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Universidade Estácio de Sá Campus Teresópolis Curso: Nutrição Disciplina: Nutrição Humana Unidade II Proteínas na Nutrição Humana Vitamina D Cremilda Amaral Roso de Oliveira Nutricionista – FASE Pós graduada em Personal Diet (Gama Filho) Mestre em Ciências - UFRJ (Macaé) cremilda.oliveira@estacio.br Atenção!!!! Simulado online – Data de início:19/08 Término: 29/08 Link direto para entrar: Link direto para entrar: http://simulado.estacio.br/alunos/ 10 questões Até 2,0 pontos para utilização na AV1 2 horas para responder as questões • Além de participarem da síntese de proteínas, quase todos os aminoácidos têm funções específicas no organismo; Triptofano (AAE) Precursor de niacina e do neurotransmissor serotonina. Metionina (AAE) Principal doador de grupos metílicos para a síntese de compostos, como colina e carnitina. Funções específicas dos aminoácidos serotonina. colina e carnitina. Fenilalanina (AAE) Precursora da tirosina, responsável pela formação da tiroxina e epinefrina (neurotransmissor do sistema nervoso) e, precursora de melanina . Arginina (AACE) Promove a secreção de prolactina, hormônio do crescimento, insulina. Aumento da reparação tecidual. Glicina (AACE) combina-se com alguns tipos de compostos tóxicos, convertendo-os em compostos não tóxicos, que serão excretados pela urina. Participa também da síntese da hemoglobina e é constituinte de um dos ácidos biliares. Histidina (AAEE) É essencial para a síntese de histamina (vasodilator do sistema circulatório) Glutamina (AANE) AA mais abundante no plasma e músculo Creatinina (amina) Sintetizada a partir de arginina, glicina e metionina. Une-se a um grupo fosfato para formar fosfato de creatina (reservatório importante de ligação fosfato de alta energia na célula, favorecendo o trabalho muscular) plasma e músculo esquelético, É utilizada em altas taxas por células de divisão rápida, incluindo leucócitos e enterócitos, para fornecer energia e favorecer a biossíntese de nucleotídeos. Síntese de glicogênio e degradação proteica Importância de demais aminoácidos não essenciais • Ornitina e Citrulina: são aminoácidos que desempenham papel vital no corpo. Eles são usados como parte do ciclo da uréia para se livrar da amônia, que de outro modo irá nos envenenar. No entanto, não são utilizados como “blocos de construção” na síntese de polipeptídeos.construção” na síntese de polipeptídeos. • Taurina: um dos aminoácidos não essenciais mais abundantes do nosso organismo, especialmente no sistema nervoso central, nos músculos esqueléticos, no coração e no cérebro (bem como nos intestinos e ossos esqueléticos). Pode ser sintetizado a partir da metionina, juntamente com a vitamina B6. Participa no metabolismo energético, neuromodulação, homeostase do cálcio e expressão gênica Aminoácido limitante A depleção de apenas um dos aminoácidos essenciais impede a síntese proteica. Ou todos os aminoácidos essenciais estão disponíveis ou, então, nenhum será utilizado para a síntese proteica. proteica. A proteína de qualidade “ideal” é aquela que quando é consumida em quantidade suficiente para compensar as perdas obrigatórias de nitrogênio no organismo, mais as necessidades extra para o crescimento, também fornece adequadamente cada um dos AAE para satisfazer requerimentos específicos. Aminoácido limitante EXEMPLO: Pressupondo que as letras do alfabeto representam os 20 aminoácidos. Se a letra A representa um AAE, para escrevermos a aminoácidos. Se a letra A representa um AAE, para escrevermos a palavra ALABAMA precisamos de todos esses aminoácidos e se organismo possuir apenas os aminoácidos L,B,M e um A, a síntese de ALABAMA não será possível. Assim, o aminoácido A representa o aminoácido limitante com respeito a habilidade do organismo de sintetizar ALABAMA. • As proteínas podem ser classificadas em: ▫ COMPLETAS: contem os aas indispensáveis nas proporções necessárias ao organismo, sendo principalmente aa de origem animal. Classificação Nutricional das Proteínas Caseína (leite) Ovoalbumina e ovovitelinas (ovo) Lactoalbuminas (leite e queijo) Albumina e miosina (carne) ALTO VALOR BIOLÓGICO • As proteínas podem ser classificadas em: ▫ SEMI COMPLETAS: fornece AA em quantidade suficiente apenas à manutenção orgânica (1 AA limitante) Gliadina (trigo) Classificação Nutricional das Proteínas Gliadina (trigo) Legunina ( ervilha) Faseolina (feijão) Legumelina (soja) METIONINA LISINA • As proteínas podem ser classificadas em: ▫ INCOMPLETAS: apresentam deficiência de um ou mais aas indispensáveis ou essenciais; proteínas incapazes de manter a vida; geralmente são de origem vegetal (ex: vegetais - 2 ou + AA limitante) Classificação Nutricional das Proteínas BAIXO VALOR BIOLÓGICO! Exemplos: - zeína (proteína deficiente em lisina e triptofano); - colágeno: possui elevado teor de hidroxiprolina (10%), de glicina (30%) e de prolina, mas praticamente não contém triptofano e tirosina, não sendo capaz de manter o crescimento de animais jovens. • Contudo, para complementar a qualidade da proteína da dieta, as proteínas de origem vegetal podem ser combinadas: ▫ os cereais contêm de 6 a 15% de proteína e o aa lisina como fator limitante principal (ex: o arroz tem a lisina como fator Classificação Nutricional das Proteínas fator limitante principal (ex: o arroz tem a lisina como fator limitante); ▫ Leguminosas contém de 10 a 30% de proteína e como fator limitante principal a metionina (ex: feijão); Biodisponibilidade de Proteínas • Influenciada pela: ▫ Conformação estrutural Quanto menos complexa for a estrutura na qual se estabiliza a cadeia polipeptídica cadeia polipeptídica • Mais fácil acesso das enzimas digestivas; • Aumenta a biodiponibilidade de seus aminoácidos para o organismo; • Aumenta a digestibilidade das proteínas; É a proporção de nitrogênio ingerido que será absorvido após a ingestão que vai depender das enzimas proteolíticas na hidrólise da cadeia polipeptídica. Biodisponibilidade de Proteínas • Influenciada pela: ▫ Presença de compostos antinutricionais Fator Dietético Alimentos implicados Efeitos na biodisponibilidade Fibra (hemicelulose, Sementes, farelos, cereais integrais e hortaliças Aumenta a excreção fecal de nitrogênio (hemicelulose,celulose, lignina) integrais e hortaliças Aumenta a excreção fecal de nitrogênio Taninos Chás, café, chocolate, casca de cereais e leguminosas e condimentos Aumenta a excreção fecal de nitrogênio, redução da biodisponibilidade de lisina, metionina e triptofano Processamento e armazenamento de alimentos Pão, biscoito e granola Perda de aminoácidos essenciais Rancidez Alimentos ricos em proteína e gordura (nozes, castanhas, amendoins) Redução da biodisponibilidade de aminoácidos (lisina, metionina, triptofano, cisteína) Biodisponibilidade de Proteínas • Influenciada pela: ▫ Efeitos das condições de processamento e complexos com outros nutrientes Amolecer cortes duros de carne pelo processo de Amolecer cortes duros de carne pelo processo de desnaturação (vinagre ou calor úmido); O tratamento com calor fraco na presença de açúcares (glicose e galactose), como no processamento do leite, causa a perda de lisina disponível. A lactose reage com as cadeias laterais de lisina e as torna indisponíveis. Soja – tripsinase (inativa a tripsina) Biodisponibilidade de Proteínas Os aminoácidos essenciais ou indispensáveis devem ser fornecidos pela dieta, sua falta ocasiona alterações no processos bioquímicos e fisiológicos e na síntese proteica. Em crianças provoca diminuiçãodo crescimento. ▫ As proteínas de alto valor biológico são aquelas nas quais praticamente todo o nitrogênio é retido, como as proteínas de origem animal. ▫ As proteínas de origem vegetal são consideradas de baixo valor biológico, pois não há aproveitamento completo do nitrogênio em função da ausência ou reduzida quantidade de alguns aminoácidos essenciais em sua composição. Qualidade biológica da proteína • Composição de aminoácido de uma proteína é tão importante quanto a quantidade de proteína consumida; • Alimentos deficientes em um ou mais aminoácidos essenciais• Alimentos deficientes em um ou mais aminoácidos essenciais prejudicam o processo de síntese proteica, se usados como uma única fonte da dieta; A qualidade nutricional de uma proteína é a capacidade de satisfazer as necessidades do ser humano em promover crescimento normal em crianças e de manutenção em adulto. Necessidade de Proteína • Pool metabólico de aa utilização quando necessário para manutenção da síntese proteica • Quantidade de proteínas que deve ser ingerida pelo ser humano em determinado tempo para contrabalancear os gastos orgânicos, para obter equilíbrio nitrogenado.gastos orgânicos, para obter equilíbrio nitrogenado. Ingesta de N = Excreção de N Nitrogênio excretado 90%urina 10%fezes Necessidade de Proteína BALANÇO NITROGENADO BN = N ingerido – N excretado Onde: 1g N – 6,25g PTN TEOR DE PROTEÍNA = TEOR DE NITROGÊNIO DOSADO X 6,25 Necessidade de Proteína BALANÇO NITROGENADO Balanço nitrogenado equilibrado: quando a quantidade de nitrogênio ingerido é igual ao excretado.nitrogênio ingerido é igual ao excretado. Adultos normais que não estão perdendo e nem aumentando a sua massa magra (músculos). Quantidade de proteína consumida = 90g Quantidade de N excretado = 90g/6,25= 14,4gN BN = zero equilíbrio dinâmico proteico Necessidade de Proteína BALANÇO NITROGENADO Balanço nitrogenado positivo: quando a quantidade de nitrogênio INGESTA > EXCREÇÃO quando a quantidade de nitrogênio ingerido é maior que o excretado. Crianças e adolescentes (fase de crescimento), gestação e lactação, treino de musculação com o objetivo de hipertrofia muscular, recuperação nutricional BN = + anabolismo Necessidade de Proteína BALANÇO NITROGENADO Balanço nitrogenado negativo: quando a quantidade de INGESTA < EXCREÇÃO quando a quantidade de nitrogênio ingerido é menor que o excretado. Estado de jejum, dieta pobre em proteínas, dieta restritiva, doenças altamente catabólicas como câncer e AIDS, queimaduras e trauma. BN = - catabolismo Necessidade de Proteína • Dieta deficiente em aa essenciais podem levar a BN negativo; Necessidade de Proteína A falta de aminoácidos impede a síntese proteica. Nível recomendado de ingestão proteica: satisfazer as necessidades fisiológicas de todos os indivíduos proteica. • Consumo de lipídeos e CHO - A deficiência energética desvia a função da proteína de suas funções plásticas ou reparadoras normais para produção de energia. • Para um adulto sadio: 0,75g/kg/dia (FAO/OMS) Necessidade de Proteína 0,8g/kg/dia (Food and Nutrition Board) 1,0g/kg/dia (Sociedade Brasileira de Alim. e Nut.) A SBAN recomenda prudente oferta proteica de origem animal para não mais que 30 a 35% da ingestão total de proteína. • Após a absorção, o destino dos AAs pode ser: ▫ Incorporá-los às proteínas; ▫ Usá-los na formação de diversos outros compostos com Proteínas ▫ Usá-los na formação de diversos outros compostos com nitrogênio em sua composição; ▫ Oxidação (para gerar energia). Metabolismo proteico • Não há reserva de aminoácidos livres no organismo degradação e síntese (turnover proteico); • O destino do aminoácido em cada tecido varia de acordo com• O destino do aminoácido em cada tecido varia de acordo com as necessidades do momento daquele tecido: equilíbrio dinâmico; • Quantidade acima das necessidades para síntese proteica celular e para os compostos não proteicos que contém N2 será metabolizada; • Aproximadamente 58% de proteína consumida pode ser convertida em glicose; Metabolismo proteico: catabolismo • Há catabolismo quando a ingestão de proteínas excede a necessidade; • A regulação do metabolismo proteico também permite o catabolismo seletivo de proteínas não vitais (pp muscular) para o organismo durante o jejum, disponibilizando AA para a gliconeogênese. Todo aminoácido excedente é oxidado e o nitrogênio é excretado ! Turnover Proteíco Contínuo estado de síntese e degradação de proteínas, necessário para manter o pool metabólico e a capacidade de satisfazer a demanda de aminoácidos nas várias células e tecidos do organismo quando estes são células e tecidos do organismo quando estes são estimulados a produzir novas proteínas . A degradação de um AA pode ser a síntese de outro AA Difere com os estágios da vida: infância fase adulta Músculo esquelético: responsável por 25% do turnover Fígado e intestino: 50% Turnover Proteíco Ingestão de Proteína (90g) IN TE ST IN O AA livres Proteínas teciduais Síntese Turnover proteico Troca entre pools de proteína corporal e de aminoácidos livres Quantidade maior de ptn que a entrada de aa pela dieta IN TE ST IN O Perdas proteicas: Nitrogênio fecal: 10g (1,6gN) AA livres Proteínas teciduais Síntese Degradação Outras perdas: 5g (0,8gN) pele, descamação, cabelo Nitrogênio urinário: 75g (12gN) ureia • Quantidade total de proteína a ser digeridas, consiste em aproximadamente 70 a 100g oriundas da dieta e de 35 a 200g de origem endógena. Metabolismo proteico DegradaçãoSíntese • Desenvolvimento normal de um indivíduo: anabolismo intenso suprimento • Há catabolismo quando a ingestão de proteínas excede a necessidade;intenso suprimento adequado de nutrientes; • Todos os aas essenciais devem estar disponíveis ao mesmo tempo no corpo; necessidade; • Todo aminoácido excedente é excretado a amina ou os esqueletos carbônicos são armazenados na forma de gordura. Proteína da dieta Aminoácidos Amônia (NH4+) Utilizada no anabolismo* Excretada Proteínas*** intracelulares alfacetoácidos Utilizada no anabolismo Ciclo de Krebs** *formação de outros aminoácidos não essenciais por transaminação ** formação de energia e transformação em CO2 *** marcação pela ubiquitina • Alimentação • Concentração de hormônios anabólicos (insulina) e de hormônios catabólicos (glucagon e cortisol) Fatores que afetam o turnover • Exercício físico Renovação pele, sangue, trato intestinal e tecido muscular • TRANSAMINAÇÃO: transferência do grupo amina de um aminoácido para um alfacetoácido, formando um novo cetoácido e um novo aminoácido, sem o aparecimento de NH3. Metabolismo de aminoácidos • Todos os aminoácidos, com exceção da lisina e da treonina,• Todos os aminoácidos, com exceção da lisina e da treonina, sofrem transaminação em algum ponto de seu catabolismo. • Transaminases alanino aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST) Reações de transaminação transaminases Ganho amina1. alfacetoglutarato L-aminoácidos L-glutamato alfacetoácido transaminases Ex: degradação de AA alfacetoglutarato + L-alanina glutamato + piruvato Amônia é formada a partir do glutamato na mitocôndria perde amina (ALT) Reações de transaminação 2. Glutamato e aspartato carreadores de grupo amina Metabolismo de aminoácidos • DESAMINAÇÃO: separação do grupo amino do esqueleto carbônico dos aminoácidos, resultam na formação de amônia (fígado). - Transportada ao fígado (convertida em ureia e eliminada na urina)Os esqueletos carbônicos vão para o ciclo do ácido cítrico para produzir ATP. Metabolismo de aminoácidos • O catabolismo do esqueleto de carbono dos aminoácidos segue duas rotas gerais que se diferenciam em função do tipo de produto final obtido: Glicogênicos: Cetogênicos: leucina e lisina, que produzem acetil coA ou acetoacetil CoA. Glicogênicos: alanina, asparagina, aspartato, cisteína, glutamato, glutamina, glicina, prolina, serina, arginina, histidina, metionina, treonina e valina são metabolizados em piruvato, alfacetoglutarato, oxalacetato, fumarato ou succnil-CoA. Proteína Síntese Proteica Degradação proteica AminoácidosAminoácidos Ingestão Síntese De novoOxidação Ureia e CO2 Aminoácidos Aminoácido alfacetoácido alfacetoglutarato GLUTAMATO Oxalacetato Na mitocôndria, perde amônia transaminação ASPARTATOalfacetoglutarato transaminaçãoDesaminado na mitocôndria Só produzem cetoácidos Ácido GraxoGlicose Só produzem glicose Ciclo da Ureia • Ocorre exclusivamente no fígado; • Mecanismo escolhido para excreção de N2, permitindo que a amônia (NH3), produto da oxidação dos aminoácidos seja transformado em ureia; • Pelo processo de desaminação, o grupo amino é liberado como amônia que pode sofrer reações de síntese ou ser transportada ao fígado junto com glutamato e aspartato para ser eliminada em forma de ureia; • A ureia é excretada no sangue e removida pelos rins, sendo eliminada pela urina; • Ureia e amônia produtos da degradação de AA. Ciclo da Ureia: formação Formado nas reações de transaminação Fontes alimentares Leite e derivados Carnes, ovos e Leite Iogurte e leite fermentados Queijos diversos Bebidas lácteas Carnes bovinas, caprinas e suínasCarnes, ovos e pescados Leguminosas e castanhas caprinas e suínas Pescados Aves em geral Frutos do mar Feijões em geral Soja Castanhas diversas Nozes e sementes Obrigada! cremilda.oliveira@estacio.br
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