total de CHO da refeição
(E1);
Multiplicar o valor obtido anteriormente pelo IG de cada
alimento da refeição (E2); e
Somar os valores obtidos de cada alimento na etapa
anterior.
DISTRIBUIÇÃO, ARMAZENAMENTO E MOBILIZAÇÃO
DE CHO – CHEMIN & MURA
*GLUT-1  carreador existente nas hemácias, as quais
dependem exclusivamente da glicose para o seu
metabolismo. Ocorrem também em outros tecidos como
coração, cérebro, rins, adipócitos, fibroblastos, placenta e
retina.
*GLUT-2  carreador presente principalmente no fígado e
nas células beta-pancreáticas. Tem uma afinidade por
glicose menor o que o GLUT-1, sendo ativa apenas no
período pós-prandial. Pode transportar galactose, manose
e frutose. A habilidade de transportar frutose é vista
apenas em GLUT-2 e GLUT-5.
*GLUT-3  expressa em maior quantidade no cérebro, rim
e placenta, além dos espermatozóides.
*GLUT-4  o mais importante transportador sensível a
insulina: adipócitos, músculo esquelético e músculo
cardíaco.
*GLUT-5  expressa principalmente no jejuno, mas
também nos rins, músculo esquelético e adipócitos, na
microglia e na barreira hematoencefálica. Possui baixa
afinidade por glicose e é o principal transportador de
frutose.
*GLUT-6  localizado no jejuno e semelhante ao GLUT2;
*GLUT-7  transportador de glicose hepática
microssômica, com alta afinidade pela enzima glicose-6-
fosfatase.
DISTRIBUIÇÃO, ARMAZENAMENTO E MOBILIZAÇÃO
DE CHO, segundo DAN (2009)
Existe uma subdivisão dos transportadores GLUT e
CLASSE I,II,III, sendo:
- CLASSE I: Engloba os transportadores GLUT de 1 a 4.
- CLASSE II: é composto pelo GLUT-5, além dos
transportadores GLUT-7, GLUT-9 e GLUT-11.
* GLUT-9: expresso em fígado e rins.
* GLUT-11 tem forma curta e longa. O de forma curta tem
habilidade de transportar glicose (baixa afinidade) e
transporta frutose competitivamente, estando presente no
coração e músculo esquelético. A forma longa transporta
frutose e é expresso em fígado, pulmão, traquéia e
cérebro.
- CLASSE III: composto por GLUT-6, GLUT-8, GLUT-10,
GLUT-12 e HMIT.
*GLUT-6: transporta glicose em cérebro, baço e leucócitos.
*GLUT-8: testículo, cérebro e tecido adiposo.
*GLUT-10: transporta glicose em fígado e pâncreas. É
sensível à insulina. Está associado ao DM tipo 2.
*GLUT-12: não caracterizado, presente em coração,
intestino delgado, próstata e tecidos sensíveis à insulina.
*HMIT: transportador de mioinositol acoplado ao H+, no
cérebro.
14
CONTRAÇÃO MUSCULAR vs CAPTAÇÃO DE GLICOSE
A contração muscular otimiza a captação muscular de
glicose, o que trouxe à tona reflexões sobre a
aplicabilidade do exercício físico na prevenção ou no
tratamento do DM.
ARMAZENAMENTO DA GLICOSE (GLICOGÊNESE)
Assim que são captadas pelas células, as moléculas de
glicose são convertidas em glicose-6-fosfato (Gli6P),
mecanismo que mantém a permanência deste nutriente no
espaço intracelular.
As moléculas de Gli6P podem seguir dois caminhos:
armazenada ou utilizada.
O armazenamento de glicose em humanos é feito na
forma de glicogênio em dois lugares: muscular e hepático.
O glicogênio muscular é fonte de energia apenas para
contração muscular, já o glicogênio hepático é responsável
por manter glicemia em estado de jejum ou entre
refeições, uma vez que o fígado é o único que possui a
enzima glicose-6-fosfatase, capaz de retirar o fosfato da
Gli6P, liberando glicose para a corrente sanguinea
(glicogenólise).
A glicogênese é considerada um dos mecanismos
responsáveis pelo controle da glicemia. A síntese de
glicogênio é estimulada pela insulina.
GLICOGÊNIO
O glicogênio corresponde a cadeias ramificadas de
glicose e é armazenado nos músculos e fígado.
O “homem médio” de 70kg armazena um suprimento de
apenas 18h de combustível na forma de glicogênio,
comparado a um suprimento na forma de gordura de 2
meses. Cerca de 150g de glicogênio são armazenados
nos músculos (que pode ser aumentada em até 5 vezes
com o treinamento físico). Já o fígado estoca até 90g de
glicogênio.
MOBILIZAÇÃO DE GLICOGÊNIO (GLICOGENÓLISE)
No período pós-absortivo, aproximadamente 2h após a
refeição, a gradativa redução da glicemia induz o
organismo a buscar mecanismos capazes de reverter esse
quadro e evitar a hipoglicemia. Um dos primeiros
mecanismos é a quebra do glicogênio hepático
(glicogenólise hepática).
Os hormônios contra-regulatórios responsáveis pelo
estímulo da quebra de glicogênio hepático é a adrenalina e
o glucagon. Além de atuar sobre as células musculares, a
adrenalina regula a glicemia indiretamente, por inibir a
produção de insulina pelas células beta-pancreáticas.
MOBILIZAÇÃO DA GICOSE (GLICÓLISE)
A degradação de glicose pode ser iniciada logo após a
sua captação celular, quando é fosforilada à Gli6P ou a
partir de suas reservas. Em seguida, as moléculas podem
ser degradadas, em processo denominado glicólise. O
processo de formação de energia (ATP) envolve glicólise
(citoplasma), ciclo de Krebs e cadeia respiratória
(mitocôndria).
 Degradação citossólica
Tem sido descrita como glicólise anaeróbica (sem O2)
que na ausência do O2 tem como produto final o lactato.
Na degradação citossólica, pode-se observar a síntese
de 4 moléculas de ATP, a partir da fosforilação do ADP,
porém são gastos duas moléculas de ATP logo no início
da glicólise, considerando saldoenergético da glicólise 2
ATPs de energia. A degradação citossólica, embora tenha
pouco saldo energético, pode ser indispensável para
algumas células, como as hemácias, pois estas não
possuem mitocôndrias, e para as células do músculo
esquelético, quando em alta atividade.
Atenção: pacientes com deficiência de piruvato quinase
(converte piruvato em lactato) pode ser risco para anemia
hemolítica, pois o excesso de piruvato formado impediria a
ressíntese de NAD, provocando sobrecarga metabólica e
morte celular.
A produção de lactato (embora tóxico) é essencial para
ressíntese do NAD e manutenção do processo de glicólise.
Sabe-se que o acúmulo de lactato pode ser prevenido ou
postergado pela remoção hepática do lactato, sendo
convertido em piruvato (Ciclo de Cori) e de piruvato à
glicose (gliconeogênese hepática).
A velocidade da glicólise é regulada por ação de três
enzimas: hexoquinase, fosfofrutoquinase-1 e piruvato
quinase.
- Ativação de glicólise: elevação de AMP que estimularia
fosfofrutoquinase-1 e piruvato quinase.
- Inibição da glicólise: altas concentrações de Gli6P que
inibiria a hexoquinase; altas concentrações de citrato que
inibiriam a fosfofrutoquinase-1 e altas concentrações de
Acetil-CoA que inibiria a piruvato quinase.
Oxidação do Piruvato
Na presença de oxigênio, as moléculas de piruvatoi
devem convertidas em Acetil-CoA, pela ação da enzima
piruvato desidrogenase, para que isso ocorra, o piruvato
deve ser transportada para a matriz mitocondrial. Na
mitocôndria, o piruvato é oxidado em Acetil-CoA e desta
forma o Acetil-CoA é condensado com o oxaloacetato e
entra no Ciclo de Krebs.
A partir desta reação, forma-se citrato pela enzima citrato
sintetase. O citrato é oxidado por diversas etapas até
oxaloacetato novamente. A cada volta do Ciclo de Krebs,
forma-se agentes redutores (NADH e FADH2) que serão
levados à cadeia respiratória para síntese de ATP.
OBS.: a oxidação de AA e Ácidos graxos também tem
como produto final Acetil-CoA e, deste modo, a formação e
oxidação de Acetil-CoA é o ponto chave da integração
metabólica dos compostos alimentares.
GLICONEOGÊNESE
Gliconeogênese  formação de nova glicose por fontes
não CHO.
Essa conversão possui 3 obstáculos:
- conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato;
- conversão de frutose 1,6 difosfato em frutose-6-fosfato;
- conversão de glicose-6-fosfato em glicose livre.
Esses obstáculos podem ser facilmente ultrapassados
no fígado e, em menor magnitude nos rins. Nutrientes
gliconeogênicos: AA glicogênicos, glicerol e lactato.
15
Principais vias de gliconeogênese a partir de aminoácidos:
1.síntese de glicose a partir de alanina:
Fig 9: Gliconeogênese a partir da ALANINA.
2. síntese de glicose a partir de glutamina:
A síntese de glicose a partir de glutamina é similar à
síntese pela alanina, pois a glutamina também pode ser
convertida em piruvato. A via de oxidação do Lactato é
descrita como segue abaixo:
Fig 10: Gliconeogênese a partir da LACTATO.
A oxidação do glicerol em nova glicose ocorre pela
formação de gliceraldeído-3-fosfato pela quebra do glicerol
e deste modo, subindo pela via glicolítica até glicose.
Acredita-se que o organismo seja capaz de sintetizar
diariamente 130g de glicose pela gliconeogênese,
entretanto o consumo pelo SNC é de aproximadamente
150g, sendo 120g para cérebro e 30g para os eritrócitos e,
que, em períodos de inanição, a gliconeogênese não seria
capaz de suprir as necessidade isoladamente, logo, após 2
a 3 dias de jejum, o cérebro se adapta ao uso de corpos
cetônicos como fonte de energia.
Por este motivo, a National Academy of Science
determinou a DRI de CHO, como ingestão mínima diária
de 130g para indivíduos acima de 1 ano de idade, 175g
para gestantes e 210g para nutrizes.
CARBOIDRATOS E BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS
O Ciclo de Krebs é considerado um dos principais
motivos de integração entre o metabolismo dos
macronutrientes.
A formação de Acetil-CoA no início deste ciclo pode ser
a chave para a biossíntese de ácidos graxos e
triglicerídeos. A síntese de AG a partir de Acetil-CoA
envolve:
- carboxilação da Acetil-CoA em malonilCoA;
- síntese de AG a partir de malonilCoA.
Em humanos, o consumo excessivo de CHO e calorias,
simultaneamente, parece promover ganho de peso
corporal, principalmente por meio da redução da lipólise, e
não por meio de uma significativa elevação na síntese de
ácidos graxos a partir da cadeia carbônica de CHO
ingeridos em excesso.
METABOLISMO DA GALACTOSE (COZZOLINO)
Nas células hepáticas, a galactose é convertida em
galactose-1-fosfato pela enzima galactoquinase e, depois
em glicose-1-fosfato, e então armazenada na forma de
glicogênio. Muitos elementos teciduais e estruturais
necessitam de galactose, como os mucopolissacarídeos,
deste modo, na ausência de galactose na dieta, o
organismo converte glicose em galactose.
METABOLISMO DA FRUTOSE (COZZOLINO)
Após absorção, a frutose é quase totalmente removida
pelo fígado. Uma parte se transforma em lactato por meio
da glicólise e então degradada pelo Ciclo de Cori, e outra
pode ser utilizada como intermediário de via glicolítica ou
gliconeogênese.
O consumo elevado e rápido de bebidas à base de
frutose (ou sacarose) provoca elevação nas
concentrações circulante de triglicerídeos (TG), em
virtude da saturação da via glicolítica, formando
intermediários da biossíntese de TG, como o glicerol, e
pela metabolização preferencial da frutose por essa
mesma via.
ETANOL (DAN WAITZBERG)
Considerado tóxico e fornece cerca de 7kcal/g. É
rapidamente absorvido e metabolizado pela álcool
desidrogenase hepática (ADH) em acetaldeído e, então,
em acetil coenzima A.
16
A ADH necessita de niacina e tiamina como cofatores.
Quando a quantidade de álcool na célula exceder a
capacidade de oxidação, ativa-se o sistema microssomal
de oxidação do etanol (MEOS).
Como o MEOS é responsável pelo metabolismo de
muitas drogas, o abuso de álcool pode alterar as respostas
às medicações.
Outro ponto é que no metabolismo do álcool, se o
indivíduo possuir baixo consumo de tiamina e niacina,
pode desencadear doença neurológica.
Fig 11: Metabolismo do Etanol e complicações metabólicas associadas. ADH – álcool desidrogenase; MEOS – sistema
microssomal de oxidação do etanol; ALDH – Aldeído desidrogenase; ROS – radicais livres; LDH – lactato
desidrogenase. O etanol, após ser absorvido, alcança a circulação portal. Nos hepatócitos, o etanol pode ser
metabolizado por dois grandes sistemas: (1) ação da alcool desidrogenase hepática [ADH]; e (2) o sistema
microssomal de oxidação do etanol [MEOS]. Ambos sistemas possuem como produto final o acetaldeído. O
acetaldeído sofrerá oxidação em mitocôndrias do hepatócito, após atuação da enzima aldeído desidrogenase,
produzindo acetato (corpo cetônico) e NADH, além de radicais livres, que se em excesso, promoveriam
hepatotoxicidade. O acetato, em células hepáticas e em células musculares, é biotransformado em acetil-CoA, que
poderá estimular a produção de triglicérides, e consequente hipertrigliceridemia. O consumo excessivo de bebida
alcoólica, associado a baixo consumo dietético, pode promover deficiência de tiamina e niacina, que tanto estimularia
a produção de lactato (e hiperlactacidemia) quanto redução da gliconeogênese, podendo gerar hipoglicemia.
17
BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE LIPÍDEOS
TIPOS DE LIPÍDEOS
Os lipídios podem ser classificados em lipídios simples,
lipídios compostos ou lipídio variados.
Lipídios simples: ácidos graxos, gorduras neutras
(monoglicerídeos, diglicerídeos e triglicerídeos – estes de
ácidos graxos com glicerol) e as ceras (ésteres de ácidos
graxos com alcoóis de alto peso molecular, como os
ésteres de esterol).
Lipídios compostos: lipídios complexados a um radical
não lipídico, por exemplo, os fosfolipídios, os glicolipídios e
as lipoproteínas.
Lipídios variados: são os derivados lipídicos, como os
esteróis (colesterol, vitamina D e sais biliares) e as
vitaminas lipossolúveis (vitaminas A, E e K).
ÁCIDOS GRAXOS (AG)
São moléculas compostas basicamente de carbono,
oxigênioe hidrogênio, com um radical ácido (-COOH).
- Classificação dos AG de acordo com o comprimento da
cadeia carbônica:
 AGCC  4 – 6 átomos de carbono (O ácido graxo
acético e o ácido propiônico, com 2 e 3 átomos de
carbono respectivamente, embora sejam
considerados AGCC, não estão presentes na
estrutura dos triacilgliceróis, fosfolipídios e do
colesterol esterificiado);
 AGCM  8 – 12 átomos de carbono;
 AGCL  14 – 18 átomos de carbono;
 AGCML  > 20 átomos de carbono na cadeia.
- Classificação de acordo com o grau de saturação:
 Saturados – não possuem dupla ligação;
 Monoinsaturados – possuem uma dupla ligação e
apenas AG contendo 14 ou mais carbonos podem
existir como MUFAS;
 Poliinsaturados – possuem duas ou mais dupla
ligações. Apenas AG contendo 18 ou mais carbonos
podem existir como PUFAS.
Fig 12: Tipos de ácidos graxos.
- Sistema ômega de nomenclatura dos AG
Facilita a identificação de essencialidade dos AG.
Baseia-se na posição da dupla ligação contada a partir do
grupo metil (-CH3) e não do carboxila (COOH). Utiliza-se a
letra grega ômega (w).
 W-3  linolênico, EPA e DHA;
 W-6  linoléico, araquidônico;
 W-7  palmitoléico;
 W-9  oléico.
18
ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS
Existe muita controvérsia sobre quais ácidos graxos são
ditos essenciais, mas consideram-se os AG provenientes
das séries W3 (Linolênico) e W6 (Linoléico), pois são
precursores dos demais AG das suas séries.
Os ácidos graxos da série ômega também podem
funcionar como mediadores químicos de processo
inflamatórios, pela produção de diferentes eicosanóides.
Tanto AG com 20 átomos de carbono da série w3
quanto da série w6 são hidrolisados pelas mesmas
enzimas de lipooxigenase, resultando em leucotrienos,
quanto pela ciclooxigenases, resultando em prostanóides
(prostaglandinas, prostaciclinas e tromboxanos).
A proporção ótima W6/W3 como sendo 2:1 a 3:1
(quatro vezes menor que a ingestão atual).
ATENÇÃO:
- W3: 20:5 (EPA)  LT classe 5 e PG e TX classe 3 (pró-
inflamatórios menos potentes / antiinflamatórios);
- W6: 20:3 (gama-linolênico)  LT classe 3 e PG e TX
classe 1 (pró-inflamatórios menos potentes /
antiinflamatórios);
- w6: 20:4 (Araquidônico)  LT classe 4 e PG e TX classe
2 (pró-inflamatórios mais potentes).
Fig 13: Metabolismo de AGPI e formação de eicosanóides.
TRIGLICERÍDEOS (TG)
São ésteres formados por uma molécula de glicerol
(álcool) ligado a três moléculas de AG. Nos humanos, os
TG estão armazenados no tecido adiposo, possuem
função de reserva de energia, e independente do tipo de
AG presente possuem a relação de 9kcal/g.
ÓLEOS E GORDURAS
Os TG presentes na dieta são ingeridos como óleos e
gorduras. A definição de óleos e gorduras está baseada na
consistência e depende do tipo de AG presente no TG.
Óleos são líquidos à temperatura ambiente (25°C) e
compostos por AG contendo um grande número de
MUFAS e PUFAS. Podem ser de origem vegetal (soja etc)
ou animal (óleo de peixe).
Gorduras são sólidas à temperatura ambiente e
compostas por AG saturados ou insaturados trans.
19
Tabela 14: Tipos de ácidos graxos e ponto de fusão.
Simbolo Nome comum Ponto de fusão ºC
12:0 Láurico 44,2
14:0 Miristico 53,9
16:0 Palmítico 63,1
18:0 Esteárico 69,6
18:19t Elaidico 46
18:19c Oleico 13,4
18:2 9c,12c Linoleico -5
18:1 9t, 12t Linoelaidico 28
18:3 Linolênico -11
20:4 Araquidônico -49,5
FOSFOLIPÍDEOS
São lipídeos anfipáticos, contendo glicerol, 2 moléculas
de AG e um radical fosfato. A função do fosfolipídeo é
formar a bicamada lipídica das membranas plasmáticas
das células animais. Atuam como emulsificantes, tanto que
estão presentes na bile.
O tipo de ácido graxo interfere na fluidez da membrana,
que deve ter a consistência de gel. Uma baixa proporção
de PUFAS na membrana plasmática, quando comparada
com o teor de saturados, pode tornar a membrana mais
sólida e menos fluida, o que compromete a sinalização
celular.
Sabe-se que os fosfolipídeos presentes nas membranas
da retina e dos neurônios são ricos em W3, em especial
EPA e DHA. Estes podem ser introduzidos pela ingestão
de ácido alfa-linolênico ou pela ingestão de EPA e DHA.
A lecitina (fosfatidilcolina) é o principal fosfolipídio,
sendo o componente principal dos lipídios na
membrana de camada dupla de lipídios. É o principal
componente das lipoproteínas. Produtos de origem
vegetal (leguminosas) também são fontes ricas.
ESTERÓIS
Os esteróis são lipídeos com radical
cicloperidrofenantreno e podem ser encontrados em
vegetais (fitosteróis – estigmasterol, beta-sistosterol e
campestrol), em fungos (ergosterol) e animais (colesterol).
O colesterol desempenha função estrutural, presente
nas membranas plasmáticas e organelas.
Além disso, é constituinte de sais biliares, precursor de
vitamina D3 (colecalciferol) e precursor de hormônios
sexuais masculinos e femininos, além do cortisol e da
aldosterona.
LIPÍDIOS SINTÉTICOS
O principal lipídio sintético é o TCM. Apesar de
ocorrerem naturalmente na gordura do leite, óleo de coco
e palmeira, são produzidos comercialmente (óleo TCM)
como um subproduto na produção de margarina.
Fornecem 8,25kcal/g.
Lipídios estruturados incluem o óleo TCM esterificado
com um AGE, em especial W3.
Os substitutos de gordura possuem VCT variados e
utilizados na redução de peso. Caprenina fornece 5kcal/g
e a olestra e carragenina fornecem 0kcal/g.
Os monoacilgliceróis e diacilgliceróis são utilizados
como emulsificantes e contribuem para as propriedades
sensoriais da gordura. Fornecem ~ 5kcal/g.
PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS LIPÍDEOS, SEGUNDO DAN
(2009)
-Fornecimento de energia (9,3kcal/g); AG essenciais e
vitaminas lipossolúveis;
-Combustível energético armazenado para condições de
jejum (95% na forma de TG);
-Proteção mecânica e manutenção de temperatura
corpórea;
-Síntese de estruturas celulares, como a membrana
plasmática;
-Síntese de hormônios;
-Mediadores intra e extracelulares da resposta imune; -
Participação no processo inflamatório e no estresse
oxidativo.
DIGESTÃO DOS LIPÍDEOS
O processo digestório de lipídios se inicia no estômago
por ação FÍSICA (propulsão, retropropulsão e mistura),
importante para e emulsificação, e por ação ENZIMÁTICA
(ação das lipases lingual e gástrica).
As lipases lingual e gástrica promovem a
emulsificação e quebra dos TCCs e TCMs.
Após ingeridos, os lipídeos, ao alcançarem o duodeno,
estimulam a liberação de CCK, hormônio que promove o
estímulo à liberação de suco pancreáticas (rico em lipase)
e ejeção de bile, após contração da vesícula biliar. A bile
promove emulsificação das gorduras, em gotículas
menores, permitindo assim a ação da lipase pancreática
na camada aquosa da borda em escova.
A lipase pancreática promove hidrólise dos triglicerídeos
presentes nestas gotículas de gordura. Ela hidrolisa
apenas as ligações SN1 e SN3 da molécula de
triglicerídeos, permitindo a formação de pequenas micelas,
ricas em AG e monoglicerídeos (glicerol ligado a molécula
de ácido graxo na posição SN2), desta forma, os lipídeos
podem ser absorvidos pela membrana basal da borda em
escova (em íleo).
O colesterol livre não sofre ação de nenhuma enzima, e
é absorvido como tal, já o colesterol esterificado sofre a
ação da enzima colesterol hidrolase que libera AG e
colesterol livre para absorção.
20
Fig 14: Digestão de lipídeos.
LIPOPROTEÍNAS
As lipoproteínas são as moléculas de transporte de
lipídeos pelo organismo, de forma que quilomícrons
transportam os lipídeos dietéticos, o VLDL, rico em
triglicerídeos, transporta lipídeos endógenos. O IDL é
remanescente do metabolismo de VLDL. Ao passo que o
LDL e o HDL transportam colesterol.
Tabela 15: Tipos de lipoproteínas segundo CHEMIN &
MURA.
LIPOPROTEÍNA APOPROTEÍNA
QM A1, B48, C2, E
VLDL B100, C1, C2, C3, E
IDL B100, C1, C2, C3, E
LDL B100
HDL2 A1, E, A4
HDL3 A1, A2, A4, C1, C2, C3, D, E
Lp(a) B100, (a), C3, E
CLASSIFICAÇÃO DAS DISLIPIDEMIAS
 Hipertrigliceridemia: aumento de triglicerídeos;
 Hipercolesterolemia: aumento de colesterol e LDL;
 Hiperlipidemia mista: aumento de triglicerídeos,
colesterol e LDL e diminuiçãoda HDL.
METABOLISMO DOS TG
- Lipólise do tecido adiposo: Os TG do tecido adiposo são
mobilizados para produção de energia em diferentes
situações fisiológicas. A enzima lípase hormônio sensível,
presente nos adipócitos, é estimulada por glucagon,
adrenalina, GH e cortisol, hidrolisando o TG e liberando
AG livres que serão transportados pela albumina até
fígado, coração e musculatura esquelética para sofrerem
oxidação e gerarem energia.
- Oxidação dos AG: A oxidação completa dos AG envolve
a beta-oxidação para a formação de Acetil-CoA, ciclo de
Krebs e cadeia respiratória. Para ocorrer beta-oxidação
devem ocorrer as seguintes etapas:
1.ativação no citoplasma;
2. passagem do AG ativado do citoplasma para a matriz da
mitocôndria, carreado pela carnitina;
3. oxidação do acilCoA em Acetil-CoA.
O rendimento energético para que um ácido graxo de 16
carbonos tenha completa formação de Acetil-CoA, são
necessária sete voltas no ciclo, gerando como saldo 129
ATPs.
- Biossíntese de AG
A síntese de AG ocorre principalmente no tecido adiposo,
fígado e glândula mamária, estimulada pelo excesso de
Acetil-CoA proveniente da oxidação de CHO e AA.
21
LIPÍDEOS CONJUGADOS (COZZOLINO)
1. ÁCIDO LINOLÉICO CONJUGADO (CLA)
O principal lipídio conjugado é o ácido linoleico
conjugado – CLA. Neste acido graxo, as duas duplas
ligações estão conjugadas. São encontrados naturalmente
em produtos cárneos e produtos lácteos obtidos de
ruminantes (bio-hidrogenação pelas bactérias do rúmen).
Vários isômeros de CLA são encontrados, porém os de
maior importância são p C18:2-cis9,trans11 e o C18:2-
trans10,cis12. São considerados benéficos, pois possuem
ação anticarcinogênica, antiaterogênica, hipotensores,
antioxidantes e antilipidogênicos. Não há consenso em
literatura sobre suas ações bem como doses
preconizadas para efeito benéfico.
2. ÁCIDO ALFALINOLÊNICO CONJUGADO (CLNA)
O ácido alfalinolênico conjugado é o termo dado aos
isômeros conjugados do C18:3 e refere-se a cinco
isômeros: ácido alfaoleostárico, ácido punícico, ácido
calêndico, ácido jacárico e ácido catálpico. O ácido
punícico está presente nas sementes de romã (70% do
teor de óleos). Em estudos, esses ácidos têm sido
demonstrados com o potentes supressores de
crescimento de células tumorais. Parecem ser
incorporados pelas células animais, mas são necessários
mais estudos sobre suas ações.
CORPOS CETÔNICOS
Nos mamíferos, o Acetil-CoA produzido pela oxidação
de AG e pela quebra de AA cetogênicos pode ser
convertido em corpos cetônicos, que serão utilizados como
fonte de energia via ciclo de Krebs e cadeia respiratória
em outros tecidos.
O termo corpos cetônicos refere-se a 3 compostos:
acetona, beta-hidrobutirato e acetoacetato.
A produção de corpos cetônicos pelo fígado ocorre em
casos de jejum prolongado (superior a 12h), inanição, dieta
com redução de CHO e DM1 não tratado.
É uma via alternativa para fornecimento de energia. No
jejum prolongado, a produção de corpos cetônicos é igual
ao seu gasto. O excesso de corpos cetônicos pode levar à
acidose, como acontece na cetoacidose diabética.
Os corpos cetônicos economizam glicose obtida da
gliconeogênese, privilegiando o gasto de gordura em
relação à proteínas do corpo. Eles provêm da beta-
oxidação dos ácidos graxos e ocorre na mitocôndria dos
hepatócitos.
São carreados pelo sangue e utilizados como fonte de
energia pelo coração, musculatura esquelética, cérebro
(passam a barreira hematoencefálica) e produzem 26
moléculas de ATP por corpo cetônico oxidado, saldo
semelhante à glicose (32 ATPs).
METABOLISMO DO COLESTEROL
A síntese do colesterol ocorre principalmente no fígado
(70% do colesterol endógeno), também ocorre no intestino,
nas adrenais, ovários, testículos e placenta. A síntese
ocorre a partir do excesso de Acetil-CoA proveniente do
metabolismo de CHO e a insulina estimula a ação da
HMG-CoA redutase (enzima que controla a primeira etapa
da síntese de colesterol)
A principal via de excreção de colesterol é a biliar. Fibras
solúveis como pectina e medicações como a colestiramina
diminuem a reabsorção de sais biliares (chamado ciclo
entero-hepático) e aumentando a excreção de sais biliares
nas fezes, deste modo, utiliza-se colesterol endógeno para
a produção de novos sais biliares e tem-se a redução do
colesterol.
O fígado passa a expressar mais receptores de LDL-C e
deste modo reduz o LDL-C sérico, reduzindo o risco de
DCV.
NECESSIDADES NUTRICIONAIS
Recomenda-se no mínimo 15% do VCT sejam
provenientes de lipídeos em geral, porcentagem que deve
ser aumentada em 20% nas mulheres em idade
reprodutiva. Indivíduos ativos não obesos podem obter até
35% do VCT em gorduras totais, sem ultrapassar 10% de
AGS. A ingestão de colesterol não deve ultrapassar
300mg/dia.
Recomenda-se no mínimo 3% do VCT de ácidos graxos
essenciais. Por riscos de toxicidade, recomenda-se no
máximo 10% do VCT de ácidos graxos polinsaturados.
DAN WAITZBERG  Recomendação da Associação
Americana do Coração (AHA), para um indivíduo
saudável:
30% ou menos do VET, sendo:
<10% de AGS (para doenças coronarianas, <7%);
20 – 23% de AGPI e AGMI;
<300mg de colesterol/dia.
Necessidades de AGE: 1 – 3%VCT, sendo 1 – 2% de w-6
(ácido linoléico) e 0,3 – 0,6 de w-3 (ácido alfa-linolênico).
Razão w-6:w-3 deve situar entre 4 – 10:1, para DAN
WAITZBERG
ATENÇÃO - (DAN WAITZBERG)
Sua utilização não é possível pelas hemácias, que
não possuem mitocôndrias, nem pelos hepatócitos,
pois possuem enzimas que impedem sua oxidação.
22
Fig. 15: Considerações sobre AGCC.
Nomenclatura
Gordura saturada formada por até 4 carbonos
Principais representantes
Acetato, propionato, butirato (90-95%)
Isobutirato, valerato, isovalerato e caproato (5-10%)
Principais fontes
Fermentação de fibras, manteiga
Metabolismo
Produzido a partir da degradação bacteriana de carboidratos e proteínas da dieta. Os principais substrato fermentáveis do
cólon são amido e fibras e seus produtos, acetato/propionato/butirato, são produzidos em razão molar reativamente constante
de 60:25:15, respectivamente.
Absorvidos no jejuno, íleo, cólon e reto.
Função
Principal fonte de energia para o enterócito.
Estimulam a proliferação celular do epitélio e manutenção da integridade intestinal.
Aumentam o fluxo sanguíneo visceral e absorção de água, sódio e potássio na luz intestinal.
Deficiência
Diversos estudos epidemiológicos vem relacionando menor consumo de fibras (com consequente redução de AGCC) cm
incidência aumentada de doenças intestinais que incluem câncer, retocolite ulcerativa, doença de Crohn, apendicite e doença
diverticular.
Perspectiva de indicações
Estados de má-absorção com síndrome do intestino curto (SIC)
Em pacientes com uso de nutrição parenteral prolongada ou SIC, com perdas fecais importantes de água e sódio
Condições clínicas gerais onde a mucosa colônica encontra-se degenerada, colite por desuso, proteção de anastomoses
colorretais, colite ulcerativa refratária.
Prevenção de atrofia de mucosa colônica e nutrição parenteral, câncer colorretal e translocação bacteriana.
Recomendação
Para manutenção das funções intestinais, recomenda-se para adultos um consumo de fibras maior que 25/dia.
Contraindicações do uso rotineiro
Estudos em animais relataram que acúmulo excessivo de butirato pode aumentar a permeabilidade e a translocação de
acordo com a maturação do intestino.
23
Fig. 16: Considerações sobre TCM.
Características químicas
Gordura saturada formada por 6 a 12 átomos de carbono
Principais representantes
Ácidos caproico, caprílico, câprico e láurico
Principais fontes
Cocô, babaçu, amêndoa, leite (baixa quantidade).
Metabolismo
Dispensam a presença da lipase pancreática e de sais biliares para sua absorção intestinal.
Transporte pela veia porta com rápido clareamento plasmático, por não se ligar à albumina.
Independem do transporte por carnitina para serem ativados na matriz mitocondrial.
Destinam-se principalmente à beta-oxidação com elevada formação de corpos cetônicos, que são oxidados em tecidos
periféricos.
Não se armazenam no fígado ou no tecidoadiposo.
Função
Rápida fonte energética.
Podem atuar positivamente na manutenção do balanço nitrogenado.
Auxiliam a incoporção de ácidos graxos ômega-3 pelos tecidos extra-hepáticos.
Deficiência
Ainda não há relatos.
Perspectiva de indicações
Cirrose biliar primária, atresia biliar ou obstrução dos ductos biliares.
Fibrose cística do pâncreas, insuficiência pancreática crônica.
Síndrome do intestino curto, doença celíaca, de Crohn, de Whipple e sprue tropical.
Linfangiectasia intestinal, obstrução linfática, fístulas.
Abetalipoproteinemias, hipobetalipoproteinemia.
Estresse cirúrgico, câncer, desnutrição.
Recomendação
Oral: suplementação
Enteral: como única fonte energética não deve ultrapassar 17% do valor energética total. Fórmulas 20 a 60 g de TCM/dia em
substituição parcial a AG cadeia longa.
Parenteral: infusão até 2,0 kacal/kg/hora. Emulsões lipídicas contendo 50 ou 30 % de TCM em sua formulação.
Contraindicação de uso rotineiro
Diabetes.
Desnutrição.
Cirrose hepática.
Acidose.
24
Fig. 17: Considerações sobre ácidos graxos poli-insaturados de cadeia longa – W3 e W6.
Características químicas
Gordura poli-insaturada contendo longa cadeia carbônica (mais de 12 carbonos), com a primeira dupla ligação presente entre
o terceiro e o quarto carbono.
Principais representantes
ômega-3: ácido alfa-linolênico, ácido eicosapentaenoico, ácido docosapentaenoico, ácido docosaexaenico, eicosanides (série
ímpar).
ômega-6: ácido linoleico, ácido gama-linolênico, ácido dihomo-gama-linolênico, ácido araquidônico e eicosanoides (série par).
Principais fontes
w-3: Óleos de peixe, linhaça e de canola; peixes de água fria (salmão, truta, sardinha, arenque). w-6: Óleos de açafrão, soja,
milho, algodão e de girassol.
Metabolismo
Sofrem hidrólise pela enzima lipoproteína lipase no tecido adiposo e muscular.
Os ácidos graxos livres são transportados pelo sangue, ligados à albumina, ou sã captados e reesterificados a triglicérides nos
tecidos adiposo e muscular.
Dependem da carnitina para oxidação na mitocôndria.
São metabolizados no fígado (principalmente) e no tecido adiposo, de onde são transportados na forma de VLDL.
Função
Componentes celulares (fluidez e funções de membrana) e fosfolípides plasmáticas.
Precursores eicosanoides (prostaglandinas e leucotrienos). Cofatores enzimáticos.
Modulação do sistema imunológico.
Deficiência
Ômega-6: lesões de pele, anemia, aumento da agregação plaquetária, trombocitopenia, esteatose hepática, retardo da
cicatrização, aumento da susceptibilidade a infecções e, em crianças, retardo do crescimento e diarreia.
Ômega-3: sintomas neurológicos, redução da acuidade visual, lesões de pele, retardo do crescimento, diminuição da
capacidade de aprendizado e eletrorretinograma anormal.
Perspectiva de indicações
Cirrose biliar primária, atresia biliar ou obstrução dos ductos biliares.
Fibrose cística do pâncreas, insuficiência pancreática crônica.
Síndrome do intestino curto, doença celíaca, de Crohn, de Whipple e sprue tropical.
Linfangiectasia intestinal, obstrução linfática, fístulas.
Abetalipoproteinemias, hipobetalipoproteinemia.
Estresse cirúrgico, câncer, desnutrição.
Recomendação
Oral: 1-3% das calorias totais com ácido graxo essencial, 1-2% do valor calórico total (VCT) de õmega-6 e 0,5-0,6% do VCT
de ômega-3. Parenteral: infusão até 2,0 kcal/kg/hora.
Toxicidade
Ingestão de AGE superior a 15% do valor calórico total.
Alteração do metabolismo dos TCL, influenciado a produção de mediadores como prostaglandinas e leucotrienos.
Estresse oxidativo diretamente relacionado ao grau de instauração do TG (associado à peroxidação lipídica, principalmente se
houver deficiência de vitamina E- antioxidante).
Imunossupressão (excesso de ômega-6).
25
Fig. 18: Considerações sobre ácidos graxos monoinsaturados – W9.
Principais fontes
Óleo de oliva, canola, açafrão e amendoim. No óleo de oliva, predomina o ácido oleico, além do alto teor de alfa tocoferol,
isômero ativo de vitamina E.
Metabolismo
Sofrem hidrólise pela enzima lipoproteína lipase no tecido adiposo e muscular.
Os ácidos graxos livres são transportados pelo sangue, liados à albumina, ou são captados e reesterificados a triglicérides nos
tecidos adiposo e muscular.
Dependem da carnitina para oxidação na mitocôndria.
São menos susceptíveis à peroxidação lipídica que os ácidos graxos de cadeia longa poli-insaurados, por apresentarem
somente uma dupla ligação em sua estrutura molecular.
Função
Estão associados à redução de incidência de doenças cardíacas.
Não participaram da síntese de eicosanoides, tendo pouco impacto ou impacto neutro sobre funções imunológicas.
Deficiência
Ainda não há relatos.
Perspectivas de indicação
Diabetes, câncer e hiperlipedemia.
Recomendação
Devem perfazer 80% do total de gordura ingerido, segundo recomendações da American Heart Association.
Toxidade
Ainda não há relatos.
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NECESSIDADES DE MACRONUTRIENTES