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CONCEITOS BÁSICOS Nutrientes Essenciais: nutrientes indispensáveis são aqueles que o organismo não consegue sintetizar. Nutrientes limitantes: A deficiência relativa de um nutriente indispensável em relação aos demais compromete sua utilização. O alimento fica limitado pela quantidade disponível do nutriente em deficiência. (aa’s indispensáveis que ocorrem em concentração abaixo do requerido. Ex.: Metionina em leguminosas (feijão) e lisina em cereais (arroz)) Biodisponibilidade: a presença do nutriente no alimento não significa necessariamente disponibilidade ao organismo na digestão, absorção e metabolismo celular. A fração utilizável é chamada biodisponível (depende da dieta, nutriente e indivíduo). É expressa em % da ingestão. Importante no estabelecimento de recomendações nutricionais para populações específicas! Interferentes na biodisponibilidade: concentração do nutriente, forma química, interações nutriente- nutriente, condição nutricional e saúde do indivíduo, digestão, transferência, distribuição e armazenamento. DRI – Dietary Reference Intakes (Ingestão Dietética de Referência): conjunto de valores de referência e recomendações nutricionais. Níveis de ingestão de nutrientes essenciais estabelecidos pelo Food Nutrition Board e considerados adequados para cobrir as necessidades de nutrientes específicos de praticamente todos os indivíduos saudáveis. Recomenda ingestões para grupos de faixas etárias e estágios de vida diferentes (populações dos Estados Unidos e do Canadá). Brasil: TACO – Tabela Brasileira de Composição de Alimentos. Objetivos: estabelecer recomendações individuais de ingestão, prevenir doenças crônicas, facilitar pesquisa em nutrição e orientação, estabelecer normas de segurança. Não são recomendações voltadas para o consumidor. Podem ser utilizadas para planejar dietas individuais, elaborar planos nutricionais e aquisição de alimentos para grupos, para rotulagem e marketing nutricional, para fortificação de alimentos, desenvolvimento ou melhoramento de produtos alimentícios e para a avaliação da qualidade de alimentos. 4 valores de referência: EAR, RDA, AI, UL. EAR – Estimated Average Requirement (Necessidade Média Estimada): valor de ingestão diária de um nutriente que supre a necessidade de metade (50%) dos indivíduos saudáveis de um determinado grupo (sexo e idade). Metade da população teria uma ingestão abaixo de suas necessidades. É usada na determinação da RDA. RDA – Recommended Dietary Allowance (Requerimento Médio Estimado/Ingestão Dietética Recomendada): É a quantidade de um nutriente estimada para cobrir as necessidades de quase todos os indivíduos saudáveis (97- 98%) de um grupo. META de ingestão para indivíduos sadios. *ROTULAGEM* RDA = EAR + 2 desvios-padrão AI – Adequate Intake (Ingestão Adequada): utilizada quando não há dados suficientes para a determinação da RDA (valor prévio à RDA). Baseia-se em níveis de ingestão ajustados experimentalmente ou em aproximações da ingestão observada de nutrientes de um grupo de indivíduos aparentemente saudáveis. UL – Tolerable Upper Intake Level (Limite Superior Tolarável de Ingestão: é o valor mais alto de ingestão diária continuada de um nutriente que aparentemente não oferece nenhum efeito adverso à saúde em quase todos os indivíduos de um estágio de vida ou gênero. A medida que a ingestão aumenta para além do UL, o risco potencial de efeitos adversos também aumenta. Outros 2 novos conceitos de referência na DRI: EER e AMDR. EER – Necessidade Estimada de Energia: média de ingestão energética dietética que MANTÉM o balanço energético em adultos com idade, sexo, peso, altura e nível de atividade física de acordo com um bom estado de saúde. AMDR – Faixas de Distribuição Aceitáveis de Macronutrientes: faixa da ingestão de uma fonte energética em particular (carboidratos, proteínas ou lipídios) a qual está associada com risco reduzido de doenças crônicas e ingestão adequada de nutrientes essenciais. Alegação: ALIMENTO FONTE... (100mL ou 100g de produto que forneça) Vitaminas – mínimo 7,5% DRI para líquidos, 15% DRI para sólidos. Proteínas – mínimo 5% DRI para líquidos, 10% para sólidos. Alegação: ALIMENTO RICO... (100mL ou 100g de produto que forneça) Vitaminas – mínimo 15% DRI para líquidos, 30% DRI para sólidos. SISTEMA DIGESTÓRIO: MECANISMO PARA NUTRIR O ORGANISMO 4 tipos básicos de tecidos: Epiteliais, Conjuntivos, Musculares, Nervoso. Tecidos Epiteliais: revestimento de superfícies (epiderme, ovários), revestimento e absorção (intestino), secreção (glândulas), função sensorial (neuroepitélios dos órgãos dos sentidos). Tecido Conjuntivo: sustentação, preenchimento, defesa, nutrição. Tecidos ósseos e cartilaginosos são conjuntivos diferenciados. Vários tipos de células diferentes: células ósseas, fibroblastos, macrófagos, mastócito, plasmócito, leucócito, células adiposas. Tecido Muscular: movimentos corporais. Musculatura lisa, estriada esquelética, estriada cardíaca. Tecido Nervoso: sistema nervoso central (encéfalo e medula espinhal) e periférico (nervos). 1) Cavidade Oral (Boca e Faringe) Saliva: 99,6% água, lubrificante, umectante dos alimentos, veículo para drogas, pH 6,8, enzimas (amilase salivar). 2) Esôfago: 25cm, move o bolo alimentar da cavidade oral para o estômago demora 10s. Movimento peristáltico (ação de músculos estriados voluntários e lisos involuntários). Esfíncter gastroesofágico: refluxo, esofagite. 3) Estômago: 4 regiões principais: região cárdia (logo abaixo do esfíncter), fundo, corpo e antro (região pilórica distal – tritura e mistura os alimentos com os sucos gástricos – quimo). Suco gástrico: Produção por estímulos nervosos (reflexo) e hormonais (gastrina). A distensão e estímulos químicos do alimento no estômago levam a produção de gastrina. A ausência de alimento no estômago ou presença de gordura, açúcares ou ácido no intestino leva o duodeno a produzir enterogastrina (inibe a secreção e motilidade gástrica). Componentes: - HCl – converte pepsinogênio em pepsina, denatura proteínas, libera nutrientes de complexos orgânicos, atua como bactericida. - Enzimas – pepsina, amilase, lipase. - Muco (mucina) - Fator intrínseco (absorção vitamina B12) 4) Intestino delgado: Principal sítio de digestão e absorção de nutrientes. Vilosidades e microvilosidades. 3 partes: Duodeno, Jejuno e Íleo. 5) Intestino grosso: Material que entra no cólon ainda é bastante fluido. Epitélio do cólon absorve Na, Cl e H2O (cerca de 90 a 95%). Materiais desidratados (1L de quimo geral ~200g fezes). Populações de bactérias intestinais (mais de 400 espécies, maioria anaeróbia – inclui lactobacilos e clostrídios, bifidobactérias, estreptococos, etc.) Órgãos anexos: Fígado: recebe sangue oxigenado proveniente da aorta através da artéria hepática e recebe sangue venoso do intestino, pâncreas e baço pela veia porta hepática (sangue com nutrientes absorvidos). As unidades funcionais chamam lóbulos (placas de hepatócitos que irradiam das veias centrais). Sintetiza a bile. Vesícula biliar: localizada na superfície do fígado. Armazena a bile. Contração e relaxamento controlado por hormônios (colecistocinina e somatostatina). Bile (bílis ou suco biliar): fluido alcalino. Tem função de emulsificar gorduras e vitaminas lipossolúveis, neutralizar ácidos. 85% água, 10% bicarbonato de sódio e outros sair, 3% pigmentos (decomposição de hemoglobina), 1% de gordura, 0,7% de sais e ácidos biliares e 0,3% de colesterol. É excretada pelo fígado, armazenada na vesícula biliar e encaminhada ao intestino. Digestão: quebra de nutrientes, ocorre no lúmen e na borda estriada (maior parte da digestão e absorção ocorre no intestinodelgado, absorção pode ser por difusão, difusão facilitada, transporte ativo ou pinocitose/endocitose – o mecanismo depende da solubilidade, concentração ou gradiente elétrico e tamanho da molécula). Materiais que não são absorvidos continuam para o cólon. MACRONUTRIENTES – CARBOIDRATOS CARBOIDRATOS: pães, massas, doces, açúcares, frutas, tubérculos. PRINCIPAL FONTE DE ENERGIA! Excesso – Glicogênio (fígado e músculos) e tecido adiposo Funções: Crescimento e reparação; reguladores (fibras) Classificação: Monossacarídeos + Dissacarídeos = Carboidratos Simples Oligossacarídeos + Polissacarídeos = Carboidratos Complexos Diferença: Doçura, Textura, Vel. de digestão e Grau de absorção Monossacarídeos: Glicose: principal combustível celular e cerebral; Frutose: transformada em glicose no fígado; Galactose: transformada em glicose no fígado Dissacarídeos: Maltose: Glicose + Glicose; presente em vários vegetais (ex: cevada); Lactose: Glicose + Galctose; presente no leite; Sacarose: Glicose + Frutose; elevado índice glicêmico Oligossacarídeos: 3 – 10 unidades de monossacarídeos; Não são digeridos no trato gastrointestinal humano; Metabolizados pela flora intestinal, podendo causar efeitos adversos Polissacarídeos: > 10 unidades de monossacarídeos; Digeríveis: Amido, Glicogênio; Não digeríveis: Fibras dietéticas (Celulose, Lignina, Pectina, Amido resistente) DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS: Dissacarídeos e Polissacarídeos devem ser hidrolisados a monossacarídeos para serem absorvidos! Atividade enzimática sobre o alimento ingerido Boca: Ação mecânica de mastigação: quebra fibras e mistura com a saliva; Saliva: umedece o alimento e contém amilase salivar; α-amilase salivar: hidrolisa as ligações α-1,4 do amido (amilose e amilopectina) formando dextrinas Estômago: pH ácido desativa a α-amilase salivar Não ocorre ação digestiva de carboidratos; Fibras: retardam o esvaziamento gástrico Intestino Delgado: Suco pancreático: contém amilase pancreática; Amilase pancreática: hidrolisa as ligações α-1,4 e β-1,6, formando dissacarídeos; Dissacaridases (Sacarase, Maltase, Lactase): enzimas que hidrolisam os dissacarídeos em monossacarídeos junto à parede intestinal (microvilosidades) Fibras: não são digeridas e retardam a absorção de outros nutrientes Intestino grosso: Alguns tipos de fibras e oligossacarídeos são digeridos pela ação de enzimas bacterianas; Fibras: retém água e ajudam a regular a atividade intestinal, carregando bile, colesterol e alguns minerais pra fora do corpo ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS: Monossacarídeos são absorvidos nas microvilosidades do intestino delgado Glicose e Galactose: grande parte é transportada para a corrente sanguínea por transporte ativo, pelo GLUT2. A outra parte pode ou voltar ao lúmen ou passar por difusão diretamente para a corrente sanguínea Frutose: é absorvida por um transportador facilitador GLUT5. Tem uma absorção celular/corrente sanguínea mais lenta que a glicose, mas é absorvida pelo fígado muito mais rápido que a glicose, para ser fosforilada HORMÔNIOS DE CONTROLE DE GLICEMIA: INSULINA: Secretado pelas células β do pâncreas em situação de alta glicemia; Estimula a entrada de glicose nas células musculares e adiposas (tecidos insulino-dependentes) por meio do GLUT 4; Hormônio anabolizante: inibe a síntese de glicose/estimula a síntese de glicogênio (Glicogênese) GLUCAGON: Secretado pelo pâncreas em situação de baixa glicemia; Hormônio catabólico: estimula a síntese de glicose (Glicogenólise), inibe a síntese de glicogênio; CORTISOL: Estimula a gliconeogênese; Provoca estado de alerta (funcionamento em picos) METABOLISMO DE CARBOIDRATOS: O destino dos monossacarídeos depende das necessidades energéticas do corpo; A regulação das vias metabólicas é feita por meio de hormônios e enzimas alostéricas GLICOGÊNESE: Formação de glicogênio através da retirada de glicose em excesso do sangue; Fígado (hepatócitos): função de armazenamento de glicose para regulação da glicemia; Glicoquinase: Enzima com ação não alostérica; Músculo esquelético: função de armazenamento de energia para o próprio músculo; Hexoquinase: enzima de ação alostérica, controlada pela [Glicose 6P]; GLICOGENÓLISE: Hidrólise do glicogênio em glicose 1P, liberadas 1 por vez; Via controlada pelo hormônio glucagon; Reação inicial de fosforilação pela enzima glicogênio fosforilase (enzima alostérica) GLICÓLISE: Glicose → 2 piruvatos + 2 ATP + 2 NADH Metabolização da glicose no citosol; Única fonte de energia de células sem mitocôndrias (eritrócitos); Função: gerar ATP e esqueletos carbonados para biossíntese; Fosfofrutoquinase: etapa reguladora da glicólise e irreversível; Condições Anaeróbicas (musculatura): Piruvato → Lactato ⇒ transportado para o fígado; Condições Aeróbicas: Piruvato → Acetil-CoA ⇒ Ciclo de Krebs CICLO DE KREBS: Acetil-CoA + Ácido Oxaloacético → Citrato ⇒ Ciclo de Krebs Metabolização do piruvato na mitocôndria; Formação de coenzimas hidrogenadas (reduzidas) (NADH, FADH) CADEIA RESPIRATÓRIA: O O2 é o aceptor final dos hidrogênios “roubados” da glicose; O processo aeróbico gera muita energia na forma química (ATP) GLICONEOGÊNESE: Biossíntese de glicose e intermediários através de substratos não glicídicos (Aminoácidos, Lactato, glicerol); Ação recíproca com a glicólise; Acontece quando o indivíduo está em jejum prolongado ÍNDICE GLICÊMICO: IG = (Área sob a curva do alimento teste/Área sob a curva do alimento padrão) Alimento padrão: 50 g de pão branco ou solução de sacarose; Depende das taxas de hidrólise, absorção e metabolização do alimento; Carga Glicêmica (CG) = (fração biodisponível x IG)/100 Alimentos com baixo IG: Têm menor resposta glicêmica e insulínica, causando menos estresse no sistema regulador; Digestão e absorção mais lentos, mas provocam sensação de saciedade prolongada; Alimentos com alto IG: Têm uma maior resposta glicêmica e insulínica, causando estresse no sistema regulador; Digestão e absorção mais rápidos, mas após algumas horas, provocam retorno à fome Ingredientes de baixo IG: Fibras, Amido resistente, Pectina, Gomas, Em geral, são ingredientes que não são digeridos no intestino delgado e não são absorvidos, sendo fermentados no cólon e atuando como prebióticos Podem ser combinações com outros macronutrientes, como proteínas e lipídeos, dando um baixo IG, mas não necessariamente mais saudável Alimentos com baixo IG são usados para formulação de produtos destinado a diabéticos Qualidade do Carboidrato: fatores que influenciam na digestão, absorção e metabolização dos carboidratos, alterando o valor de IG e CG dos alimentos Teor de Amilose e Amilopectina do amido; Processamento: gelatinização, Retrogradação, tratamento mecânico (moagem); Maturação (degradação da pectina em açúcares), forma física, estrutura celular; Teor de fibras, amido resistente, outros; Período e condições de armazenamento; Presença de monossacarídeos; Forma de consumo (isolado, proteínas, lipídeos); Individualidades Fibras: Fibras alimentares: polissacarídeos de origem vegetal que não são digeridos pelo trato gastrointestinal humano; Fibras solúveis (pectinas, gomas, mucilagens, algumas hemiceluloses): prebióticos, diminui a absorção de colesterol e glicose, absorção de carboidratos mais lenta; Fibras insolúveis (celulose, lignina e algumas hemiceluloses): aumentam o bolo fecal, aceleram o trânsito intestinal;*FOS (Frutooligossacarídeos): são cadeias de frutose que não são digeridos pelo trato gastrointestinal humano e funcionam como prebióticos, podendo causar flatulências; *Amido Resistente: é o amido que resiste ao ataque das enzimas, comportando-se como fibra. Funciona como prebiótico, retarda a digestão, diminui o IG dos alimentos; “Second meal effect”: a qualidade de uma refeição pode interferir na resposta da reação seguinte, de modo que a absorção prolongada de carboidrato provoque uma resposta contra-regulatória menor na próxima refeição; SCFA (Short Chain Fat Acids): produzidos na fermentação de fibras no intestino grosso, ajudando a diminuir a resposta glicêmica Diabetes Mellitus Tipo 2: Resistência à ação da insulina; Dificuldade de metabolizar a glicose (intolerância à glicose); A ingestão de alimentos de alto IG a longo prazo pode causar um estresse contínuo no pâncreas, pela produção de insulina no pico pós-prandial e de hormônios contra-regulatórios no pós-prandial tardio ; Tanto a quantidade quanto a qualidade do carboidrato influencia na resposta metabólica do organismo à ingestão do alimento. MACRONUTRIENTES – LIPÍDEOS 90% Triacilglicerídeos; 10% vitaminas lipossolúveis, colesterol, etc Funções: Armazenamento de energia; Isolamento térmico; Constituinte da membrana celular; Colesterol: sais biliares e hormônios (precursor); Sabor de alimentos Classificação: Lipídeos simples: ácidos graxos, triacilglicerídeos, ceras; Lipídeos complexos: fosfolipídeos, glicolipídeos, lipoproteínas; Lipídeos derivados: esteróis, vitaminas lipossolúveis Ácidos graxos: Unidades básicas de lipídeos, mais comum com 18 carbonos (em alimentos); Nomenclaturas: IUPAC (a partir da carboxila) e ômega (a partir da metila); Triacilglicerídeos: Três ácidos graxos esterificados a um glicerol; Quanto > o número de insaturações, mais suceptível à oxidação; Hidrogenação parcial: produção de gorduras trans = mais fáceis de depositar nas artérias; Quanto mais saturado, maior o ponto de fusão; Esteróis: Moléculas com 4 anéis + álcool; Colesterol = origem animal e Fitoesterol = origem vegetal; Produção de sais biliares primários e de hormônios (testosterona, progesterona, cortisol, calcitriol); *Sais biliares: são produzidos no fígado, mas podem ser reabsorvidos no intestino e reutilizados; *Hipercolesterolemia: excesso de colesterol Controle da dieta (menos ingestão de colesterol); Ingestão de fibras (formam gel no intestino e ajudam a excretar o colesterol); Fitoesteróis; Antioxidantes; Exercício físico Fitoesteróis: É reconhecido pelos receptores, mas não é absorvido; Têm afinidade com as micelas, fazendo com que os sais biliares não sejam reabsorvidos, aumentando a demanda por colesterol (sai do sangue para formar sais biliares) Fosfolipídeos: Glicerol com 2 ácidos graxos e 1 grupo fosfato; Propriedade emulsificante: anfóteros; Constituinte da membrana das células; DIGESTÃO DE LIPÍDEOS: Triacilglicerídeos → Ácidos graxos livres, monoacilglicerídeos, esteróis Boca: Derretimento de gorduras sólidas; Lípase lingual: mais ativa em crianças, degrada ác. Graxos de cadeia curta Estômago: Ação mecânica: não deixa formar 2 fases distintas; Formação de gotículas menores de lipídeos Intestino delgado: Hormônio colecistoquinina (CCK): liberação da bile no duodeno; Bile: sais biliares emulsificam os lipídeos, permitindo a ação das enzimas; Lípase pancreática: digerem completamente a gordura emulsificada em ácidos graxos livres, glicerol e monoacilglicerídeos; Lípases lingual, gástrica e intestinal: auxiliam na hidrólise de lipídeos, mas em menor proporção; Fibras: carregam colesterol e um pouco de gordura para excreção ABSORÇÃO DE LIPÍDEOS: Miscelas: Ácidos graxos livres, monoacilglicerídeos, esteróis + sais biliares; Ácidos graxos de cadeia curta e glicerol: passam por difusão para a corrente sanguínea; Ácidos graxos, Monoacilglicerídeos: reconfigurados a TAG no enterócito; Quilomícron: lipoproteína que carrega os TAG pelo sangue numa forma estável; Corrente linfática → Coração → Fígado → Corpo; LIPOPROTEÍNAS DE TRANSPORTE DE LIPÍDEOS: Quilomicron: são maiores e menos densos, transporta lipídeos da dieta (TAG) para o resto do corpo; VLDL: transportam lipídeos (TAG, AG) do fígado para o resto do corpo; LDL: circulam com o colesterol restante do VLDL procurando algum ponto que precise (circulação ociosa, pode levar a arteriosclerose); HDL: levam colesterol das células para o fígado METABOLISMO DE LIPÍDEOS: Pode ser armazenado no tecido adiposo ou oxidado para produzir energia nos músculos; LIPOGÊNESE: Síntese de ácidos graxos para armazenamento no fígado ou nos adipócitos; VLDL ou Quilomicros → TAG → AG + Glicerol (atravessa a membrana) → TAG → Armazenamento; Lípase Lipoproteica: hidrolisa o TAG em AG + glicerol (superfície dos capilares) LIPÓLISE: Oxidação dos AG’s e Glicerol para produção de energia; Lípases Lipoproteicas (hepatócitos) e Intracelulares (adipócitos): hidrolisam o TAG a AG + Glicerol; Glicerol → (gliceroquinase) Dihidroxicetona-P → VIA GLICOLÍTICA; AG → AG + Albumina → Corrente sanguínea → célula → β-oxidação β-OXIDAÇÃO: Via cíclica de quebra do AG, dentro da mitocôdria, liberando Acetil-CoA para o Ciclo de Krebs; 4 etapas: oxidação, hidrólise, oxidação, clivagem; AG → Acil-CoA (-ATP) → entrada na Mitocôndria (carnitina) → β-oxidação → n/2 Acetil-CoA → Ciclo de Krebs → Energia! CETOSE: Situação de jejum (baixa glicemia); Transformação do Acetil-CoA produzido na β-oxidação para corpos cetônicos, que são oxidados e produzem energia; Produz acetona: aroma cetônico Produção Aeróbica de ATP: ↓ Glicemia → Glicogenólise → Acaba glicogênio → Mobilização de AG → β-oxidação → Acetil-CoA→ Ciclod e Krebs → Energia! Ácidos Graxos Essenciais: Componentes estruturais de fosfolipídeos, podem ser oxidados para produzir energia; São somente 2! Ácido Linoleico (18:1 ω6): Síntese de ácido Araquidônico; → Síntese de ácido docosapentaenóico (DPA); Ácido Linolênico (18:3 ω3): Síntese de ácido eicosaepentenóico (EPA); → Síntese de ácido docosahexaenóico (DHA); Eicosanoides (derivados de araquidônico e EPA): regulação da pressão arterial, coagulação e processos inflamatórios; DHA e DPA: processos metabólicos importantes, ex. visão, e VLCFA (Very long chain fat acids), encontrados no cérebro, retina Deficiência: É pouco frequente; Pessoas com deficiência de ácidos graxos essenciais tendem a ter deficiência de vit. E; Efeitos: dermatite, queda de cabelos, prejuízos no crescimento (apredizado, visão, comportamento); Vitamina E: Antioxidante (PUFA’s) Obesidade: Doença crônica de baixo grau; Síndrome X: resistência à insulina, hipertensão, dislipidemia; Fatores ambientais: ingestão alimentar inadequada, redução do gasto energético; Compulsão: comedores compulsivos afetados psicologicamente; Tecido adiposo: grande capacidade de síntese de moléculas pró0inflamatórias; Gorduras Trans: Hidrogenação parcial: produção de gorduras Trans! Perda de ácidos graxos essenciais e síntese de outros sem valor nutricional; Reduzem HDL e aumento LDL! Interferem na síntese de Eicosanoides, competindo com os ω3 e ω6; Favorecimento da arteriosclerose; Arteriosclerose: degradação do LDL por fagócito e acúmulo nas paredes das artérias;
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