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Proteínas Nutrição para enfermagem Módulo 1 Profa. Ana Luisa Faller O que são... • Proteínas – Constituidas por aminoácidos por meio de ligações peptídicas – Aminoácidos • Essenciais • Não essenciais • Condicionalmente essenciais O que são... • Hormônios e receptores • Enzimas • Neurotransmissores • Proteínas estruturais • Proteínas contráteis • Proteínas motoras • Proteínas transmembranas • Milhares de peptídeos reguladores, sinalizadores, entre outros ? Proteínas dietéticas... Tem diferença... Classificação Nutricional ESSENCIAIS CONDICIONALMENTE ESSENCIAIS NÃO ESSENCIAIS Histidina Arginina Alanina Lisina Cisteína Ácido aspártico Isoleucina Glutamina Asparagina Metionina Glicina Ácido glutâmico Fenilalanina Prolina Serina Treonina Tirosina Triptofano Valina Leucina Aminoácidos • Aminoácidos limitantes Quando não há um determinado aminoácido essencial, ou este está presente em quantidades míninas, em um alimento Alimento Aminoácido limitante Cereais Lisina Leguminosas Metionina Legumes Triptofano Classificação • Proteínas completas • Proteínas parcialmente completas • Proteínas incompletas Balanço Nitrogenado • Durante a ingestão de uma dieta balanceada, o organismo geralmente está em balanço nitrogenado. A quantidade de aminoácido ingerido diariamente através de proteínas por um indivíduo adulto e saudável, é mais ou menos constante. Não há reserva de aminoácido, se o indivíduo consumir mais proteína há um aumento da excreção. • Balanço nitrogenado é a diferença entre o nitrogênio (N) ingerido e o excretado que deve ser igual a nula ou zero nos indivíduos adultos saudáveis. Balanço Nitrogenado AA LIVRES PROTEINA TECIDUAL SÍNTESE DEGRADAÇÃO Ingestão Síntese de novo (aa não essenciais) Excreção Oxidação Vias não-proteicas Perdas proteicas Fezes Urina Pêlos Balanço Nitrogenado • Balanço nitrogenado positivo, mais nitrogênio é retido durante a ingestão de proteínas do que excretado. • acontece em criança em crescimento • durante a gravidez • convalescência de doenças • recuperação pós-cirurgica Balanço Nitrogenado • No balanço nitrogenado negativo, mais nitrogênio é excretado do que ingerido, o que significa a perda excessiva de proteínas, pode ocorrer em determinadas doenças e durante o jejum. • Durante o jejum prolongado as cadeias de carbono dos aminoácidos de proteínas são necessárias para a gliconeogênese, a amônia liberada dos aminoácidos é excretada principalmente como uréia na urina. • Outras formas de ocorrer o balanço nitrogendo negativo é em alguns processos patológicos como: - Doenças degenerativas (tumores) - Processos hemorrágicos - Queimaduras (graves) Proteinas Digestão, absorção e metabolismo Digestão • Estima-se que diariamente sejam digeridas 70- 100g de proteina exógena + 35-200g de proteinas endógenas • Três fases: – Gástrica – Pancreática – Intestinal Digestão Gástrica • Ácido clorídrico -> promove desnaturação proteica e eliminação de microorganismos = torna proteina mais susceptível à protéases • Células principais: síntese de Pepsinogênio Pepsina Conversão pelo pH acido Endopeptidase -> tirosina, fenilalanina, Leucina e triptofano Digestão Pancreática Peptídios e aminoácidos no estômago estimulam liberação de colecistoquinina (CCK) e secretina no intestino delgado -> bicarbonato e proteases pancreáticas Pepsina: encerra ação ao alcançar intestino (pH > 5) • Suco pancreático: – Endopeptidase -> tripsinogênio, ativado pela enteroquinase (enteropeptidase) em tripsina – Ativa precursores de peptidases do suco pancreático: quimiotripsinogênio, proelastase, procarboxipeptidase A e B Digestão Pancreática Digestão - resumo ESTRUTURA PROTEÍNA Boca Tritura os alimentos Estômago Ácido cloridrico desnatura proteínas e pepsina inicia hidrólise Intestino Delgado Enzimas pacreáticas forma di e tripeptídios; Borda em escova produz di e tripeptidases que que hidrolisam proteina em aminoácidos Fígado Mantem balanço de aminoácidos plasmáticos, sintetiza proteinas, enzimas, liporproteinas e albumina Converte esqueleto de carbono em glicose Circulação Transporte aminoáciods abosrvidos e proteinas Rim Sintetiza uréia do excesso de nitrogênio e elimina via urina Intestino Grosso Elimina material não digerivel, passivel de fermentação • Resultado da digestão pancreática: – Aminoácidos livres (40%) e peptidios de 2 a 8 aa (60%) Absorção Intestinal AMINOPEPTIDASE DIPEPTIDASE DIPEPTIL AMINOPEPTIDASE PEPTIDIOS AA, DI E TRIPEPTÍDIOS Na+ K+ PepT-1 Di e tripetidios H+ Proteina transp. de oligopeptídios AA Metabolismo de Aminoácidos • Taxa de catabolismo de aminoácidos aumenta com o aumento da ingestão de proteinas (ex.: dietas hiperprotéicas) – Não armazenamos, logo excesso de nitrogênio é oxidada e excretada pela urina e fezes – Pode ser seletivo no caso de proteinas são vitais para o organismo durante o jejum prolongado USO DE AMINOÁCIDOS PARA GLICONEOGÊNESE Metabolismo de Aminoácidos • Uso de aminoácidos para síntese de proteínas – Dieta – Precursores endógenos, turnover • Aminoácidos não-essenciais, ou dispensáveis, podem ser produzidos a partir de precursores – α-cetoácidos + amina (de outro amioácido) – Realizada por aminotransferases TRANSAMINAÇÃO Balanço Nitrogenado Transaminação • PARA QUE OS AMINOÁCIDOS POSSAM SER UTILIZADOS COMO FONTE DE ENERGIA, ELES DEVEM PRIMEIRAMENTE SOFRER UMA TRANSAMINAÇÃO, OU SEJA, RETIRADA DE SEU RADICAL AMINO Transaminação • Fígado: grupo amina transferido da alanina para α-cetoglutarato = glutamato • Formação de piruvato cuja cadeia carbonica pode ser utilizada para energia (CK) Transaminação Aminoácido + α-cetoglutarato = α-cetoácido + glutamato PERDE AMINA TRANSAMINASE GANHA AMINA Desaminação • Remoção do grupo amina como forma de remoção do nitrogênio -> formação amônia que é eliminada como uréia Ciclo da Uréia • Ocorre no fígado: mecanismo para excreção de nitrogênio • Permite transformação de amônia (NH3) em uréia • Amônia é neurotóxica e precisa ser eliminada Como identificar este “desvio”... • Uréia e amônia -> oxidação de aminoácidos • Ácido úrico -> degradação de purinas (bases nitrogenadas) • Creatinina -> degração da creatina Metabolismo • O que controla o pool de aminoácidos: – Fígado: após digestão maioria dos aa transportados pelo sangue até tecido hepático • 20% liberados na circulação • 50% cataboliados para liberação de ureia • 6% incorporadosa proteina plasmaticas – Células intestinais: metabolizam aspartato, asparagina, glutamato e glutamina e libera alalina, lactato, prolina e citrulina Oxidação de Aminoácidos • Formação dos α-cetoacidos a partir da transaminação permite entrada do esqueleto carbônico no metabolismo oxidativo -> piruvato e α-cetoglutarato • Podem formar 7 tipos de intermediários diferentes Oxidação de Aminoácidos • Glicogênicos: formam piruvato, α-cetoglutarato, oxaloacetato, fumarato ou succinil-CoA • alanina, asparagina, aspartato, cisteína, glutamato, gutamina, glicina, prolina, serina, arginina, histidina, metionina, treonina e valina• Cetogênicos: formam acetil-CoA ou acetoacetil- CoA • Leucina e lisina • Glicogênicos e cetogênicos: podem formar dois α-cetoácidos pelo tamanho da cadeia • Tirosina, isoleucina, fenilalanina e triptofano Oxidação de Aminoácidos Requerimentos Nutricionais • Recomendação (população sadia): – 10-15% do valor energético total – 0,8-1,2g de proteína por Kg peso corporal • Exemplo: – 60Kg -> 48-72g proteína por dia – Muito, pouco? Mas... e se ultrapassar... • Consumo elevado (alimentos, suplementos...) • Dietas a base de proteinas (> 30-40% VET) Composição... E na dieta... • Alimentos ricos em proteínas tem só proteínas? Carboidratos Nutrição para enfermagem Módulo 1 Profa. Ana Luisa Faller CnH2nOn Funções dos Carboidratos: Fornecer energia Único combustível utilizado pelo cérebro Armazenado em pequena quantidade no tecido muscular Nutriente que poupa a utilização de proteínas como fonte de energia Classificação dos Carboidratos: Monossacarídeos – açúcares simples Dissacarídeos - dois ou três monssacarídeos Polissacarídeos – diversas unidades Monossacarídeos Frutose Glicose Galactose Manose Monossacarídeos Sacarose Lactose Maltose Polissacarídeos Carboidratos Digestão, absorção e metabolismo Recomendações Nutricionais • Carboidratos totais: – 45-65% VET – Mais da metade na forma de carboidratos complexos – E se consumo for inferior a esse? –Diabéticos tem necessidades diferentes? E AS FIBRAS? O que são fibras alimentares? Fibra alimentar consiste nos remanescentes de células vegetais comestíveis, polissacarídeos, lignina e substâncias associadas resistentes à digestão pelas enzimas alimentares humanas. Recomendação diária: 25-35g ao dia Costa e Rosa (2010) Solúveis Insolúveis • Pectina • Gomas • Mucilagens • Celulose • Hemicelulose • Lignina Classificação Frutas, legumes, aveia e verduras. Cereais, grãos, legumes e verduras. Coulate (2004); Fellows (2010) Pectina • Participa da estrutura da parede celular e da lamela média dos tecidos vegetais. Fibras solúveis Figura 1. Estrutura da pectina (Coulate, 2004). Gomas • Compostas por monômeros de hexose e pentose. A estrutura física e propriedades dessas fibras são semelhantes a pectina. • São polissacarídeos sintetizados pelas plantas no local do trauma e funcionam de forma semelhante ao tecido cicatricial nos seres humanos. Fibras solúveis Aditivos & Ingredientes, 2012 Fibras solúveis Mucilagens • Produzidas por células secretoras de plantas para evitar a perda excessiva de água através da transpiração. Aditivos & Ingredientes, 2012 Fibras insolúveis Celulose • Componente da parede celular de vegetais • Molécula linear de glicose unidas por ligações β14 Coulate (2004); Fellows (2010) Fibras insolúveis Hemicelulose • Associadas com a celulose nas paredes celulares vegetais. • São identificadas: xilanas, mananas, glicomananas, galactanas, arabinogalactanas. • Possuem certa solubidade – cadeias menores. Coulate (2004); Fellows (2010) Fibras insolúveis Lignina • Polímero tridimensional associado a carboidratos da parede celular de vegetais. • Confere rigidez e dureza a parede celular. Coulate (2004); Fellows (2010) ASPECTOS FISIOLÓGICOS DAS FIBRAS ALIMENTARES • A classificação da fibra alimentar em solúvel e insolúvel é importante devido a ação das mesmas sobre o organismo. • Os efeitos fisiológicos das fibras solúveis são diferentes das fibras insolúveis. Aspectos fisiológicos Aspectos fisiológicos • Os interesses reais a respeito das fibras alimentares nos aspectos de saúde tornaram-se evidentes na década de 70. Função intestinal Controle dos níveis de lipídeos e glicose sanguíneos Biodisponibilidade de minerais Aspectos fisiológicos Fermentação no cólon Ação de bactérias colônicas Nutrição dos enterócitos, ↓pH, formação de gases intestinais Fermentação de CHO não digeríveis AGCC Acetato Propionato Butirato Ác. lático CO2 H2 Fibras – Fração digerível Seema Patel and Arun Goyal. The current trends and future perspectives of prebiotics research: a review. Biotech (2012) 2:115–125 Aspectos fisiológicos Fibras – fração não digerível Captação de H2O ↑ bolo fecal Ação mecânica na parede intestinal ↑ peristaltismo ↑ Peso das fezes ↑ frequência intestinal Solúveis Insolúveis Prevenção do câncer de cólon pela diminuição do tempo de contato das fezes com a parede intestinal formação de gel ↓da absorção de glicose Aspectos fisiológicos Mastigação induzida pela ingestão de fibras Aumento do fluxo do suco gástrico e secreção salivar Aumento de volume do bolo alimentar Acelera ou mantém a sensação de saciedade. Polissacarídeos que produzem gel aumentam a viscosidade do conteúdo estomacal Retardo no esvaziamento gástrico • Podem afetar a biodisponibilidade de determinados minerais e eletrólitos devido a sua adsorção e eliminação pelas fezes. Fibras e minerais Mecanismos Fibras e minerais 1) ↓ do tempo de transito intestinal, reduzindo a absorção de minerais da dieta e a reabsorção de minerais endógenos 2) diluição do conteúdo intestinal e aumento do vol. fecal 3) formação de quelatos entre os componentes das fibras e os minerais 4) intercâmbio iônico, se ligando a minerais e eletrólitos aumentando sua excreção e, portanto, diminuindo sua excreção Pesquisas mostram que a FA afeta negativamente na biodisponibilidade de diversos mineirais, principalmente os metais bivalentes Numerosos trabalhos atribuem aos fitatos um efeito depressor da absorção de Ca, Mg, Zn e Fe A associação do fitato com a fibra insolúvel, por exemplo, no pão integral, provoca uma redução da disponibilidade in vitro de Ca, Fe e Zn No entanto, atribuiu-se feito positivo das fibras fermentáveis na biodisponibilidade de alguns minerais como o cálcio. Fibras e minerais Jorge e Monteiro (2005) , Cozzolino (2007) • As fibras podem associar-se aos ácidos biliares, limitando sua absorção no intestino delgado, permitindo sua excreção pelas fezes, ajudando na redução do colesterol plasmático. • A fermentação da fração digerível das fibras produzem AGCC, sendo que o propionato tem demonstrado ser efetivo na inibição da síntese de colesterol no fígado. Fibras e efeito hipocolesterolêmico Jorge e Monteiro (2005) Possivelmente, a redução do pH pelos AGCC, produzidos pela fermentação no cólon, diminui a solubilidade e a reabsorção dos ácidos biliares. GREGORIO, S.R.; AREAS, M.A.; REYES, F.G.R. Fibras alimentares e doença cardiovascular. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J.Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP. v.22, p. 109-120, dez., 2001. • Vários estudos realizados com farelo de aveia, psyllium, goma guar e pectina confirmam o efeito hipocolesterolêmico das fibras solúveis. • A ingestão de 10 a 15g/dia reduz cerca de 15 a 20% do colesterol LDL. • As fibras solúveis fazem parte das recomendações para tratamento de dislipidemias Fibras e efeitohipocolesterolêmico Psyllium • Fibra mucilaginosa viscosa e hidrofílica, presente na casca da semente do Psyllium (Plantago ovata), com alta concentração de hemicelulose e que aumenta o volume fecal, diminuindo o tempo de trânsito intestinal. • Estudos demonstraram o efeito benéfico, de estabilização, do psyllium sobre a glicemia diária e a glicemia pós prandial, e redução do colesterol LDL • A adição de psyllium pode melhorar o controle glicêmico e lipídico em indivíduos portadores de diabetes e hipercolesterolemia Anderson et al. (1999) Beta-glucanas • As glucanas são polissacarídeos lineares, não ramificados, compostos por unidades de beta-glucanas, unidas por ligações (1 → 3) e (1 → 4) cuja irregularidade molecular se reflete na sua propriedade de solubilidade em água. • As beta-glucanas estão presentes em alta concentração na parede celular das células dos grãos de aveia (Avena sativa L.). • O farelo de aveia é produzido a partir das camadas mais externas do grão de aveia, já a farinha, pobre neste tipo de fibra, é produzida após a moagem do flocos quando existe separação mecânica do farelo Aspectos fisiológicos Recomendações de ingestão • Estados Unidos: ingestão média de 12 a 15g/dia. • Brasil: 60% abaixo do recomendado. ANVISA e Institute of Medicine of the National Academies : 21 a 38g/dia. OMS: 40g/dia Rocha et al (2012)
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