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Aula 6 01 Nutrição Humana ARA0981 "Diferente dos carboidratos, o organismo humano não armazena proteína, dessa forma, quanto mais proteína o indivíduo consumir na alimentação, melhor?" Proteínas – absorção e biodisponibilidade 03 Nutrição Humana ARA0981 Absorção das proteínas Peptídeos menores (2 a 8 AA) Aa livres, di e tripeptídeos Absorvidos por transporte ativo ou difusão facilitada Aminopeptidases, Dipeptil aminopeptidases dipeptidases Sistema porta hepático Modulador da concentração de aminoácidos plasmáticos e regulador do catabolismo de aminoácidos (com exceção de isoleucina, leucina, valina e fenilalanina) 20% circulação sistêmica 50% são transformados em uréia 6% são transformados em ptns plasmáticas Absorção das proteínas • A absorção é mais rápida quando os aminoácidos são absorvidos na forma de dipeptídeos que em sua forma livre; Síntese Protéica - Anabolismo • É conferida pela sequência do DNA. 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. 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. Funções específicas dos aminoácidos Funções específicas dos aminoácidos 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) 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) Glutamina (AANE) AA mais abundante no 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. • 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 Biodisponibilidade de Proteínas • Influenciada pela: • Conformação estrutural Quanto menos complexa for a estrutura na qual se estabiliza a cadeia polipeptídica • Mais fácil acesso das enzimas digestivas; • Aumenta a biodisponibilidade 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, celulose, lignina) Sementes, farelos, cereais 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 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 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) Proteínas – requerimentos diários 04 Nutrição Humana ARA0981 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. 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. 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 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 INGESTA > EXCREÇÃO Necessidade de Proteína BALANÇO NITROGENADO Balanço nitrogenado negativo: 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 INGESTA < EXCREÇÃO • Dieta deficiente em aa essenciais podem levar a BN negativo; Nível recomendado de ingestão proteica: satisfazer as necessidades fisiológicas de todos os indivíduos Necessidade de Proteína A falta de aminoácidos impede a síntese 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) 0,8g/kg/dia (Food and Nutrition Board) 1,0g/kg/dia (Sociedade Brasileira de Alim. e Nut.) Necessidade de Proteína A SBAN recomenda prudente oferta proteica de origem animal para não mais que 30 a 35% da ingestão total de proteína. 10 a 15% valor calórico da dieta Proteínas – metabolização 05 Nutrição Humana ARA0981 • Após a absorção, o destino dos AAs pode ser: • Incorporá-los às proteínas; • Usá-los na formação de diversos outros compostos com nitrogênio em sua composição; • Oxidação (para gerar energia). Proteínas – metabolismo Proteínas – metabolismo Rossi, Luciana. Tratado de nutrição e dietoterapia / Luciana Rossi, Fabiana Poltronieri. - 1. ed. -Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 2019. Síntese Protéica Insulina: • Estímulo positivo para captação de AA pelas células e realização da síntese protéica. • Estímulo negativo para degradação. • Além disso, a insulina aumenta a disponibilidade de glicose para as células, de modo que há redução de aminoácidos para a produção de energia Glucagon • Estímulo negativo para captação de AA pelas células e realização da síntese protéica. • Estímulo positivopara degradação • Sinalização para AA partiparem da gliconeogênese •Perda de massa muscular Síntese Protéica GH: • Elevada concentração de proteína nos tecídos Testosterona e estrogênio •Estímulos para síntese de tecidos Tiroxina • Estímulo de síntese proteica Catabolismo Todo aminoácido excedente é oxidado e o nitrogênio é excretado ! • A regulação do metabolismo proteico permite o catabolismo seletivo de proteínas não vitais (pp muscular) para o organismo durante o jejum, disponibilizando AA para a gliconeogênese. 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 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 Turnover Proteíco Ingestão de Proteína (90g) IN TE ST IN O Perdas proteicas: Nitrogênio fecal: 10g (1,6gN) AA livres Proteínas teciduais Síntese Degradação Turnover proteico Troca entre pools de proteína corporal e de aminoácidos livres Outras perdas: 5g (0,8gN) pele, descamação, cabelo Nitrogênio urinário: 75g (12gN) ureia • Quantidade total de proteína a ser metabolizada consiste em aproximadamente 70 a 100g oriundas da dieta e de 35 a 200g de origem endógena. • Alimentação • Concentração de hormônios anabólicos (insulina) e de hormônios catabólicos (glucagon e cortisol) • Exercício físico Fatores que afetam o turnover 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, sofrem transaminação em algum ponto de seu catabolismo. • Transaminases alanino aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST) Ácido GraxoGlicose Só produzem cetoácidos Só produzem glicose Reações de transaminação alfacetoglutarato L-aminoácidos L-glutamato alfacetoácido transaminases Ex: degradação de AA alfacetoglutarato + L-alanina glutamato + piruvato Ganho amina perde amina (ALT) 1. Glutamato e aspartato carreadores de grupo amina 2. Ciclo de Krebs Ciclo da ureia Reações de transaminação 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 de Krebs para produzir ATP. Catabolismo Figura 6.2 Ciclo glicose-alanina. Rossi, Luciana. Tratado de nutrição e dietoterapia / Luciana Rossi, Fabiana Poltronieri. - 1. ed. -Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 2019. Cetogênicos: leucina e lisina, que produzem acetil coA ou acetoacetil CoA. 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: 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. Ácido GraxoGlicose Só produzem cetoácidos 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 Excreção proteica Proteínas – carências 06 Nutrição Humana ARA0981 Dietas hipoproteicas x Dietas hiperproteicas: Consequências metabólicas e nutricionais Carência de proteínas Excesso de proteínas • Deficiência de AA essenciais para síntese proteica; • Degradação de proteína tecidual; • Sinais e sintomas clínicos de desnutrição (Marasmo e Kwashiorkor) • AA em excesso (metabolizados) • Esqueletos de carbono: oxidados ou convertidos em glicose ou gorduras • Grupo amino – convertidos em amônia Carência de proteínas - Defeitos na absorção de nutrientes (enzimas digestivas) - Redução da síntese de lipoproteínas e albumina plasmática (edemas) - Redução de atividade do sistema enzimático p450 (Aumento de toxicidade) - Dificuldade de manutenção de estrutura muscular (tônus) - Deficiência na produção de células vermelhas - Supressão do sistema imune DESNUTRIÇÃO Constantes adaptações Desnutrição proteica ”Espectro de situações patológicas que provém da falta, em várias proporções, de proteínas e calorias, ocorrendo mais frequentemente em pré-escolares e comumente associada à infecções” - FAO/OMS -primária(dietética) -secundária(condicionada–afecções ou necessidades aumentadas) Período entre a gestação e 5 anos- mais vulnerável -situações agravantes: infecção e parasitismo Marasmo (desnutrição proteico calórica) Kwashiorkor Desnutrição Pode ser influenciada também por: • Atividade excessiva (aumento do gasto) • Baixa absorção e/ou utilização de nutrientes • Patologias com aumento de necessidades (estado hipercatabólico) • Estresse psicológico ou emocional PROBLEMAS DO EXCESSO DE PTN 1- Excesso do consumo de gorduras saturadas (origem animal), risco para DCV. 2- Se uma pessoa ingerir muitos alimentos ricos em proteína pode ingerir poucas frutas, grãos e vegetais. 3- Os rins com a eliminação do N² em excesso de forma crônica pode sobrecarregar e mais tarde apresentar problemas. 4- No fígado também grandes quantidades metabolizadas pode comprometer o funcionamento do mesmo. Distúrbio do metabolismo dos aminoácidos Fenilcetonúria: Distúrbio hereditário,no qual a enzima que processa o aminoácido fenilalanina está ausente Concentração perigosamente alta de fenilalanina no sangue tóxica para o cérebro, causando retardo mental Proteínas – fontes alimentares 07 Nutrição Humana ARA0981 Fontes alimentares Leite e derivados Carnes, ovos e pescados Leguminosas e castanhas Leite Iogurte e leite fermentados Queijos diversos Bebidas lácteas Carnes bovinas, caprinas e suínas Pescados Aves em geral Frutos do mar Feijões em geral Soja Castanhas diversas Nozes e sementes Suplementação com base aminoacídica e proteica Glutamina BCAA (aminoácidos de cadeia ramificada): leucina, isoleucina e valina Ornitina e Arginina Alanina Creatina Whey protein Carnitina Proteínas – resumão 08 Nutrição Humana ARA0981 Estrutura Proteína Boca Tritura os alimentos Estômago Ácido clorídrico desnatura as proteínas e a pepsina inicia a hidrólise Intestino delgado No lúmen intestinal, as enzimas pancreáticas digerem a proteína ingerida (e a endógena) e os di e tripeptídeos; dipeptidases e tripeptidases citosólicas clivam dipeptídeos e tripeptídeos em Aas; dipeptídeos e tripeptídeos são absorvidos pelo enterócito Fígado Mantem o balanço dos AA plasmáticos, sintetiza ptns essenciais, enzimas, lipoproteínas, albumina. Converte o esqueleto carbônico do AA em glicose. Sistema Circulatório Sangue, transporta AA absorvidos e proteínas sintetizadas Rim Sintetiza ureia do excesso de nitrogênio, eliminando-os pela urina. Intestino grosso Elimina material não digerido que pode ser fermentado pela microbiota intestinal. Aplicando o que aprendemos. 08 Nutrição Humana ARA0981 Questão 1 O ciclo da ureia é uma via metabólica compostapor uma sequência de reações bioquímicas com o objetivo de produzir ureia, a partir da amônia, em função da amônia ser tóxica para o organismo. Com relação ao ciclo da ureia, assinale a alternativa INCORRETA: a) O ciclo da ureia ocorre no fígado b) A amônia é uma substância considerada neurotóxica c) Amônia e ureia são produtos da degradação de aminoácidos no organismo humano d) As reações de formação de amônia não envolvem o processo de desaminação e) O ciclo da ureia se inicia e termina com a ornitina Questão 2 Os aminoácidos podem ser classificados, de acordo com a natureza dos seus alfacetoácidos, em glicogênicos e/ou cetogênicos. São classificados como cetogênicos os aminoácidos cujos esqueletos de carbono são convertidos a corpos cetônicos ou seus precursores. Nesse sentido, qual dos aminoácidos abaixo é considerado cetogênico? a) Histidina b) Valina c) Prolina d) Leucina e) Metionina Atividade verificadora de aprendizagem - 3 09 Nutrição Humana ARA0981 Acesse a aba de “TRABALHOS” no Teams e preencha o forms solicitado. Referências bibliográficas MAHAN L K e ESCOTT-STUMP S. Krause - Alimentos, Nutrição e Dietoterapia. 14ª Edição, Ed. Elsevier, 2018. Rossi, Luciana Tratado de nutrição e dietoterapia / Luciana Rossi, Fabiana Poltronieri. - 1. ed. -Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 2019. ROSS, A.Catharine.; CABALLERO, Benjamin.; COUSINS, Robert J; TUCKER, L. Katherine; ZIEGLER, Thomas, R. Nutrição moderna de Shils na saúde e na doença. 11a. São Paulo: Manole, 2016. Leia mais... "Mecanismos fisiológicos e bioquímicos envolvidos no turnover proteico: deposição e degradação de proteína muscular". Disponível em: https://www.conhecer.org.br/enciclop/2012b/ciencias%20agrarias/Me canismos.pdf "Desordens do metabolismo de aminoácidos e intermediários do ciclo da ureia: uma revisão". Disponível em: https://portalrevistas.ucb.br/index.php/rmsbr/article/view/5704/3970 https://www.conhecer.org.br/enciclop/2012b/ciencias agrarias/Mecanismos.pdf https://portalrevistas.ucb.br/index.php/rmsbr/article/view/5704/3970 Obrigada. Bons estudos! Prof: Cremilda Amaral cremilda.oliveira@estacio.br
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