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Classificação, digestão, absorção e fontes alimentares 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 Carboidratos São componentes orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio. Eles variam de açúcares simples constituídos por 3 a 7 átomos de carbono até polímeros muito complexos. São produzidos pelos vegetais e constituídos de C, H e O. 1 g fornece 4 calorias. 50-75% do total de calorias a serem ingeridas diariamente. Energia solar Energia solar 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. 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. 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). 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) Glicose - Fontes: frutas, hortaliças, cana de açúcar, mel. - Combustível celular. - Reserva. - Conhecida como açúcar de milho: hidrólise do amido de milho (xarope) ---- dextrose - 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. • Galactose - Associada com a glicose para formar lactose. - Fontes: leite e derivados. - Transformado em glicose para atuar como combustível básico do organismo. • Açúcares duplos. • Carboidratos simples. • Baixo peso molecular. • Os 3 principais dissacarídeos com importância fisiológica são: • Sacarose: Glicose + frutose • Dissacarídeo mais comum conhecido como açúcar de mesa. Açúcar da cana-de-açúcar ou de beterraba açucareira. Encontrada livre na natureza • 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. • Maltose Glicose + Glicose • Maior fonte: grãos em germinação. • Açúcar do malte. • Produto intermediário da digestão do amido. • 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. Estimulam desenvolvimento de bifidobactérias no intestino Benefícios à saúde (prébióticos). Supressão da atividade de bactérias putrefativas. Redução da formação de metabólitos tóxicos. Derivados da galactose, maltose, xilose e principalmente da frutose. Frutoligossacarídeos: até 10 unidades de frutose adicionadas à sacarose. Fermentados pela microbiota intestinal originando butirato (AGCC). Fontes: chicória, cebola, alho, aspargo. CHO COMO PREBIÓTICOS Oligossacarídeos do leite humano inibem a adesão de bactérias patogênicas à mucosa intestinal; FRUTANAS: Favorecem a multiplicação de espécies bifidobactérias, produtos de ácido acético, propiônico e butírico; ↓ velocidade de absorção de glicose; Fontes: aspargo, alho, alho poró, cebola, alcachofra, raiz de chicória, entre outros. • 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. • Classificação: • Digeríveis (amido e glicogênio). • Não digeríveis (fibras alimentares e estruturas celulares de animais). • 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 • 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. Amilose (cadeia linear) Ligações a-1,4 Amilopectina (ramificações) Ligações a-1,6 AVEIA TRIGO CEVADA CENTEIOMILHO ARROZ Cevada, centeio, milho, arroz, trigo, milho, quinoa. Grãos ou farinhas e flocos. 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...) + substâncias associadas (quitina, polifenóis, proteínas, fitatos...) Aumentam volume fecal, reduz níveis séricos de LDL colesterol, reduz glicemia pós-prandial. CLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS FIBRA INSOLÚVEL - Lignina, Celulose e Hemicelulose •Formam com água uma mistura de baixa viscosidade (diferem das solúveis por não absorvem água); • Apresentam efeito mecânico no TGI; • São pouco fermentáveis; • O bolo fecal; • Acelera o tempo de trânsito intestinal • Formam com água mistura de alta viscosidade; • Apresentam efeito metabólico no TGI; • Retardam o esvaziamento gástrico e o tempo de trânsito intestinal; • Absorção de glicose e colesterol; • Altera a flora intestinal e o metabolismo através da produção de AGCC FIBRA SOLÚVEL – Pectina e Gomas Insolúveis: • Celulose: farinha de trigo integral, farelos, vegetais. • Hemicelulose: farelo, grãos integrais. • Solúveis: • Gomas: aveia, leguminosas, goma guar, cevada. • Pectina: maçãs, frutas cítricas. 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. • Goma guar: polissacarídeo das sementes de Cyamopsistetragonolobus, leguminosas AGCC. • Pectina e mucilagem: casca do maracujá amarelo (Passiflora edulis flavicarpa): redução da absorção de glicose séricapós-prandial. PSYLLIUM Removida da casca da semente da Plantago ovata. Redução do colesterol. Efeito laxativo; Pode diminuir a absorção do zinco, cobre, ferro, cálcio e magnésio se usados concomitantemente. 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 e algumas hemiceluloses. BOCA: AMIDOS SÃO DEGRADADOS EM MALTOSE PELA AMILASE SALIVAR ESTÔMAGO: A AMILASE SALIVAR É INATIVADA PELO HCL PÂNCREAS: AS ENZIMAS(AMILASE) DO PÂNCREAS DEGRADAM O AMIDO, QUE É TRANSFORMADO EM MALTOSE, NO ID ID: ENZIMAS NA PAREDE DEGRADAM OS DISSACARIDEOS SACAROSE, LACTOSE E MALTOSE E TRASFORMAM EM GLICOSE, FRUTOSE E GALACTOSE. A GLICOSE, FRUTOSE E GALACTOSE SÃO ABSORVIDAS PARA O SANGUE E LEVADAS AO FÍGADO PELA VEIA PORTA IG: A FIBRA SOLÚVEL É FERMENTADA POR BACTÉRIAS E DÁ ORIGEM A AGCC RETO E ÂNUS: A FIBRA SOLÚVEL ESCAPA AO PROCESSO DE DIGESTÃO E É EXCRETADA NAS FEZES Boca Amido Oligossacarídeo Dextrinas Amilase salivar No estômago não ocorre nenhum processo de digestão de carboidratos Intestino delgado Amido e dextrinas Dextrinas Maltose α-amilase Borda em escova Dextrina (isomaltose) Glicose α-dextrinase / isomaltase Borda em escova Maltose Maltase Glicose Sacarose GlicoseSacarase Frutose Lactose Glicose Lactase Galactose Frutose: difusão facilitada - GLUT 5 -Uniporte Glicose e galactose: transporte ativo - Na/K ATPase -Simporte (Na-Glicose ou Na-Galactose) • Utilização: glicólise, via das pentoses, síntese de glicogênio. • Utilização: glicólise, via das pentoses, síntese de glicogênio. Bioenergética e metabolismo oxidativo Ciclo de Krebs DEVLIN, 2007; CAMPBELL, 2006-2007; MARZZOCO, 2011. Ciclo de Krebs FOSFORILAÇÃOOXIDATIVA OU CADEIA RESPIRATÓRIA Complexo piruvato desidrogenase Enzimas do CK Cadeia transportadora de elétrons ou fosforilação oxidativa Cadeia respiratória Complexo enzimático ATP sintetase Q ubiquinona COMPLEX I NADH-Q redutase COMPLEX II FADH2-Q redutase COMPLEX III citocromo redutase COMPLEX IV Citocromo C oxidase • Utilização: glicólise, via das pentoses, síntese de glicogênio. • Produção: glicogenólise; gliconeogênese. • Produção: glicogenólise; gliconeogênese. • Produção: glicogenólise; gliconeogênese. 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). Acetil CoA TG • 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. Estimulam a produção de insulina: Glicose, aminoácido (leucina, arginina, valina), hormônios intestinais (GLP-1, CCK, secretina, gastrina), sulfoniluréias, estimuladores B-adrenérgicos, teofilinas). Inibem a produção de insulina: Estimuladores alfa-adrenérgicos, beta-bloqueadores, diuréticos tiazídicos, depleção de potássio, fenitoína e aloxano). • 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. • Ações da insulina: • Captação periférica de glicose (tecido muscular, hepático e adiposo) • Produção hepática de glicogênio. glicose insulina glicogenólise gliconeogênese Síntese de glicogênio Lipólise e cetogênese 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. glicose insulina glicogenólise gliconeogênese Síntese de glicogênio Lipólise e cetogênese AÇÕES DO GLUCAGON: Estimula todas as vias catabólicas: • Aumenta glicogenólise. • Aumenta gliconeogênese. • Aumenta lipólise e cetogênese.
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