CARBOIDRATOS
CARBOIDRATOS
•
•
•
•
C, H, O
Proporção de 1:2:1
Cn(H2O)n ou (CH2O)n
Funções
– fornecimento de energia (50% a 70%)
– fonte de carbono para a síntese
componentes celulares
– depósitos de energia química
– elemento estrutural de células e tecidos
de
CARBOIDRATOS
• Monossacarídeos:
– moléculas simples, compostas por 1 monômero
– raramente encontrados livres na natureza
• forma de di e polissacarídeos
– CH com 6 átomos de carbono = hexose
– CH com 5 átomos de carbono = pentose
• constituintes essenciais os ácidos nucléicos
– cada hexoses deriva um álcool:
• glicose  sorbitol
• frutose  manitol
• galactose  galactitol
– hexoses absorvidas pelos seres humanos
• glicose, galactose e frutose
– glicose e galactose - açúcar redutor
CARBOIDRATOS
• Monossacarídeos:
– Glicose
• açúcar mais amplamente distribuído na natureza
– Frutose ou levulose
• mais doce de todos os monossacarídeos (2 X + doce que a
sacarose)
• mais doce na forma cristalina do que quando está dissolvida
• frutas - 1 a 7% de frutose
– conforme a fruta amadurece, as enzimas clivam a sacarose em
glicose e frutose, resultando num paladar mais doce
– Galactose
• raramente encontrada na forma livre na natureza
• incapacidade de metabolizar a galactose = galactosemia
– Dextrose
• glicose produzida após a hidrólise do amido de milho
CARBOIDRATOS
• Dissacarídeos:
– maltose = glicose + glicose
• encontrada principalmente nos grãos em germinação, pois as
sementes germinantes produzem diastase, uma enzima que
hidroliza o amido em maltose para o uso pela nova planta
– lactose = glicose + galactose
• produzida quase exclusivamente pelas glândulas mamárias na
maioria dos animais lactantes
• é menos solúvel e tem 1/6 da doçura da glicose
– sacarose = glicose + frutose
• quando utilizada na preparação de alimentos ácidos, se torna
invertida dentro de algumas horas
• açúcar invertido - forma de açúcar utilizado comercialmente
porque é mais doce do que concentrações iguais de sacarose
– Ex: mel
CARBOIDRATOS
• Mel
– contém sacarose e pequenas quantidades de amido
• abelha comum  secreta sucarase e amilase, que hidrolizam a
sacarose e o amido em glicose e frutose, aumentando a doçura do
produto (40% do mel maduro é frutose livre)
– possui alta osmolaridade e capacidade
disponibilidade de água para as bactérias
de
minimizar
a
• abelhas comuns  produzem glicose oxidase, uma enzima que
converte glicose em ácido glicurônico e peróxido de hidrogênio que
são responsáveis pela ação levemente ácida e antiséptica do mel
– não é recomendado utilizar mel para crianças com menos de 1 ano
de idade, pois o mel contém esporos do Clostridium botulinum
• o alto teor de açúcar do mel impede a germinação do esporo e o
risco de botulismo fatal, mas nos bebês prematuros e muito
pequenos, devido ao maior pH em função do trato digestório ser
imaturo e pouco colonizado, os esporos podem germinar
CARBOIDRATOS
• Xarope de milho com alto teor de frutose:
– fabricado alterando-se enzimaticamente a
glicose da maisena em frutose
– usado em frutas enlatadas ou congeladas para
preservar a estrutura da fruta ou em
refrigerantes e bebidas a base de frutas, pois
encorpa sem afetar ou mascarar sabores
CARBOIDRATOS
• Oligossacarídeos:
– Krause, 2005 – contêm de 2 a 20 moléculas de açúcar
– Por serem pequenos, são hidrossolúveis e bastante
doces
• Rafinose  trissacarídeo = galactose + frutose + glicose
– Beterraba
• Estaquiose  tetrassacarídeo = 2 galactoses + 1 frutose + 1
glicose
– Leguminosas e abóbora
– São resistentes à ação das enzimas digestivas
•  produção de gases intestinais
CARBOIDRATOS
• Oligossacarídeos:
– FOS (frutooligossacarídeo)
• polímeros naturais de frutose com 1 molécula inicial de glicose
• produzido comercialmente por uma ação enzimática sobre a sacarose
• totalmente resistente à digestão – utilizado pelas bifidobactérias
• Krause, 2005
– FOS - compostos polímeros de frutose, ligados frequentemente
a uma molécula inicial de glicose
• inulina - grupo de diversos polímeros da frutose
• oligofrutose - subgrupo da inulina com menos de 10 unidades de
frutose
• são pouco digeridos no TGI superior e fornecem 1Kcal/g
• como contém frutose, têm sabor doce, puro e metade da doçura da
sacarose
• fontes: trigo, cebolas, alho, banana, chicória, tomate, cevada,
centeio, aspargo e girassol-batateiro
• pode ser sintetizado a partir da sacarose pela adição de monômeros
de frutose ou é extraído da raiz da chicória
• adiciona fibra ao alimento sem aumentar a viscosidade
CARBOIDRATOS
• Polissacarídeos:
– ou carboidrato complexo
– principal fonte de CH na dieta
– formados por grandes quantidades de monossacarídeos, podendo chegar
a mais de 3000 unidades
• Amido – é composto por dois tipos e homopolímeros:
– amilose - molécula linear (< 1% de ramificações) e menor
– amilopectina - forma altamente ramificada (5% de ramificações -1,6)
» devido ao seu tamanho maior, é mais abundante no suprimento
alimentar e constitui uma fração maior do amido em grãos e
tubérculos amiláceos
• Glicogênio – polímero de glicose ramificado similar à amilopectina,
porém suas ramificações são mais curtas e freqüentes.
– músculo - armazena cerca de 150g. Com treinamento físico essa
quantidade aumenta 5 vezes
– fígado - armazena cerca de 90g de glicogênio que está envolvido no
controle hormonal do açúcar do sangue
Fibra alimentar (FA)
• Parte comestível de plantas ou carboidratos
análogos que são resistentes à digestão e
absorção no intestino delgado de
humanos com fermentação completa ou
parcial no intestino grosso de humanos.
• FA inclui polissacarídeos, oligossacarídeos,
lignina e substâncias associadas de plantas.
• Componentes presentes na fração de fibra
como,
os
frutanos
(inulina
e
frutooligossacarídeos (FOS)) são denominados
prébioticos.
Fibras alimentares totais (FAT)
• Componentes:
Polissacarídeos
Hemicelulose.
estruturais:
Celulose,
Pectina
e
Polissacarídeos não estruturais (exsudato formado
nos caules ou ramos): Gomas e Mucilagens.
Polímero de álcoois aromáticos: Lignina
Substâncias semelhantes às fibras: Inulina
Frutooligossacarídeos (FOS) e amido resistente
e
Fibras alimentares totais (FAT)
• Efeitos fisiológicos das fibras:
• Solúveis
• Ao absorverem água, formam um gel e retardam a
absorção de glicose por 3 vias:
• Retardam o esvaziamento gástrico → aumentam a
saciedade; retardam a absorção de glicose e
aminoácidos →↓[ ] de glicose no sangue
• Conteúdo intestinal mais viscoso → retardam a
absorção de glicose e aminoácidos →↓[ ] de glicose
no sangue
• Inibe moléculas de α – amilase ↓[ ] de glicose no
sangue
Fibras alimentares totais (FAT)
• Efeitos fisiológicos das fibras:
• Solúveis
• Controlam o colesterol sérico através de 3 vias:
• a perda fecal de ác. Biliares →  produção de ác.
biliares no fígado a partir do COLESTEROL →
COLESTEROL sérico e LDL colesterol
• Prejuízo na digestão e absorção de lipídeos →
COLESTEROL sérico e LDL colesterol
•  síntese de AGCC*: Propionato e Butirato → Síntese
de COLESTEROL no fígado → COLESTEROL sérico
e LDL colesterol
• *ácido graxo de cadeia curta
Fibras alimentares totais (FAT)
• Efeitos fisiológicos das fibras:
• Solúveis
• Controlam a função intestinal através:
• Fermentação no cólon → AGCC: Acético,
Propiônico e Butírico → Efeitos tróficos, substrato
enérgico para colonócitos, absorção Na+ e K+ e 
pH sangue
• Fermentação no cólon → gases→ flatulência
Fibras alimentares totais (FAT)
• Efeitos fisiológicos das fibras:
• Insolúveis
• Controlam a função intestinal através:
– Efeito Mecânico no TGI → Retenção de água
→ bolo fecal e a motilidade intestinal Prevenção da constipação
– Pouco fermentáveis → formação de fezes e
 produção de gases
–  proliferação dos colonócitos
Fibras alimentares totais (FAT)
• Fontes alimentares das FAS:
– Frutas cítricas, maçã, legumes (Pectina)
– Farelo de aveia, farinha de aveia, farelo de
cevada (Gomas)
– Mucilagens das superfícies externas de algas
• Fontes alimentares das FAI:
– Frutas com cascas, verduras e sementes
(Celulose)
– Farelo de trigo, soja e centeio (Hemicelulose)
– Grão integral, ervilha, aspargos (Lignina)
Fibras alimentares totais (FAT)
• Efeitos adversos:
- Presença de fitatos e compostos fenólicos:
• fatores anti-nutricionais (< biodisponibilidade de
Cálcio, Zinco, Ferro e cobre)
• Recomendação:
• Dan → 25 a 35 g/dia, ou 10g para cada 1000 kcal.
• Cuppari (ADA – Associação Dietética Americana →
20 a 35g/dia de fibras
– Crianças: > 2 anos de idade → idade + 5
• Ex: criança de 8 anos = fibra = 8 + 5 = 13g de
fibras
Fibra alimentar (FAT)
• Cuppari - FAT - propostos seis grupos para atender às
recomendações, nos quais os alimentos estão divididos
em porções.
Grupo
FAT(g)
Porções (total)
Frutas
2,8
4(11,2g)
Pães/matinais
1,4
2(2,8g)
Vegetais A
0,42
5(2,1g)
Vegetais B
1,3
1(1,3g)
Leguminosas
3,11
1(3,1g)
Cereais/tubérculos/raíze
s
1,35
4(5,4g)
Total
12,38
25,9
Prebióticos
• Ingredientes dietético não digerível cujos efeitos
beneficiam
o hospedeiro
por estimular
seletivamente o crescimento
e /ou ativar
o
metabolismo de bactérias promotoras da saúde no
trato intestinal, o que promove o equilíbrio intestinal
do hospedeiro.
• São assim chamadas por alterarem o meio colônico
gerando uma microbiota saudável, capaz de induzir
efeitos importantes para saúde.
• INULINA E FOS
Critérios para classificação dos
prebióticos
• Não ser hidrolisado, nem absorvido pelo trato
gastrointestinal.
• Ser um substrato seletivo para limitado
número de bactérias benéficas.
• Ser capaz de alterar a microbiota em favor
da saúde do hospedeiro.
• Promover ações luminais e/ou sistêmicas
favoráveis a saúde do hospedeiro.
Características fibras x
prebióticos
FIBRAS
ALIMENTARES
PREBIÓTICOS
SOLUBILIDADE EM
ÁGUA
PRESENTE EM ALGUMAS
PRESENTE
DIGESTÃO NO INT.
DELGADO
NÃO
NÃO
BOLO FECAL
AUMENTO E INTERAÇÃO
COM NUTRIENTES
COM AUMENTO, SEM
INTERAÇÃO
VISCOSIDADE
PRESENTE EM ALGUMAS
NÃO
ABSORÇÃO DE SAIS
BILIARES
PRESENTE EM ALGUMAS
AUMENTO DE SUA
EXCREÇÃO
NÃO
NÃO
FERMENTAÇÃO
PRESENTE NAS SOLÚVEIS
CRESCIMENTO DA
MICROBIOTA
ALTAMENTE PRESENTE
CRESCIMENTO DA
MICROBIOTA
DISPERSÃO EM ÁGUA
FAVORECE PENETRAÇÃO
DE BACTÉRIAS
FAVORECE
PENETRAÇÃO DE
BACTÉRIAS
CARACTERÍSTICAS
Prebióticos
• FRUTOOLIGOSSACARÍDEOS (FOS):
– Ingestão de 3 a 6 g/dia reduz os compostos
intestinais tóxicos e enzimas patogênicas em uma
média de 44, 6% em 3 semanas.
– O EFEITO BIFIDOGÊNICO JÁ É VISTO COM
DOSES DE 4-8 GRAMAS/DIA DE FOS. (OU PARA
1000 KCAL)
• INULINA:
– 4 a 15 g afetam frequência e evacuação das fezes.
– Transtornos gastrointestinais e diarréia com doses
acima de 30 gramas/dia.
– Com 20 gramas já se observam modificações no
perfil dos AGCC sem alteração do trânsito.
Probióticos
“Uma preparação ou produto contendo
microorganismos definidos, viáveis e em
número suficiente, que alterando a microbiota
em um compartimento do hospedeiro
exercem efeitos benéficos sobre sua saúde”
Condições para ser probiótico
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Habitantes do TGI humano
Ser não-patogênica
Resistentes ao suco gástrico e à bile
Colonizar mucosa intestinal
Boa capacidade de aderência
Reproduzirem-se rapidamente
Manter viabilidade e atividade no intestino
Ter efeitos antipatogênicos
Ser tecnologicamente explorável
Probióticos
“Lactobacilos e bifidobactérias são os
microorganismos mais importantes sob
investigação, pois fazem parte da microbiota
intestinal e há muitos anos têm sido consumidos
de forma segura”.
Espécies
Lactobacilos
L. acidophillus
Bifidobactérias
B. bifidum
L.Amylovorus
L.delbrueckii ssp
Bulgaricus
L.Casei
L. rhamnosus (GG)
L. Jonhsonii (La1)
L.salivarius
L. plantarum
L. reuteri ( MM53)
B. Infantus
B.longum
B.brevis
B.lactis (Bb12)
B. adolescentis
Efeitos dos probióticos
FUNÇÃO (HUMANOS)
ESPÉCIES PROBIÓTICAS
Equilíbrio da microbiota intestinal
L.Acidophilus, l.Casei,
B.Bifidum
Estímulo do sistema imune
L.Acidophilus, l.Casei,
l.Plantarum, l.Rhamnosus
↓ de enzimas fecais
L.Acidophilus, l.Casei
Ação antitumorogênica
L.Acidophilus, l.Casei,
b.Bifidum,
B.Longum, b.Adolescentis
Prevenção de diarréia dos
viajantes
L.Acidophilus, b.Bifidum
Prevenção de diarréia
Pseudomembranosa
L.Rhamnosus
Prevenção de ≠ tipos de diarréia
devido a ATB/QT
L.Acidophilus, b.Bifidum,
L.Rhamnosus
Simbióticos
• Associação de probióticos e prebióticos
que afetam beneficamente o hospedeiro
estimulando a sobrevida e adesão de
bactérias selecionadas e resistentes as
agressões do TGI, através da estimulação
seletiva de um limitado número de
bactérias, em detrimento do combate a
outros grupos bacterianos.
Simbióticos
• Melhora da sobrevivência das bactérias
nos produtos alimentícios
• Aumento no tempo de prateleira dos
produtos
• Aumento do número de bactérias que
alcançam o intestino vivas
• Ex: lactivos, lactofos
Simbióticos
•
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•
•
•
•
•
•
•
Cepas seguras
Origem humana (microbiota residente)
Linhagens conhecidas e estudas
Múltiplas espécies
POTÊNCIA ADEQUADA (mínimo:108 / 109) PARA
ATINGIR 107 CÉLULAS VIÁVEIS/g no TGI SEM
MULTIPLICAÇÃO
Alta estabilidade
Alta capacidade de multiplicação
Hipoalergênica ( isenta de lactose, soja, levedura)
Presença do prebiótico
Prebióticos, Probióticos e
Simbióticos nas DII
• A resposta inflamatória nas DII parece ser
ocasionada por respostas imunológicas
anormais à antígenos da microbiota normal
residente.
• Resposta exacerbada com alta produção de
citocinas pró-inflamatórias.
• Foi demonstrado que pacientes com DII têm
quantidades maiores de bactérias aderidas
nas superfícies epiteliais intestinais que
pessoas saudáveis.
Prebióticos, Probióticos e
Simbióticos nas DII
• Uma alteração no equilíbrio da microbiota do
hospedeiro pode estimular o surgimento de doença.
• A manipulação externa usando microroganismos
probióticos parece ser uma terapêutica promissora
para a manutenção da remissão das DII.
• Produção de substância inibitórias, incluindo a
modificação do pH e a produção de ácidos
orgânicos,
peróxidos
de
hidrogênio
e
bacteriocinas.
• Competição na adesão às células epiteliais.
• Competição por nutrientes essenciais.
Efeitos Atribuídos aos
Probióticos nas DII
• Degradação de receptores de toxinas
(proteção contra o Clostridium difficile).
• Estimulação da imunidade
• Promoção da integridade intestinal
• Produção de AGCC e prevenção de colite.
• Aumento da produção de muco.
PROTEÍNAS
PROTEÍNAS
• Polímeros de elevado peso molecular
• Complexos de Aas unidos por ligações peptídicas
• N, H, C e O
– as vezes - S, P, Fe e Co
• Funções:
–
–
–
–
–
–
–
estrutural
imunológica (anticorpos)
transporte (albumina, lipoproteínas)
coagulação
homeostase (albumina)
contração muscular
energética
PROTEÍNAS
• Aminoácidos (Aas)
– dão identidade e caráter às ptns
– os organismos vivos são formados por 20 tipos de Aas
– é possível aos seres humanos transferir o nitrogênio entre os Aa
e CH através de um processo chamado transaminação (processo
que necessita de vitamina B6)
H
Cadeia R variável
R
Grupo carboxílico
C
COOH
Grupo amino
NH2
PROTEÍNAS
• Shils:
– Essenciais: Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Thr, Trp, Val e His
– Não essenciais: Ala, Arg, Asp, Asn, Glu, Gln, Gly, Pro e Ser
–
Condicionalmente essenciais: Cys e Tyr
– Especiais:
aloisoleucina,
citrulina,
hidroxiprolina, 3-metil-histidina, ornitina
homocisteína,
hidroxilisina,
PROTEÍNAS
• Peptídios:
– Moléculas compostas por, no mínimo, 2 Aas
– Podem ser
• oligopeptídeos (di e tripeptídeos)
• polipeptídeos (até 300 Aa ou 10 KD)
• Alfacetoácidos:
– Análogos dos Aa essenciais, sem o nitrogênio
• Alfacetoglutarato de ornitina
e alfacetoglutarato
precursores da glutamina
• Ácido alfacetoisocapróico – precursor da leucina
• Ácido alfacetobetametilvalérico – precursor da isoleucina
–
PROTEÍNAS
• Glutamina:
– Aa indispensável em condições de trauma e jejum
– formado a partir do ácido glutâmico (glutamato) e da amônia pela
enzima glutamina sintetase
– degradado a amônia e ácido glutâmico a partir da enzima
glutaminase
– Aa mais abundante no plasma
– principal carreador de nitrogênio do músculo para os órgãos
viscerais
– fonte importante de
macrófagos e linfócitos
energia
para
a
mucosa
– principais órgãos envolvidos no seu metabolismo:
• fígado, intestino, músculos e rins
intestinal,
PROTEÍNAS
•
Arginina:
– promove a secreção dos hormônios:
• prolactina, insulina, hormônio do crescimento, fator de crescimento
insulina-símile (estimula o crescimento de células de vários tecidos)
e fatores de crescimento da pituitária
– pode promover reparação tecidual por aumento da síntese do colágeno
– possui ação imunofarmacológica
– essencial para a síntese da via de sinalização do óxido nítrico.
• Nas células vasculares da musculatura lisa ele atua por vias
enzimáticas específicas para promover a vasodilatação (Jeremy et
al., 2004), além de inibir a agregação plaquetária (Crane et al., 2005)
e ter efeito antiinflamatório (Bath, 1993).
• Em grandes quantidades, NO é citotóxico e pode ter associação com
patologias como carcinomas, condições inflamatórias, artrite,
esclerose múltipla, etc
PROTEÍNAS
• Cisteína e Taurina
– podem ser sintetizadas a partir da metionina, na presença de
vitamina B6
– Taurina
• Aa livre intracelular mais abundante
• indispensável para crianças, recém-nascidos e prematuros
– presença fundamental para o desenvolvimento da retina, além de
participar de processos metabólicos como agregação plaquetária,
neuromodulação e função de neutrófilos
• parece inibir a produção de substâncias inflamatórias como o óxido
nítrico e o TNF
– L-cisteína e Tirosina
• podem ser necessários para neonatos e pré-termos devido à
imaturidade de seu sistema enzimático em converter
– metionina em cisteína e taurina
– fenilalanina em tirosina
– Cisteína
• essencial para a formação de glutationa
PROTEÍNAS
• Histidina / 3-metil-histidina
– Histidina
• Um dos substratos necessários para a síntese protéica
• Kopple e Swendseid (1973)
– Aa essencial em pessoas normais e pctes urêmicos
– Pctes urêmicos
» Não há formação do ácido imidazol-pirúvico,
transaminação para formação de histidina
– 3-metil-histidina
nem
• Derivado da histidina e resulta da modificação de proteína
muscular (actina)
• Não é reaproveitada metabolicamente  excretada na urina
• Reflete a degradação protéica
PROTEÍNAS
• Alanina
– pode ser desaminada em piruvato e utilizado para a
síntese de glicose
– piruvato  pode ser aminado em alanina
• Fenilalanina
– convertido em tirosina para a
norepinefrina, epinefrina e dopamina
síntese
de
• Triptofano
– convertido no neurotransmissor
vitamina niacina
dopamina
e
na
Com
Cadeias
Laterais
Alifáticas
=
Aa
Alifáticos
Com Cadeias
Laterais Contendo
Grupos
Hidroxílicos (OH) =
Aa Hidroxilados
Com Cadeias
Laterais Contendo
Átomos de
Enxofre (S) =
Aa Sulfurados
Com Cadeias
Laterais Contendo
Grupos Ácidos ou
Suas Amidas =
Aa ácidos
Com Cadeias
Laterais Contendo
Grupos Básicos
= Aa básicos
Contendo Anéis
Aromáticos =
Aromáticos
PROTEÍNAS
• Qualidade da proteína na dieta:
– Há mais de 50 anos
• qualidade nutricional de uma ptn  perfil de Aa
• valor biológico da ptn poderia ser determinado  Aa essencial
presente na menor concentração comparada às necessidades
humanas
– Qualidade de ptn
• também é determinada medindo-se a quantidade de ptn realmente
utilizada por um organismo: a utilização de ptn útil (NPU)
PROTEÍNAS
• Qualidade da proteína na dieta:
– Ptn a soja
• originalmente recebeu uma NPU baixa
• a metionina presente em pequena quantidade é limitante para ratos que
necessitam de 50% a mais de metionina em comparação com seres humanos
• FAO e a OMS adotaram uma contagem de Aas corrigida para digestibilidade
de ptn (PDCAAS)
– O PDCAAS é definido como a relação entre o conteúdo do primeiro
aminoácido limitante na proteína (mg/g) e o conteúdo daquele aminoácido
em uma proteína de referência (mg/g), multiplicado pela digestibilidade
verdadeira.
– baseado na necessidade de Aa de crianças entre 2 e 5 anos e representa
o escore de Aas após a correção para digestibilidade.
– PDCAAS padrão = 1