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Nutrição Humana Aula 3: Carboidratos Apresentação Relembraremos funções, estruturas, classificação e principais diferenças dos carboidratos, quer seja no número de moléculas ou por sua resposta glicêmica. Vamos compreender o papel das fibras alimentares classificadas como carboidratos não digeríveis, e conhecer as suas fontes alimentares. Entenderemos o processo de digestão, absorção e transporte dos monossacarídeos da mucosa intestinal para o fígado e tecidos, local do seu metabolismo. Por fim, vamos reconhecer as vias metabólicas (glicólise, ciclo de Krebs, gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise) e o seu papel na produção de energia para o organismo humano. Objetivos Recordar estruturas, funções, fontes e classificação dos carboidratos; Descrever os processos de digestão, absorção e transporte desse nutriente no nosso organismo; Explicar as reações do metabolismo como glicólise, ciclo de Krebs cadeia fosforilativa, glicogênese, glicogenólise e gliconeogênese. O que são os carboidratos? Os carboidratos têm sido alvo de muitas discussões na literatura popular e científica. Hoje, eles são apontados como os principais “vilões” da alimentação, sendo citados nos diversos cenários da saúde. Mas o que são os carboidratos? Será que são tão vilões como se pensa? São chamados de carboidratos (hidrato de carbono, glicídios ou açúcares) os compostos orgânicos produzidos pelos vegetais e que contêm em sua molécula os elementos carbono, oxigênio e hidrogênio. Eles podem pertencer ao grupo dos poli-hidroxialdeídos, quando apresentam a formila, ou polidroxicetona se apresentarem a carbonila. Em cada 1 g ingerido desse nutriente, há 4 Kcal. Você acha que é possível o organismo viver sem ingerir carboidrato? Será que o funcionamento do organismo ocorre adequadamente na ausência dele? Vamos compreender sua importância por meio das suas funções. A produção do carboidrato nos vegetais ocorre por meio da fotossíntese que mantém uma relação direta com a respiração dos animais. Com base nas moléculas de CO2, H2O e energia luminosa, os vegetais produzem glicose e O2 que são consumidos pelos animais, os quais reiniciam o ciclo. Dessa forma, os animais não são capazes de sintetizar carboidrato dependendo diretamente dos vegetais (folhas, frutos, raízes, sementes) para consumi-los. Clique nos botões para ver as informações. São responsáveis pelo fornecimento de energia para todas as reações do organismo dos seres vivos. É a partir da glicose que produzimos a nossa moeda energética, a adenosina trifosfato (ATP), que será oxidada liberando energia. Quando não utilizamos toda a glicose ingerida, ocorre a formação de reservas que nos vegetais são chamadas de amido e nos animas de glicogênio. Reserva energética A celulose, hemicelulose, quitina e ácido hialurônico são responsáveis por dar sustentação aos vegetais e animais. A celulose e hemicelulose compõem as paredes dos vegetais; a quitina está presente nas carapaças de crustáceos; o ácido hialurônico atua no tecido conjunto dando elasticidade ou preenchendo a pele no tratamento de rugas. Sustentação Estão presentes em moléculas que atuam no sistema imunológico como glicoproteínas (imunoglobulinas) que possuem funções de anticorpos e se ligam a sustâncias estranhas que invadem o organismo (antígenos) para proteção do indivíduo. Mecanismo de defesa Existem órgãos que são glicose-dependentes, ou seja, utilizam exclusivamente glicose para produção de energia. São eles o cérebro e o tecido nervoso, que apesar de no jejum utilizarem corpos cetônicos, só têm bom rendimento na presença de glicose. Como exemplo: Quais os sintomas que sentimos quando estamos em jejum ou passamos muito tempo sem nos alimentar? Dor de cabeça, irritabilidade, ansiedade, tremores, cansaço, podendo até chegar ao desmaio. Tudo isso ocorre porque o sistema nervoso não funciona de forma adequada, apenas mantém as ações vitais. Funcionamento adequado do sistema nervoso central Quando não ingerimos ou não temos glicose na reserva, glicogênio, o organismo utiliza lipídeos e proteínas para produção de energia por meio do processo chamado gliconeogênese. Essa via não deve ser incentivada, uma vez que envolve a perda de massa muscular (proteólise) e o aumento de ácidos graxos livres (lipídeos) para a síntese de corpos cetônicos que serão utilizados na produção de energia. Mas em excesso os corpos cetônicos acidificam o sangue, não devendo ser uma via muito utilizada. Regulação do metabolismo de lipídeos e proteínas O ácido glicurônico se conjuga a bilirrubina e auxilia na sua excreção. Em excesso, ela pode causar problemas renais, hepático, no baço e na vesícula biliar. Facilitam a excreção de substâncias tóxicas Assim, após termos aprendido as funções dos carboidratos, será que devemos excluí-los da nossa alimentação? A resposta é não. Mas precisamos equilibrar a quantidade e qualidade de ingestão desse nutriente. Assim, vamos conhecer os tipos de carboidratos. Os carboidratos podem ser simples ou complexos. Qual a diferença? Por muito tempo, a literatura falava da velocidade com que esse nutriente chegava na corrente sanguínea. Hoje, falamos em relação ao tamanho da cadeia carbônica e do número de ligações glicosídicas, que unem duas ou mais moléculas formando os polímeros. Vejamos a diferença na estrutura da glicose (simples) e do amido (complexo). Glicose (simples) Amido (complexo) Assim, é chamado de carboidrato simples aquele que apresenta baixo peso molecular. São eles: Monossacarídeos Dissacarídeos Oligossacarídeos Frutose Sacarose Maltodextrina Glicose Maltose Rafinose Galactose Lactose Polidextrose Inulina Já os carboidratos complexos, por apresentarem vários simples unidos pelas ligações glicosídicas (polissacarídeos), apresentam alto peso molecular. Por exemplo, Amido, celulose, glicogênio etc. Confira as diferenças entre simples e complexo: Carboidratos complexos BOM Pães de grãos integrais / Cereais em farelo / Vegetais verdes / Frutas frescas Por que eles são bons? Ricos em fibras e nutrientes; Baixo índice glicêmico; Ajuda você se sentir completo com menos calorias; Estimula naturalmente o metabolismo. Carboidratos complexos RUIM Doces e sobremesas / Cereais açucarados / Refrigerante e bebidas doces / Pães refinados Por que eles são ruins? Pobre em fibras e nutrientes; Alto índice glicêmico; Calorias vazias convertidas em gordura; Altos níveis de glicose no sangue = sentimento de cansaço. Adaptado de: //issoeotimo.com.br Dessa forma, quais devem ser as minhas escolhas alimentares? Devemos preferir na nossa alimentação as fontes de carboidrato complexo. A nossa recomendação de ingestão diária desse nutriente é de 45 a 65% do Valor Energético Total da dieta (VET). Tipos de carboidratos Entre os carboidratos simples temos: 1 Monossacarídeos 2 Dissacarídeos 3+ Oligossacarídeos javascript:void(0); São os açúcares mais simples, representados pelas hexoses (C6H12O6) glicose, galactose e frutose que se diferenciam apenas nas combinações de átomos como a presença de aldeídos e posição da hidroxila ( glicose e galactose ) e cetona ( frutose ). 1 2 3 São formados pela união de dois monossacarídeos por meio da ligação glicosídica. Esta reação é uma condensação e resulta na liberação de uma molécula de H2O. Os mais importantes na nutrição são maltose , sacarose e lactose . 4 5 6 São formados por ligações com 3 a 9 moléculas de monossacarídeos que não podem ser quebradas pelas enzimas digestivas. Dessa forma, o organismo fermenta-os no intestino delgado produzindo ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) que servirão de alimentos para flora intestinal. São eles: rafinose (beterraba), inulina, estaquiose (abóbora) e oligofrutose. De carboidrato complexo temos: 10+ Polissacarídeos São oriundos da ligação de 10 ou mais monossacarídeos, sendo a maior parte glicose. Pertence a esse grupo as moléculas de reserva de energia amido (vegetais), glicogênio (animais), celulose e hemicelulose .7 8 9 DicaA maltodextrina, apesar de ser um oligossacarídeo, consegue ser digerida pelas enzimas intestinais liberando glicose. Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online Prébioticos Você já ouviu dizer que os carboidratos podem funcionar como prébioticos? E o que são prébioticos? Toda vez que o carboidrato apresentar estrutura não digerível pelas enzimas digestivas, ele será fermentado produzindo ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) utilizados pelas bactérias intestinais benéficas. A função de alimentar e estimular o crescimento da microbiota, os probióticos, é chamada de função prebiótica. Com isso, garantimos a integridade da mucosa intestinal. Veja a diferença no quadro abaixo: http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0245/aula3.html http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0245/aula3.html http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0245/aula3.html http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0245/aula3.html http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0245/aula3.html http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0245/aula3.html http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0245/aula3.html http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0245/aula3.html http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0245/aula3.html Entre esse grupo estão presentes as fibras dietéticas e os FOS. Os frutoligossacarídeos, conhecidos como FOS, também desenvolvem esse papel. Suas fontes alimentares são: aspargo, alho, alho-poró, cebola, alcachofra, raiz de chicória, inulina dentre outros. Falando em fibras, você já ouviu falar em fibras alimentares? Quais os tipos, funções e onde encontramos? São conhecidas como parte não digeríveis dos carboidratos presentes em frutas, verduras, cereais integrais e sementes. Podem ser solúveis ou insolúveis. PREBIÓTICOS PROBIÓTICOS São fibras não digeríveis que funcionam como alimento para as bactérias intestinais benéficas. São produtos farmacêuticos ou alimentares que apresentam microrganismo vivos, como lactobacilos e bifidiobacterias. Inulina, frutoligossacarídeos, frutas, verduras, aveia, banana verde. Leite fermentados, cepas manipuladas, medicamentos. Tipos de fibras Clique no botão acima. Tipos de �bras Fibras Solúveis Se misturam ao bolo alimentar formando um gel por absorver água (solúveis). Além disso, são facilmente fermentáveis pelas bactérias intestinas. São elas: Hemicelulose → aveia e cevada Pectina → frutas cítricas e maçã Gomas → guar e arábica Mucilagens → psyllium e carregenina utilizadas como espessante em indústrias de alimentos. Entres as fontes alimentares mais comuns estão as frutas e leguminosas (feijões). Suas principais funções são: Retardam o esvaziamento gástrico e aumentam o tempo de trânsito intestinal; Produzem AGCC (energia para os colonócitos); Retardam a absorção da glicose (↓ a glicemia pós-prandial); Reduzem o colesterol sanguíneo (total e LDL) e TG; Fixam os ácidos biliares e aumentam sua excreção. Como as fibras solúveis melhoram controlam os níveis glicêmicos e de colesterol no sangue? Por formarem o gel, elas dificultam a chegada de enzimas digestivas nos carboidratos lentificando o processo de digestão, absorção e a presença na corrente sanguínea, controlando dessa forma a glicemia. Além disso, as fibras solúveis para serem excretadas se ligam aos sais biliares, demandando maior produção destes para as demais funções no organismo, como a digestão de lipídeos. Nessa produção, são utilizados colesterol, e, dessa forma, as fibras realizam o seu controle sanguíneo, reduzindo as taxas. Assim, pacientes diabéticos e com colesterol alto devem fazer uso obrigatoriamente de fibras solúveis. Fibras Insolúveis Não formam gel com o bolo alimentar por não absorverem água (insolúveis). São elas: Celulose e hemicelulose → todas as hortaliças, frutas e leguminosas, polpa da madeira ou algodão; Lignina → cenouras e morangos. Entre as principais fontes alimentares estão os grãos e vegetais. Suas principais funções são: Favorecem o peristaltismo do cólon devido à distensão realizada nas paredes intestinais. Aumentam a velocidade do trânsito intestinal, o volume das fezes e o número das evacuações. Reduzem a pressão intraluminal do cólon. Diminuição da velocidade da digestão e absorção, retardando a absorção de glicose. Aumentam a excreção dos sais biliares. A recomendação pela ADA é de 14 g a cada 1.000 Kcal. Como a dieta do brasileiro tem em torno de 2.000 Kcal, a ingestão recomendada é 28g, o que equivale a 400g de frutas e verdura por dia. Atividade 1. Analise as afirmativas a seguir sobre fibras alimentares e marque a alternativa CORRETA: a) As fibras alimentares para serem absorvidas devem ser digeridas no estômago e principalmente no intestino; b) A Organização Mundial de Saúde recomenda a ingestão de 15 g a 20 g de fibras por dia. c) A principal função das fibras insolúveis é acelerar o trânsito intestinal, devendo ser utilizada por pacientes com constipação intestinal. d) Pacientes diabéticos e dislipidêmicos devem ter dieta rica em fibra insolúvel, pois estas diminuem a absorção de açúcar e colesterol por se solubilizarem ao bolo alimentar dificultando a digestão. e) São exemplos fontes de fibras insolúveis aveia, maçã e cevada. Ação dos carboidratos no organismo Agora que já conhecemos a classificação e funções dos carboidratos no nosso organismo, vamos ver como eles funcionam? Um dos principais motivos da grande discussão dos carboidratos é a grande oferta de glicose para o organismo e o que ela causa. Muitas pessoas antes de se alimentar estão procurando saber o índice glicêmico (IG) dos alimentos? Afinal, o que é índice glicêmico? De acordo com Sampaio et al. (2007): "É a área sob uma curva de resposta à glicose, após o consumo de 50 g de carboidrato glicêmico (não incluídas as fibras) de um alimento teste, expressa como percentual de resposta para a mesma quantidade de carboidrato de um alimento padrão (pão branco ou glicose pura), ambos ingeridos pelo mesmo indivíduo." Ou seja, é a alteração da curva glicemia, provocada ao ingerir um alimento, sendo esta comparada a um alimento padrão. Exemplo Ao oferecer um doce a um indivíduo com baixo nível de açúcar (hipoglicemia), rapidamente a glicemia volta ao nível normal. Porém, se fosse oferecido uma raiz, como batata doce, a glicemia retornaria lentamente ao normal. Essa diferença no aumento da glicose no sangue é chamada de índice glicêmico. Confira o índice glicêmico de alguns alimentos. Fonte: Da Silva 2011, adaptado de CDOF 2009. Mas é só olhar o IG e realizar as escolhas? Não, além de olhar o índice deve-se olhar, também, a carga glicêmica, uma vez que ela reflete a quantidade de carboidrato disponível na porção do alimento consumido. Lembre-se: o índice glicêmico é para 50 g de carboidrato do alimento. Então, quantos gramas do alimento devem ser consumido para expressão do índice? O cálculo da carga glicêmica é: CG = IG X Teor CHO disponível na porção do alimento/100. Como exemplo, tem-se o caso da melancia. Apesar de seu índice glicêmico ser alto (80), sua carga glicêmica é baixa, pois para obtermos 50 g de carboidrato com a melancia, devemos ingerir 1 Kg. Alguns fatores podem alterar a expressão do índice glicêmico: Forma de preparo dos alimentos; Presença de fibras, proteínas e gorduras; Relação amilose/amilopectina. Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online Para desenvolver todas essas funções que já aprendemos sobre os carboidratos, é necessário primeiro realizar digestão, absorção, transporte e metabolismo. Então, vamos lá compreender esses processos. Atividade 2. Os carboidratos têm grande importância no funcionamento do organismo. Julgue as afirmativas sobre as funções e classificação e marque a opção CORRETA: a) São chamados de carboidrato complexo aquele que apresenta baixo peso molecular, e simples, o de alto peso molecular. b) Evitar a cetose e consequentemente regular o metabolismo dos lipídios não é uma das suas funções. c) São exemplos de carboidratos complexos, glicose, amido, glicogênio e celulose.d) Os monossacarídeos, dissacarídeos e oligossacarídeos são classificados como simples, pois apresentam baixo peso molecular. e) Além do fornecimento de energia, os carboidratos são importantes na composição de hormônios. Digestão Já vimos que os alimentos não são absorvidos intactos e precisam ser degradados em moléculas menores. A digestão de carboidrato se resume a quebra dos polímeros (polissacarídeos) em monômeros (monossacarídeos), sendo o produto final, principalmente a glicose, mas podem ter frutose e galactose. Veja a seguir, onde acontece a digestão no corpo humano. Tipos de carboidratos Entre os carboidratos simples temos: 10+ Polissacarídeos Formados por mais de 10 molécula apresentam um fracionamento mais extenso. 2 Dissacarídeos Por apresentarem apenas 2 moléculas e uma ligação glicosídica são hidrolisados apenas uma vez. 3+ Monossacarídeo Já estão prontos para serem absorvidos. Onde acontece a digestão Clique no botão acima. Onde acontece a digestão Tem digestão de carboidrato na boca? Sim. É só lembrarmos que quando colocamos pão, biscoito ou algum alimento que tem carboidrato na boca ele começa a se dissolver. A digestão na boca ocorre com a mastigação, parte mecânica da digestão que irá triturar os alimentos. Além disso, na boca, teremos a participação da saliva com a ação química da enzima amilase salivar (ptialina) agindo na molécula de amido, (polissacarídeo) que irá resultar em maltose (dissacarídeo) ou outros poli menores como a amilose e amilopectina. Vale destacar que na boca a digestão que acontece é mínima já que passamos pouco tempo com os alimentos em seu interior. E no estômago continuamos a digestão? No estômago a digestão enzimática dos carboidratos dá uma pausa, pois a amilase salivar se inativa devido ao pH ácido do estômago, e não temos enzimas produzidas aqui para esse nutriente. Então ocorre apenas a continuação da digestão mecânica com o peristaltismo da musculatura gástrica e mistura dos alimentos pelo suco gástrico. Antes que o alimento se misture completamente às secreções ácidas, 30% do amido já se transformou em maltose. E no intestino delgado? Quais as enzimas envolvidas? Além dos movimentos peristálticos e a mistura do quimo alimentar, os carboidratos existentes sofrem a participação da enzima amilase pancreática, produzida pelo pâncreas e liberada pelo suco pancreático no intestino delgado. Porém, ainda temos oligo e dissacarídeos que são transformados em monossacarídeos pelas enzimas intestinais, sendo específicas para determinadas ligações. São elas sacarase, maltase, lactase, glicoamilase e isomaltase.
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