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29/08/2017 1 CARBOIDRATOS Profª MSc. Júlia C. Marques de Paiva2017-2 Os cereais, tubérculos e raízes foram reunidos por possuírem como nutriente predominante em sua constituição o carboidrato, que é a principal fonte de energia alimentar. Quais alimentos possuem carboidratos? 29/08/2017 2 Trigo Centeio Arroz Sorgo Cevada Aveia Fontes de carboidratos Alimento Carboidratos (g/100g) Valor energético (CHO) Kcal/100g Pão francês 58,6 234,4 Bolo pronto chocolate 54,7 218,8 Pão de forma com aveia 59,6 238,4 Chocolate ao leite 59,6 238,4 Mel 84,0 336,0 Feijão carioca cozido 13,6 54,4 Funções ● principal fonte de energia na dieta ● nutriente de reserva (amido/plantas, glicogênio/humanos) ● atuam como componentes das membranas celulares (glicolipídeos) ● participam dos mecanismos de defesa (glicoproteínas e imunoglobulinas) ● carboidratos não digeríveis – fibras alimentares ● nos alimentos exercem uma série de funções: espessantes, precursores de compostos de aroma e cor Funções 29/08/2017 3 Características Formados por átomos de C, H e O Fornecem 4 kcal/g Como os carboidratos são classificados? Classificação Carboidratos Açúcares (monossacarídeos e dissacarídeos) Oligossacarídeos Polissacarídeos Classificação dos Carboidratos Açúcares Oligossacarídeos Polissacarídeos monossacarídeos dissacarídeos polióis GP= 1 e 2 GP= Grau de Polimerização: nº de ligações glicosídicas presentes nas moléculas GP= 3 a 9 malto-oligossacarídeos outros oligossacarídeos GP > 9 Polímeros compostos por no mínimo 10 monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas amido Polissacarídeos não amido 29/08/2017 4 Classificação dos Carboidratos Açúcares monossacarídeos dissacarídeos polióis GP= 1 e 2 Não podem ser hidrolisados a compostos mais simples (a açúcares menores) Galactose FrutoseGlicose São polímeros compostos por 2 monossacarídeos, unidos por uma ligação glicosídica Sacarose Lactose Maltose São açúcares derivados de álcoois Sorbitol Manitol Classificação dos Carboidratos Oligossacarídeos GP= 3 a 9 malto-oligossacarídeos outros oligossacarídeos São compostos por unidades de glicose, geralmente obtidos da hidrólise do amido Maltodextrina As unidades elementares variam bastante Rafinose Estaquiose Fruto-oligossacaríseos Classificação dos Carboidratos Polissacarídeos GP > 9 Polímeros compostos por no mínimo 10 monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas amido Polissacarídeos não amido É constituído por uma mistura de 2 polissacarídeos (amilose e amilopectina) Polissacarídeos com função estrutural encontrados em diversos vegetais Celulose Hemicelulose Pectina Hidrocoloides Monossacarídeos - Compostos simples - São encontrados livres na natureza ou ligados formando moléculas maiores - Várias hexoses (6 carbonos) e pentoses (5 carbonos) Açúcares 29/08/2017 5 Monossacarídeos Hexoses mais importantes - Diferem quanto ao comportamento químico, doçura e fonte dietética - A terminação “ose” indica que eles representam açúcares. Pentoses – cinco átomos de carbono - Componentes essenciais dos ácidos nucléicos - Formados nos processos metabólicos Ribose – constituinte do RNA Desoxirribose– constituinte do DNA Monossacarídeos - Dextrose -Carboidrato simples/açúcar do sangue - Presente nas frutas e xarope de milho -É rapidamente absorvida no organismo -É armazenada no fígado e no músculo na forma de glicogênio (polissacarídeo) -Fonte importante de energia no exercício Glicose Xarope de milho 29/08/2017 6 Frutose - É o mais doce de todos os monossacarídeos (frutas: 1 a 7%, 4% no mel) - Utilizado em adoçantes comerciais (edulcorantes) e bebidas - Presente em frutas, sucos, mel, componente da sacarose - Absorvida lentamente, fornecendo energia gradativa Exemplos de edulcorantes com frutose Galactose Não é encontrada livre na natureza – é liberada na digestão da lactose Glicose + galactose = lactose Fígado --- galactose Forma glicose para produção de energia Forma glicose e é armazenada como glicogênio Monossacarídeos aldeídoscetona 29/08/2017 7 Os monossacarídeos são ligados por ligação glicosídica entre o aldeído ativo e o carbono cetônico e a hidroxila (OH) de outro açúcar, com a saída de uma molécula de água. Açúcares -Dissacarídeos Exemplo: SACAROSE é o açúcar comercial mais comum (encontrado na cana-de-açúcar e na beterraba) Sacarose Glicose + frutose Presente na cana-de-açúcar, açúcar de beterraba, melaço, açúcar branco, açúcar mascavo e mel Rápida absorção Eleva a glicemia Fornece energia imediata para o exercício e contribui para as reservas de glicogênio Maltose Glicose + glicose Não é encontrada livre na natureza Obtida pela hidrólise do amido no grão germinado de cevada ou pela digestão do amido por ação das amilases Exemplo Grão de cevada germinado 29/08/2017 8 Maltose Lactose Lactose: Produzida na glândula mamária dos mamíferos Menor doçura que a da glicose Digerida pela enzima lactase Intolerância à lactose Pouca ou nenhuma produção de lactase no ID Não há digestão da lactose Fermentação Desconforto, diarreias LACTOSE encontrada no leite humano e no leite de vaca Lactose Polióis São açúcares derivados de álcoois Exemplos: sorbitol e manitol 29/08/2017 9 Exemplos de polióis Oligossacarídeos Carboidratos com grau de polimerização de três a nove - Malto-oligossacarídeos: maltodextrina - Outros oligossacarídeos: rafinose, estaquiose e fruto-oligossacarídeos Dextrinas ou maltodextrinas Produtos intermediários na hidrólise do amido, formadas a partir de processos digestivos ou industriais Utilizada em alimentos para praticantes de exercício físico e alimentos para fins especiais, por sua solubilidade e rápida absorção Maltodextrina 29/08/2017 10 Oligossacarídeos Oligossacarídeos - Rafinose: constituída por resíduos de glicose, galactose e frutose (trissacarídeo) - Estaquiose: é formada por 1 glicose + 1 frutose + 2 galactoses (tetrassacarídeo) Rafinose e Estaquiose Esses oligossacarídeos estão presentes na casca, e grãos de leguminosas Teor pode variar com a espécie, grau de maturação, cultivo, solo, condições climáticas - Fermentados pela microbiota intestinal: produção de gases (flatulência) - Processo de maceração e cocção: redução nos teores desses oligossacarídeos - Frutanos inulina - A inulina é um carboidrato de reserva presente em diversos alimentos de origem vegetal, principalmente na chicória, alcachofra e aspargos Oligossacarídeos Hidrólise enzimática Fruto-oligossacarídeos (FOS) Oligossacarídeos que contêm um número variado de moléculas de glicose associados à frutose FOS Não são digeridos pelo organismo humano Fruto-oligossacarídeos 29/08/2017 11 Fontes de frutanos (FOS e inulina) Frutanos na alimentação Alcachofra Chicória Almeirão Alho e cebola Centeio Cevada Aspargo Banana Inulina e FOS Oligossacarídeos Prebióticos Prebióticos: ingredientes alimentares não digeridos no intestino delgado e que, ao atingir o intestino grosso, são metabolizados por bactérias benéficas Produção de ácidos graxos de cadeia curta --- acetato, butirato e propionato Ação dos prebióticos como a contribuição às necessidades energéticas, à manutenção da integridade e função da mucosa colônica e implicações nometabolismo nitrogenado, de lipídeos e glicídios. AGCC Ajudam a manter a função da mucosa normal Facilitam a absorção da água e eletrólitos Servem como combustível para os colonócitos e micro- organismos intestinais Estimulam a proliferação de colonócitos Melhoram a produção hormonal gastrointestinal 29/08/2017 12 Inulina – Fontes alimentares Inulina – Fontes alimentares Alcachofra Jerusalém Batata Yacon Produtos industrializados 29/08/2017 13 Produtos industrializados A inulina e as oligofrutoses são utilizadas para enriquecer produtos alimentares. Não têm sabores adicionais, e podem enriquecer os alimentos sem contribuir muito com a viscosidade. Estas propriedades permitem a formulação de alimentos saudáveis mantendo a aparência e o gosto das formulações padrões. Funções dos frutanos nos alimentos Polissacarídeos Os polissacarídeos são constituídos de várias unidades de monossacarídeos unidas por meio de ligações glicosídicas Amido Glicogênio Celulose Amido O amido é o mais abundante carboidrato de reserva em plantas (grãos de cereais 40% a 90%; leguminosas de 30% a 50%, tubérculos de 65% a 85% e frutas imaturas de 40%), constituindo uma importante fonte de energia na alimentação humana. 29/08/2017 14 Amido Este carboidrato ocorre na natureza como grânulos cristalinos Compostos por amilose (parte solúvel) e a amilopectina (parte insolúvel) Amido Amilose A amilose consiste em média de 500 a 2.000 unidades de glicose unidas entre si por ligações glicosídicas Amilose O teor de amilose está correlacionado com as propriedades texturais, como maciez, coesão, cor, brilho, volume de expansão, absorção de água. Relaciona-se, portanto, com as mudanças que ocorrem durante o processo de cocção e determina a qualidade culinária Quanto maior o teor de amilose de um amido, maior sua viscosidade. 29/08/2017 15 Amilose x viscosidade Teor de amilose do milho: 28% Teor de amilose da batata: 23% Maior viscosidade de um mingau de milho em relação a um purê de batatas Amilopectina A amilopectina é uma molécula muito grande e altamente ramificada Formada por 20 a 25 unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas Propriedades do amido Gelatinização (ou geleificação) do amido Quando aquecido, o amido incorpora moléculas de água, chegando a aumentar seu volume em 2.000% viscosidade e transparência aumentam gradualmente (até um limite) com o aumento da temperatura Temperatura reduzida gel é formado Para cada tipo de amido, tem-se uma temperatura ideal 29/08/2017 16 Propriedades do amido Retrogradação do amido Após resfriamento do gel, as moléculas de amilose tendem a se aproximar, formando zonas de cristalização e expulsando algumas moléculas de água ligadas à amilose Na maioria das vezes é inconveniente, pois pode modificar a digestão do amido (resistência à hidrólise) ou alterar a textura do gel formado Firme e opaco Amido resistente Resiste à ação das enzimas digestivas, mas é fermentado no intestino grosso pela microflora intestinal. Ação semelhante à de fibras – fermentação no intestino e produção de ácidos graxos de cadeia curta Amido resistente Glicogênio Reserva de carboidratos nos humanos Armazenado no fígado e tecidos musculares como forma de armazenamento de glicose Glicogênio hepático: tem a função de manter a glicemia (níveis de glicose no sangue) Glicogênio muscular: substrato para produção de energia no exercício 29/08/2017 17 Celulose Constituinte principal da estrutura de vegetais Composto de unidades de glicose ligadas por ligações β(1-4), formando longas cadeias lineares Polissacarídeos indigeríveis do alimento Também chamados de polissacarídeos não- amiláceos Celulose Recomendações nutricionais OMS (2003): 55 a 75% do VET DRI : 45-65% do VET A ingestão de açúcares deve ser moderada (5% a 10%) Exemplo: - VET de 2000 kcal - 1000 a 1400 kcal (50% a 60% do VET) – provenientes de CHO (250 a 350 g do nutriente) Relembrando as funções do CHO... Maior fonte de energia para o organismo e exercício físico Nutriente usado para a produção de energia na via glicolítica 29/08/2017 18 Reserva de glicogênio – ação poupadora de proteína Explicação: os carboidratos formam as reservas de glicogênio e evitam a quebra excessiva de proteínas para formar glicose (gliconeogênese) durante o jejum, exercícios extenuantes ou dietas com baixo teor de carboidratos Aprofundando no estudo de algumas funções do CHO... Efeito anticetogênico -Falta de CHO no organismo para produção de energia Aumenta a utilização de lipídios para a produção de energia e de glicose Organismo não consegue oxidar grandes quantidades de gordura de forma rápida ---- oxidação excessiva e acúmulo de compostos cetônicos Aprofundando no estudo de algumas funções do CHO... Índice glicêmico ÍNDICE GLICÊMICO O IG é um parâmetro utilizado para classificar os alimentos contendo carboidratos de acordo com a resposta glicêmica que estes promovem, em relação à resposta observada após consumo de um alimento de referência (pão branco ou glicose). 29/08/2017 19 Para testar IG do espaguete cozido: - Voluntário recebe 200 g de espaguete, que contém 50 g de carboidrato (tabela de composição de alimentos) - Durante as 2h seguintes: retira-se uma amostra de sangue a cada 15 minutos (primeira hora) e, após, a cada 30 min (segunda hora) - Resposta do voluntário ao espaguete é comparada à sua resposta de glicose no sangue a 50 g de glicose pura (referência) ÍNDICE GLICÊMICO O uso do índice glicêmico para modificar as dietas e para prevenir/controlar doenças crônicas ainda está sob pesquisa “a aplicação clínica do índice glicêmico como estratégia nutricional de primeira escolha ainda é controversa, entretanto, existe concordância que a quantidade e a qualidade do carboidrato consumido afetam a resposta glicêmica, bem como que o índice e carga glicêmica podem trazer benefícios adicionais, quando o total de carboidratos da refeição é contabilizado” Diretrizes Sociedade Brasileira de Diabetes (2014-2015) ÍNDICE GLICÊMICO Controle do IG: importante para atletas, diabéticos e em dietas de emagrecimento. Fatores que influenciam o IG: Conteúdo de fibra presente no alimento Presença de gordura e proteína (refeição mista) Tipo de CHO presente no alimento 29/08/2017 20 Os alimentos possuem alto IG quando: - Contém grande proporção de carboidratos refinados - Alto conteúdo de glicose e/ou amido em relação a lactose e frutose - Tem baixo conteúdo de fibras solúveis ÍNDICE GLICÊMICO FISIOLOGIA DA UTILIZAÇÃO DOS CARBOIDRATOS Bioquímica Nutricional Alimentos in natura ou processado - fonte dos nutrientes necessários ao organismo - Ingestão entrada de alimento em um organismo - Digestão quebra das moléculas dos alimentos - Absorção passagem das moléculas à circulação - Distribuição oferta de substâncias às células Enzimas na digestão de CHO Principais enzimas envolvidas na digestão dos carboidratos Enzima Origem Efeitos Amilase salivar Glândula salivar Início da quebra do amido na boca (amido –maltose). Amilase pancreática Pâncreas No intestino delgado, o amido é todo convertido em dissacarídeo. Sacarase Células do intestino No intestino delgado, a sacarose é convertida em glicose e frutose, monossacarídeos livres. Maltase Células do intestinoNo intestino delgado, a maltose é convertida em duas moléculas de glicose - monossacarídeos livres. Lactase Células do intestino No intestino delgado, a lactose é convertida em glicose e galactose. 29/08/2017 21 Relacionando com a anatomia... REGULAÇÃO HORMONAL Regulação hormonal Glicólise – via central do catabolismo de glicose (degradação da molécula de glicose) Gliconeogênese – conversão de outros substratos (que não carboidratos) à glicose Glicogênese – aumento das reservas de glicogênio Glicogenólise – quebra do glicogênio 29/08/2017 22 Regulação hormonal Principal hormônio do anabolismo (síntese): insulina Principal hormônio do catabolismo (degradação): adrenalina e glucagon 29/08/2017 23 Insulina Glicose entra na corrente sanguínea Após refeição rica em CHO Aumento da secreção de insulina e diminuição da secreção de glucagon - Estímulo ao armazenamento do excesso de combustível como gordura. - Efeito da insulina: favorecer a conversão do excesso de glicose sanguínea em glicogênio (fígado e músculo) e lipídios (triacilgliceróis – tecido adiposo) Glucagon Mesmo na ausência de atividade física e estresse, várias horas após a ingestão de dieta de CHO a glicose no sangue reduz Redução de glicose sanguínea desencadeia a secreção de glucagon e diminui a liberação de insulina Estimula a síntese e liberação de glicose pelo fígado e induz a mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo para ser usado como combustível 29/08/2017 24 OBRIGADA!
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