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- CARBOIDRATOS - Introdução • Carboidratos, hidratos de carbono, açúcares ou glicídios. • Síntese fotossíntese dióxido de carbono, água e luz. • Fórmula geral: (CH2O)n C - Carbono H - Hidrogênio O - Oxigênio DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Carboidratos DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Fotossíntese DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Energia solar Energia solar Carboidratos • Unidades de sacarídeos • Simples: – Monossacarídeos: glicose, frutose, galactose. – Dissacarídeos (2): sacarose, maltose, lactose. – Oligossacarídeos (3 a 10): fruto oligossacarídeos. • Complexos – Polissacarídeos (+10): amido, dextrina, glicogênio, fibras dietéticas – celulose. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Carboidratos • Componentes mais abundantes e amplamente distribuídos nos alimentos. • Funções: – Nutricional (energética): 1 g de CHO 4 kcal – Adoçante natural. – Principal componente dos cereais. – Matéria-prima para produtos fermentados. – Responsáveis pelas reações de escurecimento em muitos alimentos – reação de maillard. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Carboidratos simples: monossacarídeos Monossacarídeos • Unidade básica dos carboidratos. • Açúcares simples. • Baixo peso molecular. • Os mais importantes hexoses e pentoses. • Substâncias sintetizadas pelos organismos vivos, de função mista polihidroxialdeído (glicose) e polihidroxicetona (frutose). DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Carboidratos simples: monossacarídeos Monossacarídeos • Não podem ser hidrolisados a compostos mais simples. • Características importantes: muito solúveis em água e cristalizáveis quando em alta concentração. • Glicose, frutose e galactose são os mais comuns em alimentos • Glicose e galactose: forma piranósica (6) • Frutose: forma furanósica (5) DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Glicose • Glicose - Fontes: frutas, hortaliças, cana de açúcar, mel. - Combustível celular. - Reserva. - Conhecida como açúcar de milho: hidrólise do amido de milho (xarope). DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Frutose - Açúcar de fruta. - Maior poder edulcorante. - Fontes: frutas, mel, xarope de milho. - Transformado em glicose para atuar como combustível básico do organismo convertida em glicose no fígado para ser utilizada. - Não ocorre uma rápida elevação da glicemia quando comparada a outros carboidratos simples, como: sacarose, maltose, glicose... - Efeito mais suave na elevação da glicemia do que carboidratos complexos de alto índice glicêmico e pobres em fibras. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Propriedades dos Açúcares • Poder edulcorante • Mono e oligossacarídeos – Sacarose = poder edulcorante 100 – Lactose =16 – Galactose = 32 – Maltose = 32 – Xilose = 90 – Glicose = 74 – Açúcar invertido = 130 – Frutose = 173 DOMENE, 2011; PHILIPPI, 2003. Galactose • Galactose - Associada com a glicose para formar lactose. - Fontes: leite e derivados. - Transformado em glicose para atuar como combustível básico do organismo. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Dissacarídeos • Açúcares duplos. • Carboidratos simples. • Baixo peso molecular. • Os 3 principais dissacarídeos com importância fisiológica são: DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Dissacarídeos: sacarose • Sacarose: Glicose + frutose • Dissacarídeo mais comum conhecido como açúcar de mesa. Açúcar da cana-de-açúcar ou de beterraba açucareira. Encontrada livre na natureza • Fonte: presente na maioria dos alimentos que contêm CHO. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. • Lactose Glicose + galactose • Açúcar do leite: mais no leite humano do que no leite de vaca. • É o menos doce dos dissacarídeos. • Galactose normalmente não ocorre na forma livre na natureza. • Intolerância a lactose. Dissacarídeos: lactose DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Intolerância à lactose MATTAR, MAZO, 2010. Intolerância à lactose MATTAR, MAZO, 2010. • Maltose Glicose + Glicose • Maior fonte: grãos em germinação. • Açúcar do malte. • Produto intermediário da digestão do amido. Dissacarídeos: maltose DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Carboidratos simples: oligossacarídeos • Possuem de 3 a 10 açúcares simples. • Importância nutricional: rafinose e estaquiose associados à flatulência. • Rafinose: galactose + glicose + frutose. • Estaquiose: galactose + galactose + glicose + frutose abóbora, feijões e demais leguminosas. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Carboidratos complexos: polissacarídeos • Forma mais complexa. • Peso molecular elevado: > 10 a 3.000 ou mais unidades de monossacarídeos. • Ligação glicosídica. • Função de armazenamento ou de reserva nutritiva. • Insolúveis em água fria. • Exemplos: amido, celulose, hemicelulose, quitina, glicogênio. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Carboidratos complexos: polissacarídeos • Classificação: • Digeríveis (amido e glicogênio). • Não digeríveis (fibras alimentares e estruturas celulares de animais). DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Glicogênio • Glicogênio: • Contém de 11 a 18 unidades de glicose. • Polissacarídeo de reserva animal. • Responsável pela manutenção dos níveis de açúcar dentro da normalidade. • Armazenamento de CHO para um homem adulto (70Kg) • Glicogênio hepático 72g • Glicogênio muscular 245g • Glicose nos fluídos 10g • TOTAL 327g > 1000kcal DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Amido • Forma de armazenamento de energia nas plantas. • A existência de estratificações (no início os grânulos são praticamente esféricos, alongando-se com o crescimento). • Constituído por amilose e amilopectina (proporção controlada geneticamente). • Hidrólise do amido: produtos intermediários - dextrinas. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Amido • Amilose: • 20% do conteúdo amiláceo. • Melhor para manter níveis glicêmicos normais. • Amilopectina: • 80% do conteúdo amiláceo. • Aumenta a glicemia pós prandial. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Amilose e Amilopectina Amilose (cadeia linear) Ligações a-1,4 Amilopectina (ramificações) Ligações a-1,6 DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Principais Fontes de Amido AVEIA TRIGO CEVADA CENTEIOMILHO ARROZ DOMENE, 2011; PHILIPPI, 2003. Cereais • Cevada, centeio, milho, arroz, trigo, milho, quinoa. • Grãos ou farinhas e flocos. DOMENE, 2011; PHILIPPI, 2003. Aveia • Alimento funcional. • Fibras solúveis, vit. complexo B, vitamina E, cálcio, fósforo, ferro e proteínas. • Rico em fibras solúveis – betaglucanas. • Mais de 12 trabalhos publicados reportam que a aveia, consumida em forma de farelo, aveia em flocos ou betaglucanas isoladas, tem a capacidade de reduzir a glicemia de jejum, pós-prandial e os níveis de insulina. • Betaglucanas: adsorção sais biliares, lipídios e colesterol; regulação da glicemia e da concentração de insulina e outros hormônios • Farelo de aveia: alto teor de fibras solúveis. DOMENE, 2011; PHILIPPI, 2003. Carboidratos complexos: fibras • Compostos de origem vegetal que ao serem ingeridos não sofrem hidrólise, nem digestão ou absorção no intestino delgado de seres humanos. • Polissacarídeos (celulose, hemicelulose, gomas, mucilagens, substâncias pécticas...) + substânciasassociadas (quitina, polifenóis, proteínas, fitatos...) • Aumentam volume fecal, reduz níveis séricos de LDL colesterol, reduz glicemia pós-prandial. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Fibras Alimentares Insolúveis: • Celulose: farinha de trigo integral, farelos, vegetais. • Hemicelulose: farelo, grãos integrais. • Solúveis: • Gomas: aveia, leguminosas, goma guar, cevada. • Pectina: maçãs, albedos de frutas cítricas. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Fibras solúveis • Fibras solúveis: • Retarda o esvaziamento gástrico – promove saciedade, • Aumenta o tempo de transito intestinal, • Lenta absorção da glicose - retarda hidrólise do amido, • Diminui os níveis elevados de colesterol, • Aumenta a excreção de sais biliares, • Altamente fermentáveis: formação dos AGCC (acetato, propionato e butirato), • Exemplo: goma arábica, frutoligossacarídeos, inulina, pectina, glucomannan, goma guar, betaglucanas, psyllium. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. • Goma guar: polissacarídeo das sementes de Cyamopsistetragonolobus, leguminosas AGCC. • Pectina e mucilagem: casca do maracujá amarelo (Passiflora edulis flavicarpa): redução da absorção de glicose sérica pós-prandial. Fibras solúveis Fibras Insolúveis • Fibras insolúveis: – Estimula movimentos peristálticos diminui o tempo de transito intestinal – previne obstipação. – Substâncias tóxicas (carcinogênicas) se ligam as fibras evitando que sejam absorvidas – previne câncer de colorretal. – Aumenta o volume fecal + lenta a absorção de glicose e retardando a digestão do amido. – Dieta rica em fibras – menos calorias e gorduras – emagrecimento. – Exemplo: celulose, pectina e algumas hemiceluloses. Fibras alimentares • Alimentação com alto teor de fibras – prevenção: • Obesidade, • Inflamação sistêmica, • Resistência a insulina, • Diabetes tipo 2, • Hipertensão, • Síndrome metabólica, • Doença diverticular, • Cânceres: boca, faringe, laringe, esôfago e estômago. • Dislipidemias e doenças cardiovascular. Índice Glicêmico • Índice glicêmico – velocidade com que o alimentos impacta na glicemia. • Alimentos ricos em açúcares simples (doces, refrigerantes): alto IG. • Alto IG – hiperinsulinemia – resistência a insulina – DM2. • Aumenta a concentração plasmática de triacilglicerol – síntese acelerada de gordura. • Site: www.glycemicindex.com. Universidade de Sidney , na Austrália. • Refeições com baixo IG: redução da glicemia e da resposta insulínica pós- prandial, menor risco de desenvolvimento de diabetes e doenças cardíacas. • O alto consumo de alimentos com alto índice e alta carga glicêmica (arroz): pode aumentar o risco de desenvolvimento de diabetes tipo 2. CÂNDIDO, PEREIRA, ALFENAS, 2013. • Alimentos com alto índice glicêmico devem ser consumidos com: • Alimentos com alto teor de proteína e baixo teor de gordura. – Retarda o esvaziamento gástrico e estimula a secreção de incretinas e de insulina . • Óleos de boa qualidade. – Retarda o esvaziamento gástrico. • Alimentos não processados com alto teor de fibra. – Mais lenta digestão e absorção. – Estimula secreção de incretina, retarda o esvaziamento gástrico e reduz a disponibilidade de carboidratos de absorção devido à ligação fibra-glucose. Índice Glicêmico CÂNDIDO, PEREIRA, ALFENAS, 2013. • Estratégias nutricionais para redução do índice glicêmico pós-prandial: • Inclusão de alimentos ricos em proteínas: leite e derivados, carnes magras, gelatina, clara de ovo e leguminosas. • Inclusão de alimentos ricos em gordura (nozes e amendoins) e óleos em batata (GI = 78 ± 4) ou mandioca (GI = 94 ± 11). • O consumo de alimentos ricos em fibras, como frutas, verduras, legumes e alguns tipos de grãos, como aveia. • Consumo de feijão, em associação com o arroz branco (IG = 73 ± 4) ou a inclusão de farelo de aveia ou farinha de leguminosas nas refeições. Índice Glicêmico CÂNDIDO, PEREIRA, ALFENAS, 2013. • Maneiras pelas quais os alimentos são apresentados, processados e industrializados: • Alimentos sólidos causa menor impacto no nível de glicemia do que alimentos líquidos. – Batatas cozidas (GI = 78 ± 4) X purê de batatas (GI = 87). – Laranja (GI = 43 ± 3) X suco de laranja (GI = 50 ± 2). • Preferir produtos não refinados, como arroz integral ou pão, biscoitos e bolos feitos com farinha de trigo integral. • Alimentos instantâneos ou com alto teor de carboidratos preparados rapidamente para evitar hidratação excessiva - gelatinização do amido, o que facilita a sua digestão. Índice Glicêmico CÂNDIDO, PEREIRA, ALFENAS, 2013. • Como evitar gelatinização excessiva: • Pouca água utilizada. • Cocção rápida. • Uso de altas temperaturas por períodos prolongados associados com o excesso de água destrói a estrutura granular do amido e aumenta a sua digestibilidade e impacto no nível de glicose no sangue . • Alimentos cortados em pedaços maiores para cozinhar, evitando o cozimento excessivo e usar a quantidade mínima de água. • Batata assada menor IG que cozido. • Retrogradação: torna o amido mais resistente à digestão. Índice Glicêmico CÂNDIDO, PEREIRA, ALFENAS, 2013. Índice Glicêmico CÂNDIDO, PEREIRA, ALFENAS, 2013. Índice Glicêmico e Carga Glicêmica Índice glicêmico: O Índice glicêmico classifica os alimentos de acordo com a velocidade com que são digeridos e absorvidos no período pós-prandial, mensurando seu efeito na glicemia. Utiliza-se como padrão de referência a glicose e o pão branco. Carga glicêmica: A Carga glicêmica acrescenta o aspecto quantitativo ao IG, refletindo as variações glicêmicas relacionadas à porção do alimento que será efetivamente consumida. CÂNDIDO, PEREIRA, ALFENAS, 2013; BURKE, 2006. • Índice Glicêmico e Carga Glicêmica Ex.: Melancia (porção de 120g): 6g de carboidrato disponível IG= 72% CG= 72 x 6 / 100 = 4,32 CG = (IG x g CHO porção) / 100 Índice Glicêmico e Carga Glicêmica Ex.: Arroz (porção de 150g): 36g de carboidrato disponível IG= 72% CG= 72 x 36 / 100 = 26,00 CÂNDIDO, PEREIRA, ALFENAS, 2013; BURKE, 2006. BAIXO IG < 55 Macarrão 43 Batata doce 61 Soja 18 Uva 46 Uva passa 64 Leite integral 16 Mandioca 40 Beterraba 64 Grão de bico 24 Mamão papaya 43 Granola 65 Maçã 36 Arroz parboilizado 47 Abacaxi 65 Banana prata 27 Cenoura 47 Sacarose 67 Pêssego 28 Milho cozido 48 ALTO IG 70 Lentilha 30 Ervilha 48 Purê de batata 70 Leite desnatado 32 Biscoito maisena 50 Tapioca 70 Pêra 33 Kiwi 53 Pão francês 70 Iogurte 36 Manga 55 Pão integral 65-75 Feijão cozido 38 Arroz integral 55 Abóbora 75 Cream-cracker 38 MODERADO IG 56 -69 Melancia 80 Suco de maçã 41 Farinha mandioca 52 Flocos de milho 81 Aveia 39 Polenta 52 Batata inglesa 81 Ameixa 39 Inhame 55 Glicose 100 Suco de laranja 41 Arroz polido 57 D ig es tã o e A b so rç ão TIRAPEGUI, J. Nutrição: fundamentos de aspectos atuais. 2 ed. São Paulo: Atheneu, 2006. G lic ó lis e • Utilização: glicólise, via das pentoses, síntese de glicogênio. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. V ia d as P en to se s • Utilização: glicólise, via das pentoses, síntese de glicogênio. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Bioenergética e metabolismo oxidativo Ciclo de Krebs DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Bioenergética e metabolismo oxidativo FOSFORILAÇÃOOXIDATIVA OU CADEIA RESPIRATÓRIA Complexo piruvato desidrogenase Enzimas do CK Cadeia transportadora de elétrons ou fosforilaçãooxidativa DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Bioenergética e metabolismo oxidativo Cadeia respiratória Complexo enzimático ATP sintetase Q ubiquinona COMPLEX I NADH-Q redutase COMPLEX I NADH-Q redutase COMPLEX II FADH2-Q redutase COMPLEX III citocromo redutase COMPLEX IV Citocromo C oxidase DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Bioenergética e metabolismo oxidativo DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. G ic o gê n es e • Utilização: glicólise, via das pentoses, síntese de glicogênio. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Glicogenólise • Produção: glicogenólise; gliconeogênese. DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. • Carboidratos em excesso glicose piruvato (glicólise) acetil-CoA e equivalente de redução (NADPH) (fígado) ácidos graxos (durante o estado alimentado). • Glicerol 3-fosfato (TGC): derivado da glicose via glicólise (estado alimentado). Excesso de Glicose Lipogênese Acetil CoA TG DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Hormônios e Glicemia • Principais hormônios envolvidos na regulação da glicemia: • Insulina: anabólico. • Glicemia alta – células beta – insulina. • Glucagon: catabólico. • Glicemia baixa – células alfa – glucagon. • Outros: catecolaminas, cortisol, GH. GUYTON, 2011. Hormônios e Glicemia GUYTON, 2011. Hormônios e Glicemia GUYTON, 2011. Hormônios e Glicemia Células renais, musculares, adiposas. GUYTON, 2011. Insulina • Armazenamento de combustível. • Hormônio hipoglicemiante • Inibe a GLICOGENÓLISE e GLICONEOGÊNESE hepática. • Inibe a lipólise e proteólise. • Aumenta a captação da glicose muscular e armazenamento como glicogênio. • Principais tecidos alvos: • FÍGADO = Glicogênese • MÚSCULO = 20-50% da glicose é oxidada; restante para glicogênese. • ADIPOSO = Glicose é metabolizada e armazenada como triacilglicerol. GUYTON, 2011. • Ações da insulina: • Captação periférica de glicose (tecido muscular, hepático e adiposo) • Produção hepática de glicogênio. glicose insulina glicogenólise gliconeogênese Síntese de glicogênio Insulina Lipólise e cetogênese GUYTON, 2011. Insulina Efeito Carboidrato Proteína Gordura INSULINA Estimula: -Síntese de glicogênio. -Glicólise. Inibe: -Gliconeogênese. -Glicogenólise. Estimula: -Síntese protéica. Inibe: -Proteólise. Estimula: -Lipogênese. Ativa: - Lipoproteína lipase (LPL). Inibe: -lipólise Previne: -Produção excessiva de corpos cetônicos. GUYTON, 2011. glicose insulina glicogenólise gliconeogênese Síntese de glicogênio Lipólise e cetogênese Glucagon AÇÕES DO GLUCAGON: Estimula todas as vias catabólicas: • Aumenta glicogenólise. • Aumenta gliconeogênese. • Aumenta lipólise e cetogênese. GUYTON, 2011.
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