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METABOLISMO DE PROTEÍNAS Profa. Rosana Aparecida da Silva Buzanello Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná Câmpus Medianeira Disciplina: Fundamentos de Nutrição INTRODUÇÃO ❖ Grupo dos leites e produtos lácteos: ✓ Alimentos constituídos por proteínas de alto valor biológico e nutrientes essenciais → cálcio, fósforo e as vitaminas A, D, riboflavina (B2) e biotina (B7). ✓ Leite: produto da secreção das glândulas mamárias de mamíferos. ▪ Solução coloidal de proteínas em emulsão com gorduras e uma solução de vitaminas e minerais, peptídeos e outros componentes. ❖ Grupo dos leites e produtos lácteos: ✓ Queijo: obtido pela separação parcial do soro do leite, coagulados pela ação física do coalho, por meio da ação enzimática ou de ácidos orgânicos, ou ainda ação combinada. ▪ Coágulo: caseína precipitada (caseinato de cálcio) e gorduras com vitaminas lipossolúveis. ▪ Soro: proteínas hidrossolúveis, água, lactose e minerais. INTRODUÇÃO ❖ Grupo dos leites e produtos lácteos: ✓ Iogurte: uso de fermentos lácteos ao leite (Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus), os quais agem na lactose produzindo coágulo fino e suave e com sabor ligeiramente ácido (ácido lático). INTRODUÇÃO ❖ Grupo das carnes e ovos: compostos por alimentos fontes de proteínas de alto valor biológico → proteínas completas. ✓ Proteínas padrão de referência em termos de composição de aminoácidos → possuem todos os aminoácidos essenciais ao organismo em quantidades balanceadas. ✓ Carnes e ovos: fornecem importante quantidade de nutrientes essenciais como vitaminas, minerais e ácidos graxos. INTRODUÇÃO ❖ Carnes: conjunto de tecidos que recobre o esqueleto de animais. ✓ Toda a parte comestível de animais de açougue, incluindo músculos, gorduras e vísceras. ❖ Ovos: corpos unicelulares que se desenvolvem no ovário de animais. ✓ Exemplos: galinha, pata, gansa, avestruz, etc. ✓ Ovos disponíveis no mercado: em geral não fecundado, denominados então de óvulos. INTRODUÇÃO ESTRUTURA QUÍMICA Proteínas Estruturas oligoméricas constituídas por 20 aminoácidos. Selenocisteína: 21º aminoácido descoberto mais recentemente. Em condições biológicas normais, cada sequência de aminoácidos que compõe a proteína é enovelada, em uma conformação tridimensional, específica e única. ❖ Mudanças na conformação tridimensional de determinadas proteínas podem alterar sua função. ✓ Anemia falciforme Doença hereditária (diferente daquela causada pela deficiência de ferro) causada pela formação anormal de glóbulos vermelhos que causa deformação das hemácias. Neste caso, o ácido glutâmico (glutamato) da cadeia é trocado por valina e muda a estrutura formando uma estrutura similar a uma foice, por isso o nome falciforme. As células se agregam na circulação, bloqueando o fluxo sanguíneo, causando dor. ESTRUTURA QUÍMICA ❖ É importante destacar que: ✓ A sequência de resíduos de aminoácidos determinará a estrutura tridimensional de uma proteína. ✓ A função de uma proteína depende de sua estrutura. ✓ As forças mais importantes de estabilização das proteínas são as interações não covalentes. ✓ Alguns padrões estruturais distintos podem ser observados na conformação das proteínas. ESTRUTURA QUÍMICA ❖ Estrutura de um aminoácido: ESTRUTURA QUÍMICA ❖ A estrutura primária de uma proteína: ✓ Sequência linear na qual os aminoácidos constituintes são covalentemente ligados por meio de ligações amida → ligação peptídica. Ligação peptídica → reação de condensação O número, o tipo e a posição destes resíduos na cadeia polipeptídica que determinará a conformação final, ou seja, a estrutura tridimensional. Sequência de resíduos de aminoácidos: configuração L. ESTRUTURA QUÍMICA ❖ Os aminoácidos apresentam-se na forma de íon dipolar ou zwitteríon em soluções aquosas de pH neutro. ESTRUTURA QUÍMICA ✓ Amina é protonada e o ácido carboxílico é desprotonado. ✓ Capacidade de atuar como um ácido ou uma base → substâncias anfóteras. ❖ Ponto isoelétrico: pH no qual o íon dipolar é eletricamente neutro. ❖ Em função dessa estrutura os aminoácidos são solúveis em água e pouco solúveis em solventes orgânicos. ESTRUTURA QUÍMICA Curva de titulação eletrométrica. Ponto isoelétrico: varia em função do tipo de aminoácido. ESTRUTURA QUÍMICA Aminoácidos de cadeia lateral alifática Essenciais Aminoácidos apolares Aminoácidos de cadeia lateral aromática ESTRUTURA QUÍMICA Aminoácidos apolares Essenciais Aminoácidos de cadeia lateral hidrofílica ESTRUTURA QUÍMICA Aminoácidos polares não carregados Essencial Aminoácidos de cadeia lateral carregada ESTRUTURA QUÍMICA Aminoácidos polares Essenciais ❖ 02 a 10 unidades e aminoácidos ligados entre si → ligação peptídica. ❖ Peptídeos de pequenas cadeias de aminoácidos: apresentam importantes efeitos biológicos. ✓ Oxitocina (9 resíduos de aminoácidos): hormônio que induz o trabalho de parto, fluxo de leite. ✓ Insulina: hormônio pancreático hipogliceminante, com duas cadeias de aminoácidos (uma de 30 e outra de 21 resíduos). ✓ Glucagon (19 resíduos de aminoácidos): hormônio pancreático de ação oposta à insulina. PEPTÍDEOS ❖ Macromoléculas → união entre aminoácidos por ligação peptídica. ✓ Algumas funções no organismo: ▪ Proteínas estruturais: colágeno, elastina, queratina. ▪ Proteínas motoras ou contráteis: actina, miosina. ▪ Hormônios. ▪ Proteínas do sistema imune: anticorpos, peptídeos de superfície celular. ▪ Proteínas de transporte: albumina, hemoglobina. ▪ Nucleoproteínas: associadas ao DNA. ▪ Enzimas e proteínas de membrana. PROTEÍNAS PROTEÍNAS ❖ Estrutura primária ✓ Sequência de aminoácidos unidos entre si por ligação peptídica. ▪ Estrutura tridimensional, propriedades funcionais e físico-químicas da proteína. ▪ Extremidade carboxi-terminal e amino-terminal. ▪ Hidrólise química ou enzimática → capaz de romper a ligação peptídica com liberação de peptídeos menores e aminoácidos. PROTEÍNAS ❖ Estrutura secundária Primeiro grau de ordenação da cadeia polipeptídica. Arranjo espacial periódico dos resíduos de aminoácidos em alguns segmentos da cadeia. Resíduos de aminoácidos consecutivos de um segmento compreendem o mesmo conjunto de ângulos de torsão (rotação). Interações não covalentes: redução da energia livre. Principais tipos: α-hélice, folha-β e aperiódica. PROTEÍNAS ❖ Estrutura secundária ✓ α-hélice: estabilizada por ligações de hidrogênio intramoleculares paralelas ao eixo da hélice. ▪ Cada sequência do grupo N-H é ligada ao hidrogênio do grupo C=O, do quarto resíduo precedente. ▪ Podem se orientar para direita ou para esquerda → à direita é mais estável. ❖ Estrutura secundária ✓ Folha-β: mais hidrofóbica que a α-hélice com uma estrutura distendida em ziguezague. ▪ Ligações de hidrogênio intercadeias: estabilização da estrutura. ✓ Folha-β pregueada: ▪ Interação entre duas fitas β na mesma molécula por ligações de hidrogênio. ▪ Cadeias laterais são orientadas perpendicularmente (acima e abaixo) em relação ao plano da folha. PROTEÍNAS ❖ Estrutura secundária ✓ Folha-β PROTEÍNAS PROTEÍNAS Estrutura paralela Estrutura antiparalela • Alternância entre aminoácidos não polares e polares. • Cadeias laterais hidrofóbicas são propensas. ❖ Estrutura secundária ✓ Folha-β PROTEÍNAS ▪ Maior estabilidade frente ao calor do que as α-hélices. ▪ Exemplo → β-lactoglobulina (51% de folha-β). o Composta por 8 folhas-β antiparalelas. o Encontrada no soro de leite → produção da ricota. o Precipita sob alta temperatura (~90 °C). ❖ Estrutura secundária ✓ Folha-β ❖ Estrutura terciária ✓ Maneira pela qual a cadeia polipeptídica encurva-se e dobra-se em três dimensões, já contendo as ligações secundárias. ✓ Envolve o balanço geral das ligações não covalentes. PROTEÍNAS ❖ Estrutura terciária ✓ Estabilizada por fatores primários, tais como: ▪ Presença de resíduos de prolina: interrompem estruturas secundárias regulares,causando dobras nas moléculas ▪ Impedimento estérico: cadeias laterais muito grandes que precisam se acomodar no espaço. ▪ Pontes dissulfeto: ligações covalentes entre radicais sulfidrila de resíduos de cisteína, formando um resíduo de cistina. PROTEÍNAS ❖ Estrutura terciária ✓ Estabilizada por fatores primários, tais como: ▪ Ligações de hidrogênio. ▪ Interações hidrofóbicas: tendência dos aminoácidos com radical “R” apolar acomodarem-se no interior de uma estrutura dobrada, evitando contato com água (redução da energia livre). ▪ Interações eletrostáticas: forças de atração entre aminoácidos com radicais “R” carregados com cargas opostas. PROTEÍNAS ❖ Estrutura terciária ✓ Proteínas globulares ▪ Grande conteúdo de resíduos hidrofóbicos não polares, apresentando geralmente função biológica. ▪ Grupos hidrofóbicos: interior e hidrofílicos: exterior – pontes H com a água → solúveis. ▪ Enzimas, hormônios peptídicos, proteínas de transporte. Angiotensina PROTEÍNAS Hexoquinase Vasoconstrição Enzima de catalisa a conversão de uma hexose em hexose-6-fosfato. ❖ Estrutura terciária ✓ Proteínas globulares PROTEÍNAS Superfície da mioglobina Região interna da mioglobina ❖ Estrutura terciária ✓ Proteínas fibrosas ▪ Bastão alongado, filamentosas. ▪ Grande número de resíduos hidrofílicos. ▪ Função estrutural, suporte e proteção. PROTEÍNAS Queratina Colágeno ❖ Estrutura quaternária ✓ Formada pela associação de mais de uma cadeia polipeptídica. ▪ Cada cadeia ou subunidade que compõe a estrutura quaternária corresponde a um complexo quaternário, denominando-se uma estrutura oligomérica. ▪ Moléculas ricas em resíduos de aminoácidos hidrofóbicos (> 20%). ▪ Ao dobrar-se ainda apresentam resíduos hidrofóbicos na superfície. ▪ Interações hidrofóbicas, ligações de hidrogênio, interações eletrostáticas. PROTEÍNAS ❖ Estrutura quaternária PROTEÍNAS 11 S: Proteína da soja Formada por 12 cadeias: dodecâmero. Hemoglobina ❖ Estado nativo ✓ Estrutura intacta da proteína existente no meio natural. ▪ Estado termodinâmico no qual várias interações favoráveis são maximizadas e as indesejáveis são minimizadas. ✓ Modificações no ambiente (temperatura, pH, força iônica, composição de solvente, tratamentos mecânicos severos): ▪ Alteram sua conformação: o Estruturas secundárias, terciárias ou quaternárias. o Sem o rompimento das ligações peptídicas envolvidas na ligação primária. PROTEÍNAS ❖ Estado nativo ▪ Modificações em sua conformação: PROTEÍNAS Desnaturação proteica Desejável Indesejável Enzimas biológicas desnaturadas: comprometimento das funções biológicas do organismo. Aumento da digestibilidade de proteínas: feijão → inibidor de tripsina, prejudicando digestão. Desnaturação: altera o inibidor e favorece a digestão. Albuminas Solúveis em água e coagulam pelo calor Ovoalbumina, lactoalbumina Globulinas Pouco solúveis ou insolúveis em água, coagulam pelo calor e são solúveis em soluções salinas diluídas em pH 7,0 Miosina, ovoglobulina e lactoglobulina Prolaminas Insolúveis em água e soluções salinas e solúveis em soluções de etanol Gliadina: trigo e centeio, zeína: milho Glutelinas Insolúveis em água, soluções salinas e etanol Glutenina: trigo Escleroproteínas Proteínas de estrutura fibrosa, insolúveis nos solventes já mencionados Colágeno e elastina PROTEÍNAS ❖ Classificação ✓ Quanto a solubilidade: PROTEÍNAS DO LEITE Leite: sistema polidisperso Componentes em forma de partículas de diferentes tamanhos Componente % Água 87,5 Gordura 3,5 – 4,5 Lactose 4,7 - 5,2 Proteínas 3,4 – 3,6 Cinzas 0,7 – 0,9 Dispersante Emulsão (suspensão) Solução Fase dispersa Meio de dispersão líquido e homogêneo Tabela. Composição média do leite de algumas espécies animais (%) EST Gord. Ptna Caseína Ptnas soro Lactose Cinzas Mulher 12,4 3,8 1,0 0,4 0,6 7,0 0,2 Vaca 12,7 3,7 3,4 2,8 0,6 4,8 0,7 Cabra 13,2 4,5 2,9 2,5 0,4 4,1 0,8 Búfala 17,2 7,4 3,6 - - 5,5 0,8 Fonte: Kielwein (1996). PROTEÍNAS DO LEITE O leite é a principal fonte de proteínas na alimentação de animais jovens e de adultos de todas as idades. PROTEÍNAS DO LEITE ❖ Classificação das proteínas do leite: ✓ Caseínas ❑ s1-caseína ❑ s2-caseína ❑ -caseína ❑ -caseína ✓ Proteínas do soro ❑ Lactoalbumina ❑ Lactoglobulina ❑ Soroalbumina ❑ Imunoglobulinas ✓ Proteínas da membrana do glóbulo de gordura PROTEÍNAS DO LEITE ❖ CASEÍNAS ✓ Representa 80% fração proteica do leite: massa dos queijos. ✓ Fosfoproteínas: grupos fosfato fortemente ligados e estabelece ligações com Cálcio. ▪ O fósforo facilita as interações entre as caseínas e o cálcio: fosfocaseinato de cálcio. ▪ Durante a digestão: fosfopeptídeos são formados deixando o cálcio mais solúvel, facilitando sua absorção e aumento a biodisponibilidade. Micela de caseína Sub-micela Cadeias salientes Fosfato de cálcio - caseína Interações hidrofóbicas Várias frações: , β e -caseína PROTEÍNAS DO LEITE ❖ CASEÍNAS PROTEÍNAS DO LEITE Coagulação ácida → acidificação até o ponto isoelétrico, leva a desestabilização das micelas de caseína ao neutralizar as cargas negativas resultando na agregação e precipitação. ✓ Várias frações: coagulação ácida ocorre em um intervalo de pH: 4,6 a 4,9 ✓ Maior parte: pH 4,65 - Ponto Isoelétrico (pI). ❖ CASEÍNAS PROTEÍNAS DO LEITE Coagulação enzimática → 1º Etapa: hidrólise da -caseína na porção fenilalanina-metionina (resíduos 105 e 106) que dá origem a dois fragmentos: ou glicomacropeptídio Insolúvel na presença de Ca++ Solúvel ❖ CASEÍNAS PROTEÍNAS DO LEITE Coagulação enzimática → 2º Etapa: quando 80-90% da caseína encontra-se hidrolisada ocorre a reação abaixo. Fonte: www.ucg.br/site_docente/maf/patricia/caracteristicas%20dos%20compostos%20do%20leite%20cru_II.pdf ❖ CASEÍNAS PROTEÍNAS DO LEITE ❖ PROTEÍNAS DO SORO ✓ Conjunto de substâncias nitrogenadas que não precipitam no pI da caseína – proteínas solúveis. ✓ Encontram-se no soro separado do coágulo enzimático. ✓ Proteínas ricas em aminoácidos essenciais: lisina, metionina e triptofano. Albuminas 16 -18% -lactoglobulina (49% das ptnas soro) -lactoalbumina (19%) soroalbumina Globulinas 2 - 4% Euglobulina Pseudoglobulina Apesar do nome, é melhor classificada como albumina devido a baixa massa molecular e alta solubilidade Imunoglobulinas PROTEÍNAS DO LEITE ❖ PROTEÍNAS DO SORO ✓ Proteínas sensíveis a alta temperatura. ▪ Distribuição uniforme de aminoácidos hidrofílicos e hidrofóbicos ao longo da cadeia polipeptídica → conformação globular compacta. ▪ Na proximidade da T de desnaturação a estrutura se abre e se desenrola → agregação e precipitação. ✓ Propriedades fisiológicas e funcionais: atividade imunomoduladora, antimicrobiana, efeitos benéficos no sistema cardiovascular, crescimento celular, etc. ✓ Alta digestibilidade: esvaziamento gástrico rápido e rápida absorção no intestino. ❖ Carnes vermelhas: bovinos, ovinos, caprinos, suínos, equídeos e coelhos. ❖ Carnes brancas: aves e pescados. ✓ Composição estrutural: tecido muscular, conjuntivo e adiposo. ▪ Quantidade e propriedades de cada tecido determinam a qualidade e a maciez do corte cárneo. PROTEÍNAS DA CARNE PROTEÍNAS DA CARNE ❖ Tecido muscular: formado por fibras que se unem na forma de feixes, circundada por tecido conjuntivo. ✓ Proteínas miofibrilares: actina e miosina → responsáveis pelo processo de contração e relaxamento muscular. ❖ Tecido conjuntivo: função estrutural e presente em quantidades variáveis dependendo do corte. ✓ Colágeno e elastina. ❖ Tecido adiposo: depósito energético e promoção de maciez e suculência da carne. PROTEÍNAS DA CARNE Composição (%) Espécie Água Cinzas Lipídios Proteína Gado 70-73 1,0 4-8 20-22 Suíno 68-70 1,4 9-11 19-20 Frango 73,7 1,0 4,7 20-23 Cordeiro 73 1,6 5-6 20 Bacalhau 81,2 1,2 0,3 17,6 Salmão 64 1,3 13-15 20-22 ❖ Composição do tecido muscular magro: Fonte: Fennema (1996). Teor de carboidratos< 1% PROTEÍNAS DO OVO ❖ Cerca de 57% do ovo de galinha é composto pela clara. ✓ Esta, apresenta 88% de água e 20% de proteínas. ✓ Ovoalbumina: principal proteína da clara (54% do conteúdo proteico total). ❖ Gema e casca: correspondem a 31% e 12% do conteúdo do ovo, respectivamente. ✓ Gema: lipídios e proteínas em proporções semelhantes. ▪ Glicoproteínas, fosfoglicoproteínas, lipoproteínas. PROTEÍNAS DO OVO ❖ Um ovo de 50 g apresenta importante fonte de nutrientes: ✓ Proteínas de alto valor biológico. ✓ Lipídios: 5 g de lipídios totais, dos quais: ▪ 1,45 g ácidos graxos saturados; ▪ 2,0 g ácidos graxos monoinsaturados; ▪ 0,5 g poli-insaturados. ✓ Vitaminas e minerais. ✓ Compostos biologicamente ativos: propriedades antimicrobianas, imunomoduladoras, anticarcinogênicas, anti-hipertensivas e antioxidantes. Gema: 0,6% de ômega-6 (ácido linoleico) e 1,2% de ômega-3 (ácido alfa-linolênico). ❖ Proteínas de boa qualidade: ✓ Prontamente digeríveis e que contêm todos os aminoácidos essenciais em quantidades correspondentes às necessidades do ser humano. ❖ Alimentos deficientes de um ou mais aminoácidos essenciais: ✓ Processo de síntese proteica prejudicado. ▪ Prejudicando a promoção do crescimento, desenvolvimento da criança e manutenção da saúde no adulto. QUALIDADE DA PROTEÍNA ❖ Digestibilidade: quantidade de nitrogênio absorvida em relação à oferecida. ✓ Característica importante na determinação do valor nutricional. ✓ Fração proteica de alimentos de origem animal: digestibilidade > 95%. ▪ Variações: corte, idade, alimentação, sexo e raça do animal. ✓ Proteínas de origem vegetal: digestibilidade < 80%. ✓ Carnes de pescado: proteínas de alto valor nutricional e com proporção adequada de aminoácidos. QUALIDADE DA PROTEÍNA ❖ Determinação do valor nutritivo: análise químicas da composição de aminoácidos, métodos bioquímicos e biológicos. ✓ Método químico: utiliza o cômputo de aminoácidos para identificar e quantificar os fatores limitantes das proteínas, e fornece resultados paralelos aos dos ensaios biológicos com proteínas de origem animal. QUALIDADE DA PROTEÍNA ❖ Albuminas e caseínas: consideradas proteínas de referência e de boa qualidade → aminoácidos essenciais correspondentes as necessidades do ser humano. Cômputo químico = 100% Cômputo químico (CQ); AA proteína testada: mg de aminoácido em 1 g de proteína avaliada; AA padrão: mg de aminoácido no referencial considerado. 𝑪𝑸 = 𝑨𝑨 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝑻𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒂 𝑨𝑨 𝑷𝒂𝒅𝒓ã𝒐 × 𝟏𝟎𝟎 Aminoácido (mg/g ptna) Ovo de galinha Leite de vaca Leite materno Carne bovina Isoleucina 54 47 46 48 Leucina 86 95 93 81 Lisina 70 78 66 89 Metionina + cistina 57 33 42 40 Fenilalanina + tirosina 93 102 72 80 Treonina 47 44 43 46 Triptofano 17 14 17 12 Valina 66 64 55 50 QUALIDADE DA PROTEÍNA Tabela: Padrões aminoacídicos (mg aminoácido/g de proteína). ❖ Recomendação da ingestão diária: 0,75 g de proteínas/kg de peso corpóreo estimada como nível seguro para adultos. ✓ Proteínas que forneçam quantidades adequadas de aminoácidos essenciais e que tenham alto grau de digestibilidade (proteínas de origem animal). ▪ 𝐷𝑖𝑔𝑒𝑠𝑡𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒: 𝑁 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑣𝑖𝑑𝑜×100 𝑁 𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜 ▪ Determinada pelo conteúdo de nitrogênio total. ❖ Digestibilidade das proteínas do leite → 95%. ✓ Proteínas do soro de leite → altamente digeríveis e rapidamente absorvidas. QUALIDADE DA PROTEÍNA Fonte de proteínas Digestibilidade (em relação à proteína de referência) Ovo, leite, queijo, carnes, pescado (referência) 100 Milho 89 Arroz polido 93 Trigo integral 90 Farinha de aveia 90 Farinha de soja 90 Feijão 82 Ervilhas 93 Milho + feijão 82 Milho + feijão + leite 88 Dieta mista brasileira 82 QUALIDADE DA PROTEÍNA Tabela: Valores para digestibilidade de proteína no homem. METABOLISMO DE PROTEÍNAS DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO ➢ Células parietais: ácido clorídrico. ➢ Células principais (chefe): pepsina (pepsinogênio) Cavidade oral Proteínas sofrem modificações físicas mastigação Estômago secreção da gastrina suco gástrico pH 1,0-2,5 ➢ Agente desnaturante de proteínas globulares. ➢ Torna ligações internas dos peptídeos mais acessíveis à hidrólise enzimática. ➢ Hidrolisa proteínas ingeridas nas ligações amino terminais do peptídeo → clivagem dos polipeptídeos → peptídeos menores. Intestino delgado Duodeno Pâncreas: secreção de bicarbonato para neutralizar o pH (7,0). secretina Secreção das enzimas pancreáticas e intestinais (atividade ótima: pH 7-8). Chegada dos peptídeos no duodeno colecistoquinina DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS Tripsinogênio → Tripsina → ativada pela enteropeptidase Quimotripsinogênio → Quimotripsina → ativada pela tripsina Pró-carboxipeptidases A e B → Carboxipeptidases A e B → ativadas pela tripsina ❖ Por que as enzimas digestivas são sintetizadas como precursores inativos? ✓ Proteção das células exócrinas do ataque proteolítico destrutivo. ✓ Pâncreas protege-se da autodigestão secretando uma proteína específica: inibidor pancreático da tripsina → impede eficientemente a produção prematura de enzimas proteolíticas ativas dentro de células pancreáticas. ✓ Tripsina e quimotripsina: hidrolisam peptídeos formados da digestão pela pepsina no estômago. DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS ❖ Estágio eficiente de digestão: especificidade de cada enzima por aminoácidos específicos. ▪ Pepsina: aminoácidos aromáticos e leucina. ▪ Tripsina: lisina e arginina. ▪ Elastase: aminoácidos alifáticos neutros. ▪ Quimotripsina: aminoácidos aromáticos. ▪ Carboxipeptidases A e B: degradação de pequenos peptídeos pela remoção de resíduos carboxi-terminais sucessivos. ▪ Aminopeptidase: hidrolisa resíduos amino-terminais sucessivos dos pequenos peptídeos. DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS Produzidas nas microvilosidades da mucosa intestinal: completam a digestão dos peptídeos e aminoácidos → aminoácidos livres, di e tripeptídeos que são absorvidos pelo jejuno. Exopeptidases ❖ Jejuno e íleo: absorção. ✓ Aminoácidos e di-tripeptídeos: mecanismos passivos (difusão simples ou facilitada) e ativos (co-transportadores de Na+ e H+) . ▪ Os peptídeos não absorvidos serão fermentados pelas bactérias → ácidos graxos de cadeia curta, ácidos carboxílicos, compostos fenólicos e amônia. ✓ Condições patológicas → podem aumentar a permeabilidade da mucosa intestinal à proteínas íntegras → permitindo sua absorção (por exemplo, diarreia, alergia alimentar, desnutrição etc.). ✓ A absorção de proteínas e peptídeos em sua forma íntegra podem causar estímulo antigênico e levar a alergia alimentar. DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS ❖ Jejuno e íleo: absorção. ✓ Após absorção intestinal: aminoácidos transportados diretamente pelo sistema porta para o fígado. ✓ Fígado: importante modulador da concentração de aminoácidos liberados no sangue. Fonte imagem: https://br.pinterest.com/pin/789255903433547330/ https://br.pinterest.com/pin/789255903433547330/ DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS Proteína da Dieta Digestão Metabólitos intermediários Oligopeptídeos Polipeptídeos Digestão Aminoácidos Biossíntese Catabolismo Controle hormonal Biossíntese (anabolismo) Síntese proteica Ureia (nitrogênio) Metabólitos intermediários (esqueleto carbônico, ex. energia) Biomoléculas • Creatina • L-carnitina • Heme • Hormônios • Neurotransmissores • Nucleotídeos Proteínas Aminoácidos Degradação proteica Resumo geral do metabolismo proteico PROTEÍNAS DO LEITE: ALERGENICIDADE ❖ Reação adversa mediada por mecanismos imunológicos ativados por uma ou mais proteínas do leite. ✓ Reações mediadas por IgE: mais comum em crianças. ✓ Reações não mediadas por IgE: mediado por outras imunoglobulinas, imunocomplexos e outras células do sistema imune (linfócitos T), mais comum em adultos. ✓ Formação de anticorposespecíficos “contra” as proteínas do leite. ❖ Intolerância: quando as reações não são mediadas por mecanismos imunológicos. DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS PROTEÍNAS DO LEITE: ALERGENICIDADE ❖ Caseínas, beta-lactoglobulinas e alfa-lactoalbumina. ❖ Crianças: ↑ incidência - relacionada com a imaturidade de adaptação e aperfeiçoamento das barreiras da parede intestinal. ✓ Permeabilidade a proteínas e/ou peptídeos intactos é aumentada → absorção de pequenas quantidades → alergia. ✓ Sensibilidade às proteínas: fatores genéticos, natureza e dose do antígeno, exposição da mãe durante gestação, transmissão de antígenos pelo leite materno e frequência de administração. ▪ Leite de vaca: mais de 30 sítios alergênicos. DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS PROTEÍNAS DO LEITE: ALERGENICIDADE ❖ Sintomas: ✓ Variados em função do mecanismo de ação imunológica. ▪ Reações gastrintestinais: vômitos, diarreia, náusea, cólica, síndrome de alergia oral, colite. ▪ Reações cutâneas: dermatite, urticária, angiodema. ▪ Reações do trato respiratório: rinoconjutivite, asma, otite. DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS Podem aparecer imediatamente ou após várias horas ou dias após a ingestão do alimento. PROTEÍNAS DO LEITE: ALERGENICIDADE ❖ Tratamento: ✓ Retirar leite e todos os derivados da alimentação sob supervisão médica. ▪ Substituição por leite de cabra: sítios alergênicos diferentes do leite de vaca. ▪ Substituição por leite de soja: porém, também tem sítios alergênicos. ▪ Substituição por fórmulas de leite de vaca parcialmente hidrolisado e fórmulas compostas de aminoácidos: ambas consideradas hipoalergênicas. DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DE PROTEÍNAS PROTEÍNAS DO LEITE ✓ 27 ensaios. ✓ Efeito de produtos lácteos sobre marcadores inflamatórios. ✓ Leite, iogurte, queijo, proteínas do leite. ✓ Conclusão: nenhum dos estudos sugeriu que o consumo de lácteos ou proteínas lácteas aumentou a inflamação. ✓ Pelo contrário, 8 deles mostraram a redução de marcadores inflamatórios. RECOMENDAÇÕES NUTRICIONAIS RECOMENDAÇÕES NUTRICIONAIS RECOMENDAÇÕES ATUAIS ❖ Quantidade basal: necessária para conservar a boa saúde e ter um desenvolvimento normal. ❖ Massa proteica corporal: fator que influenciará a necessidade diária total de proteínas. ▪ Adultos de diferentes tamanhos → quantidades diferentes de proteínas. ❖ Fatores que alteram: crescimento, gravidez e lactação, idade, exercícios, doenças, cirurgias, infecções. ❖ DRIs → AMDR (Acceptable Macronutrient Distribuition Ranges) → 10 a 35% do VET da dieta (2000 kcal). RECOMENDAÇÕES NUTRICIONAIS Recomendações de proteínas segundo as DRIs Fonte: Philippi et al. (2018). *0-6 meses: valores expressos em AI (Ingestão adequada). ❖ DAMODARAN, Srinivasan; PARKIN, Kirk L.; FENNEMA, Owen R. Quimica de alimentos de Fennema. 4. ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 2010. 900 p. (Biblioteca Artmed. Nutrição e técnologia de alimentos). ISBN 9788536322483. ❖ PHILIPPI, A. T. et al. Pirâmide dos Alimentos: Fundamentos básicos da nutrição. Barueri, SP: Manole, 2018. 457 p. ❖ KRAUSE, Marie V.; MAHAN, L. Kathleen; ESCOTT-STUMP, Sylvia. Alimentos, nutrição e dietoterapia. 13. ed. São Paulo, SP: Elsevier, 2013. 1227 p. ISBN 978-85-352-7220-8. ❖ NIEMAN, K. et al. The Effects of Dairy Product and Dairy Protein Intake on Inflammation: A Systematic Review of the Literature. Journal of the American College of Nutrition, p. 1-12, DOI: 10.1080/07315724.2020.1800532 ❖ NELSON, David L.; COX, Michael M.; LEHNINGER, Albert L. Princípios de bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 2014. xxx, 1298 p. ISBN 9788582710722. ❖ OLIVEIRA, Ana F.; ROMAN, Janesca A. Nutrição para tecnologia e engenharia de alimentos. 1 ed. Curitiba, PR: Editora CRV, 2013. 190 p. ISBN 978-85-8042-605-2. ❖ Figuras: Google imagens https://www.google.com/imghp?hl=pt-pt REFERÊNCIAS https://www.google.com/imghp?hl=pt-pt
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