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Universidade Federal de Juiz de Fora
Departamento de Educação Física
Departamento de Nutrição
Nutrição Humana - ATO008
Recomendações Nutricionais, DRIs,
Biodisponibilidade e Nutrigenômica
Prof. Renato Moreira Nunes
Nutricionista
Especialista em Farmacologia
Especialista em Psicologia
Mestre em Ciência da Nutrição
Doutor em Biologia Molecular
Junho de 2013
1996
1999
2011
2004
2011
UFV
EFOA
UFJF
UFV
UFV
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Introdução
• O ser vivo alimenta-se para satisfazer duas
necessidades básicas:
– Obter substâncias que lhe são essenciais
– Obter energia para a manutenção dos processos
vitais.
Carboidratos, lipídios e proteínas
Fornecer energia para o organismo.
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CONCEITOS
Alimentação e Nutrientes
 Macronutrientes
Carboidratos
Gorduras
Proteínas
São os principais componentes da dieta, são os responsáveis pelo
fornecimento de calorias e manutenção do estado de nutrição dos
indivíduos.
Para saúde:
– Manter o balanço energético e funções corporais vitais
– Relação com doenças crônicas
• Doença coronariana cardíaca
• Hiperinsulinemia
• Obesidade
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CONCEITOS
 Micronutrientes
Minerais
– Substâncias encontradas no corpo ou em alimentos em estado
iônico (cátions ou ânions) ou como componentes de compostos
orgânicos
– Papel regulador (atividade de enzimas, equilíbrio ácido-base,
pressão osmótica, entre outras)
– Alguns (Zn e Fe) envolvidos no processo de crescimento
– Representam 4 a 5% do peso corporal adulto
Eletrólitos (importantes na manutenção do equilíbrio hidroeletrolítico)
Sódio
Cloro
Potássio
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CONCEITOS
 Micronutrientes
Minerais
Macrominerais
(presentes em maiores concentrações no organismo).
Cálcio
Fósforo
Magnésio
Enxofre
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CONCEITOS
 Micronutrientes
Minerais
Microminerais - (Presentes em menores quantidades, mas com
funções específicas essenciais)
Ferro
Zinco
Cobre
Iodo
Cromo
Selênio
Manganês
Molibdênio
Níquel.
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CONCEITOS
 Micronutrientes
Minerais
Elementos Ultra Traços
(Presentes em diminutas quantidades e com funções metabólica
ainda não elucidadas)
Flúor, Cobalto, Silício, Vanádio, Estanho, Chumbo, Mercúrio, Boro,
Lítio, Estrôncio, Cádmio, Arsênio.
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CONCEITOS
 Micronutrientes - Vitaminas
– Composto orgânico
– Essencial em quantidades pequenas
– Suporte às funções fisiológicas (manutenção, crescimento,
desenvolvimento, reprodução)
– Ausência causa síndrome deficiência específica
Lipossolúveis
(Vitaminas insolúveis em água e solúveis em lipídios e solventes
orgânicos)
A (retinol)
D (calciferol)
E (tocoferol)
K (fitomenadiona, filoquinona, menadiona e menaquinona)
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CONCEITOS
 Micronutrientes
Vitaminas
Hidrossolúveis
(São as do complexo B e a C)
Tiamina (B1), Riboflavina (B2),
Niacina (B3), Ác. Pantotênico (B5),
Piridoxina (B6), Biotina (B7),
Ac. Fólico (B9), Cobalamina (B12),
Ac. Ascórbico (C).
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CONCEITOS
Desnutrição
Má Nutrição
Supernutrição
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DRIs – Ingestão Dietética de Referência
“Dietary Reference Intakes”
Conjunto de valores de referência para ingestão de
nutrientes a serem utilizados no PLANEJAMENTO
e na AVALIAÇÃO DE DIETAS de indivíduos e de
populações SAUDÁVEIS
(Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)
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1 - HISTÓRICO
 1941
Food and Nutrition Board
EUA
RDAs (Recommended Dietary Allowance)
• OBJETIVO: “... Servir de meta para uma boa nutrição, e, como um
padrão de medida, por meio do qual se poderia medir o progresso até
o alcance da meta”
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Ainda hoje se considera que a principal importância dos padrões de
referência para a ingestão de nutrientes seja AVALIAR e
PLANEJAR dietas.
probabilidade da dieta
estar ou não adequada
utiliza o padrão de referência de ingestão de
nutrientes para traduzí-los em alimentos que
forneçam os nutrientes em quantidade
adequada
• Reavaliados periodicamente até 2010
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 1938
Recommeended Nutrient Intakes (RNIs)
Canadá
• Revalidados periodicamente até 2010
EUA + Canadá  DRIs
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2 – RECOMENDAÇÕES ATUAIS - DRIs
• Diferem das RDAs e RNIs anteriores:
- inclusão de valores de nutrientes visando à redução do risco de
doenças crônicas não-transmissíveis (dados de segurança e eficácia)
- estabelecimento de níveis superiores de ingestão de nutrientes
(dados de risco)
avaliação do risco: risco medido  meio sistemático de avaliação da
probabilidade de ocorrência de efeitos adversos à saúde em humanos pelo
excesso de exposição a um agente do meio ambiente (neste caso, um nutriente
ou componente do alimento)
- mais estudos  compostos bioativos (carotenóides, flavonóides, etc)
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• DRIs: 4 valores de referência de ingestão de nutrientes  MAIOR
abrangência que as RDAs
- planejamento de dietas
• DRIs
- definição de rotulagem
- planejamento de programas de orientação nutricional
• DRI de cada nutriente  refere-se à ingestão deste por indivíduos
aparentemente saudáveis, ao longo do tempo
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considera:
 a informação disponível sobre o balanço do nutriente no organismo;
 o metabolismo nas diferentes faixas etárias;
 a redução de risco de doenças, levando-se em consideração variações
individuais nas necessidades de cada nutriente;
 a biodisponibilidade; e
 os erros associados aos métodos de avaliação do consumo dietético
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• Aplicabilidade para a população brasileira:
profissional
ou pesquisador
avaliação crítica na interpretação dos
dados
aspectos a serem considerados:
- a ingestão dietética com seu erro associado;
- as interações possíveis nas dietas considerando os hábitos alimentares
das diferentes regiões;
- o grau de morbidade da população;
- as diferenças étnicas; e
- os perfis antropométricos
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SEMPRE que possível
ASSOCIAÇÃO dos dados disponíveis de ingestão alimentar
+
perfil nutricional bioquímico e clínico do indivíduo
NÃO utilize simplesmente os valores de recomendação, mas
avalie se o valor apresentado pode ser aplicado para seu grupo de
interesse ou individualmente
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3 – DEFINIÇÕES DAS DRIs
3.1 – Necessidade média estimada
(Estimated Average Requeriment - EAR)
3.2 – Ingestão dietética recomendada
(Recommended Dietary Allowance -RDA)
3.3 – Ingestão adequada
(Adequate Intake - AI)
3.4 – Limite superior tolerável de ingestão
(Tolerable Upper Intake Level - UL)
3.5 - Necessidade Estimada de Energia
(Estimated Energy Requirement - EER
5.6 - Espectro aceitável da distribuição de macronutrientes
(Acceptable Macronutrient Distribution Ranges - AMDR)
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3.1 – Necessidade média estimada
(Estimated Average Requeriment - EAR)
É um valor de ingestão diária de um nutriente que se estima que
supra a necessidade de metade (50%) dos indivíduos saudáveis de
um determinado grupo de mesmo gênero e estágio de vida.
Conseqüentemente, metade da população teria, a esse nível, uma
ingestão abaixo de suas necessidades. A EAR é usada na
determinação da RDA e corresponde à mediana da distribuição de
necessidades de um dado nutriente para um dado grupo de mesmo
gênero e estágio de vida . Coincide com a média quando a
distribuição é simétrica.
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EAR – Necessidade Média Estimada
50%
50%
DP
DP
Média
EAR
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3.2 –Ingestão dietética recomendada
(Recommended Dietary Allowance -RDA)
É o nível de ingestão dietética diária que é suficiente para atender
as necessidades de um nutriente de praticamente todos (97 a 98%)
os indivíduos saudáveis de um determinado grupo de mesmo
gênero e estágio de vida.
Observação:
• A RDA de um nutriente é um valor a ser usado como meta de
ingestão dietética para indivíduos saudáveis. Não deve ser utilizada
para avaliar as dietas de indivíduos ou grupos ou para planejar dieta
de grupos.
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RDA- Recommended dietary allowance
•
Se o desvio padrão da EAR está disponível e os requerimentos para o
nutriente em questão apresentam distribuição normal, então:
RDA = EAR + 2 desvios-padrão
•
A RDA para os nutrientes é um valor para ser usado como meta para
ingestão de indivíduos saudáveis.
•
Não deve ser usada para: avaliar a dieta de indivíduos ou grupos ou
para o planejamento de dietas para grupos
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97,72%
2,28%
DP
DP
Média
EAR
RDA
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RDA – Ingestão Dietética Recomendada
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29/107
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3.3– Ingestão adequada
(Adequate Intake - AI)
É utilizada quando não há dados suficientes para a determinação da
RDA. Pode-se dizer que é um valor prévio à RDA. Baseia-se em
níveis de ingestão ajustados experimentalmente ou em aproximações
da ingestão observada de nutrientes de um grupo de indivíduos
aparentemente saudável.
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3.4 – Limite superior tolerável de ingestão
(Tolerable Upper Intake Level – UL)
É o valor mais alto de ingestão diária continuada de um
nutriente que aparentemente não oferece nenhum efeito adverso
à saúde em quase todos os indivíduos de um estágio de vida ou
gênero. À medida que a ingestão aumenta para além do UL o
risco potencial de efeitos adversos também aumenta.
Não é um nível de ingestão recomendado
UL se aplica a uso diário crônico
Uso de suplementos e alimentos
fortificados
(Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)
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DRIs – Dietary Reference Intakes
Incluem 2 “novos” conceitos de referência:
 EER
AMDR
(Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)
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3.5 - Necessidade Estimada de Energia
(Estimated Energy Requirement - EER
Média de ingestão energética dietética a qual mantém o
BALANÇO ENERGÉTICO em adultos saudáveis com idade,
sexo, peso, altura e nível de atividade física de acordo com um
bom estado de saúde
(Costa e Oliveira, 2008; Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)
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Necessidades de energia ou GET = Gasto Energético Basal +
Termogênese induzida pela dieta + Atividade Física
Gasto Energético Basal = GEB, Quantidade de
energia utilizada em 24h por pessoa em
repouso, ao acordar, 12h após última refeição
temperatura ambiente confortável.
AF
30%
GEB
60%
Gasto Energético Repouso = GER, pessoa em
repouso 30 min 3 a 4 h após refeição.
Termogênese induzida pela dieta: gasto energia
com digestão, absorção e metabolismo de nutrientes.
Pico 1-4h após refeição. Menor CH (10%) e lipídeo
(5%), maior proteína (até 25%)
TID
10%
Atividade Física: Depende da duração e intensidade da atividade.
Em geral um indivíduo sedentário requer 30% a mais que o GEB para a atividade física
enquanto atletas requerem cerca de 100% ou mais.
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EER – Necessidade Estimada de Energia
Equações foram desenvolvidas para indivíduos de peso
normal (IMC de 18,5 a 25 kg/m2), de 0 a 100 anos de idade,
baseando-se em dados de gasto energético medidos pela técnica
da água duplamente marcada
(Costa e Oliveira, 2008; Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)
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EER – Necessidade Estimada de Energia
Para crianças e mulheres grávidas ou lactantes, o EER inclui
as necessidades de deposição de tecido ou de secreção de leite a
uma taxa consistente com um bom estado de saúde
Não há RDA e UL para as EERs
(Costa e Oliveira, 2008; Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)
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EER para lactentes e crianças de 0 a 2 anos de idade
Não considera o sexo e a altura da criança, uma vez que esses
fatores interferem no peso e, dessa forma, somente o peso se
correlaciona diretamente com o gasto energético total
Atividade física também não foi considerada
Considera-se uma quota de deposição = fase de crescimento
(Costa e Oliveira, 2008)
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EER para adultos acima de 19 anos
• Homens
• EER = 662 – 9,53 x idade [anos] + atividade física x (15,91 x peso [kg] +
539,6 x altura [m])
• Onde, a atividade física (AF) será:
– AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário)
– AF = 1,11 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco ativo)
– AF = 1,25 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo)
– AF = 1,48 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito ativo)
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EER para adultos acima de 19 anos
• Mulheres
• EER = 354 – 6,91 x idade [anos] + atividade física x (9,36 x peso [kg]
+ 726 x altura [m])
• Onde, a atividade física (AF) será:
– AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário)
– AF = 1,12 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco
ativo)
– AF = 1,27 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo)
– AF = 1,45 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito
ativo)
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Atividade Física
Nível de Atividade
Física (NAF)
Sedentário (≥1,0 <1,4 )
Atividade Física
Trabalhos domésticos de esforço leve a
moderado, atividades do cotidiano, sentado
Pouco ativo ( ≥1,4 <1,6 ) Caminhadas (6,4km/h) + mesmas atividade
do sedentário
Ativo(≥1,6 <1,9 )
Ginástica aeróbica, corrida, natação, tênis +
mesmas atividade do sedentário
Muito Ativo (≥1,9 <2,5
Ciclismo de intensidade moderada, corrida,
pular corda, tênis + mesmas atividade do
sedentário
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3.6 – Espectro aceitável da distribuição de macronutrientes
(Acceptable Macronutrient Distribution Ranges - AMDR)
– Conceito:
• Espectro percentual, em relação ao total energético da dieta, no
qual o consumo de carboidratos, gorduras e proteínas não está
associado a ocorrência de doenças crônicas.
– Representam:
• Ingestão associada a risco reduzido de doenças crônicas;
• Ingestão na qual os nutrientes essenciais presentes na dieta
podem ser consumidos em quantidade suficiente;
• Ingestão baseada na relação adequada entre energia e atividade
física para manter o balanço energético.
AMDR – Carboidratos
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A - Carboidrato Total
• AMDR = 45- 65% do VET - ingestão acentuada de carboidratos ou lipídios
aumenta o risco de doenças cardiovasculares, obesidade e diabetes
• RDA- 130g/dia para adultos, baseado na quantidade MÍNIMA média de
glicose utilizada pelo cérebro
• Ingestões medianas são de 200- 330g/dia para homens e de 180- 230g/dia
para mulheres
(IOM, 2002)
AMDR – Carboidratos
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A - Açucares
• Não está definido a UL para açúcares totais ou de adição, mas é sugerido
um nível de ingestão máximo de 25% ou menos de energia proveniente de
açúcares de adição
• Ingestão média observada da população é de 15,7%
(IOM, 2002)
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Fibras
•
Não está definido AMDR
•
Não está definido UL
•
AI para fibra total: 38g/dia homens e 25g/dia mulheres com idades de 19- 50
anos
•
AIs são menores para indivíduos mais jovens e mais velhos
(IOM, 2002)
Fibras - AI
Estágio de
Vida
Total de Fibras (g/dia)
Crianças
Estágio de Vida
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Total de Fibras (g/dia)
Mulheres
0- 6 meses
ND
9-13 anos
26
7- 12 meses
ND
14-18 anos
26
1-3 anos
19
19-30 anos
25
4- 8 anos
25
31-50 anos
25
51-70 anos
21
21
Homens
9-13 anos
31
> 70anos
14-18 anos
38
Gestante
19-30 anos
38
14-18 anos
28
31-50 anos
38
19-30 anos
28
51-70 anos
30
31- 50 anos
28
>70anos
30
Lactação
14-18 anos
29
19-30 anos
29
31- 50 anos
29
(IOM, 2002)
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AMDR – Proteína
• AMDR proteína: 10-35% da ingestão energética de adultos, objetiva
complementar as AMDR de gordura e carboidratos;
• RDA para homens e mulheres acima de 18 anos de idade é de 0,8g/kg/dia
de proteína de boa qualidade.
(IOM, 2002)
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AMDR – Lipídios Totais
• AMDR- 20- 35% do VET;
• Baseado em evidencias de alta ou baixa ingestão de lipídios podem
acarretar doenças cardiovasculares;
• Não foram estabelecidas AI, RDA, ou UL.
(IOM, 2002)
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AMDR – Faixas de Recomendação
Macronutrientes
Crianças
(1-3 anos) (%)
Crianças
(4 -8 anos) (%)
Adultos
(%)
Lipídios
30 - 40
25- 35
20 - 35
ω- 6 (α- linolênico)
5 - 10
5 - 10
5 - 10
ω- 3 (α- linolêico)
0,6 – 1,2
0,6 – 1,2
0,6 – 1,2
Carbodirato
45 - 65
45 - 65
45 – 65
Protéina
5- 20
10 - 30
10 - 35
(IOM, 2002)
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AMDR
Macronutriente
Recomendação
Colesterol Dietético
A menor quantidade possível em dieta nutricionalmente
adequada
Ácidos Graxos Trans
A menor quantidade possível em dieta nutricionalmente
adequada
Ácidos Graxos Saturados
A menor quantidade possível em dieta nutricionalmente
adequada
Açúcar de Adição
Não ultrapassar 25% do valor energético total
(IOM, 2002)
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Necessidade e Recomendação
Necessidade Nutricional:
– “As necessidades nutricionais representam valores fisiológicos
individuais requeridos para satisfazer suas funções fisiológicas
normais e prevenir sintomas de deficiências. São expressas na
forma de médias para grupos semelhantes da população”.
Recomendação Nutricional:
– “As quantidades de energia e de nutrientes que devem conter os
alimentos consumidos para satisfazer as necessidades de quase
todos os indivíduos de uma população sadia. Assim, as
recomendações nutricionais baseiam-se nas necessidades de
97,5% da população”.
(Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)
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RECOMENDAÇÕES NUTRICIONAIS
Dieta equilibrada – Objetivo:
 satisfazer as necessidades nutricionais humanas
Crescimento
Manutenção
Reparo tecidual
Desgaste orgânico
“Níveis de ingestão de nutrientes essenciais, reconhecidos
com base nos conhecimentos científicos, adequados as
necessidades nutricionais de praticamente todas as pessoas
saudáveis de uma população”.
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EXEMPLO: FERRO
Indivíduo adulto:
Necessidade: 1,08mg / dia x Recomendação: 8mg / dia
Fatores considerados:
- perdas basais, peso.
- perdas basais, peso, perdas menstruais.
Biodisponibilidade do nutriente.
Facilitadores e redutores da absorção.
Estado nutricional de ferro.
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NECESSIDADES FISIOLÓGICAS
Variam de acordo com:
 Idade
 Sexo
 Estatura
 Peso
 Estado fisiológico
 Atividade física
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Recomendações Nutricionais
Aplicação das Recomendações Nutricionais
Dificuldades:
 Nutrientes x Alimentos
 Variabilidade do conteúdo de nutrientes.
 Rotulagem e tabelas de composição de alimentos.
 Estimativa do consumo e planejamento alimentar.
 Tabus e fatores culturais.
 Fatores sócio-econômicos.
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Recomendações Nutricionais
Objetivos das Recomendações Nutricionais
 Promover adequado crescimento e desenvolvimento na
infância e adolescência.
 Garantir uma gestação e amamentação adequadas.
 Evitar ou reduzir a incidência de doenças associadas com
práticas inadequadas de alimentação e nutrição.
 Garantir o bom funcionamento dos tecidos e órgãos do
organismo para as atividades diárias.
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Limitações para a aplicação das DRIs em
nosso meio:
• Baseiam-se nas necessidades da população dos EUA e do Canadá.
• Não dispomos de dados atualizados de inquéritos dietéticos da nossa
população: não é possível conhecer a variabilidade intrapessoal na
ingestão dos vários nutrientes.
A avaliação da adequação nutricional deve levar sempre em
consideração outros parâmetros biológicos
Aplicações da DRIs
Indivíduos
População
EAR: utilizada para verificar a
EAR: utilizada para estimar a
probabilidade da ingestão estar
inadequada
prevalência de inadequação da
ingestão em uma população.
EER: utilizada para verificar a
EER: utilizada para verificar a
L
probabilidade de a ingestão
energética estar inadequada.
probabilidade de a ingestão energética
estar inadequada na população.
I
RDA: a ingestão de nutrientes a este
RDA: NÃO É UTILIZADA.
A
V
A
A
nível ou próximo do mesmo possui
pouca probabilidade de estar
inadequada.
Ç
AI: a ingestão de nutrientes a este
AI: a ingestão de nutrientes a este
nível ou próximo do mesmo possui
pouca probabilidade de estar
inadequada.
nível ou próximo do mesmo possui
pouca probabilidade de estar
inadequada.
Ã
O
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UL: a ingestão acima da UL aumenta UL: Utilizada para estimar o percentual
as chances de riscos adversos, devido
a ingestão excessiva de nutrientes.
da população em risco potencial de
efeitos adversos devido a ingestão
excessiva de nutrientes.
Aplicações da DRIs
P
Indivíduos
L
A
N
E
J
A
População
EAR: utilizada para planejar a
RDA: META para a ingestão
dieta com pequena probabilidade
da ingestão inadequada
EER: utilizada para planejar
a ingestão com pequena
probabilidade da ingestão
inadequada
EER: utilizada para planejar a
ingestão com pequena
probabilidade da ingestão
inadequada
M
AI: META para a ingestão.
E
Utilizada quando não possui
RDA
ingestão quando não possui RDA
UL: utilizada como um guia para
UL: utilizada planejar a ingestão.
limitar a ingestão. A ingestão
crônica acima da UL aumenta os
riscos de efeitos adversos
Com pequena probabilidade de
efeitos adversos
N
T
O
AI: Utilizada para planejar a
61/107
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BIODISPONIBILIDADE:
CONCEITOS, DEFINIÇÕES E
APLICABILIDADE
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BIODISPONIBILIDADE
FDA
termo proposto para a área de farmacologia
intuito de estabelecer a proporção em que determinada
substância ativa era absorvida na forma farmacêutica (no
caso, medicamento), alcançava a circulação e tornava-se
disponível no sítio de ação
esta razão dependeria do tamanho da partícula, da forma
química da substância e de sua absorção quando
introduzida por via oral
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Década de 80
termo começou a ser utilizado também na
área de nutrição
simples presença do nutriente no alimento ou dieta não
garantia sua utilização pelo organismo
• forma química do nutriente
• quantidade ingerida
• presença de ligantes e de outros nutrientes
• mecanismos homeostáticos que regulam a absorção
(micronutrientes)
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- Inicialmente, a biodisponibilidade  proporção do nutriente que é
digerido, absorvido e metabolizado pelo organismo, capaz de estar
disponível para uso ou armazenamento
- Entretanto, não deveriam ser incluídos na definição os termos
digestão e absorção, já que alguns nutrientes não necessitam ser
digeridos para serem absorvidos e outros, mesmo hidrolisados,
podem não ser absorvidos
- No que se refere ao termo metabolizados, algumas substâncias
podem ser absorvidas, mas não metabolizadas, sendo
subseqüentemente excretadas, o que sugere a inclusão, na definição,
dos termos absorvíveis e metabolizáveis, ou seja, a proporção do
nutriente que realmente é utilizada pelo organismo
66/107
- 1984: O’ Dell (Universidade de Missouri – Columbia) propôs a
definição do termo biodisponibilidade como a proporção do
nutriente nos alimentos que é absorvida e utilizada nos
processos de transporte, assimilação e conversão à forma
biologicamente ativa
- O’ Dell também ressaltou a diferença entre os termos absorção
verdadeira (a proporção do nutriente nos alimentos que se move do
lúmen intestinal através da mucosa) e absorção aparente (a
diferença entre o conteúdo de nutriente dos alimentos ingeridos e das
fezes), que na ocasião era foco de constante confusão na literatura
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- A ideia da fração do nutriente absorvido para funções fisiológicas
ou de estoque se estendeu até 1997, quando, então na
Conferência Internacional de Biodisponibilidade (Holanda), foi
proposta uma redefinição para o termo biodisponibilidade:
“refere-se à fração de qualquer nutriente ingerido que tem o
potencial para suprir demandas fisiológicas em tecidos alvos”
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- Nesta mesma Conferência adotou-se ainda a utilização do termo
SLAMANGHI,
proposto em 1996 por West e de Pee, como um mnemônico (técnica
de memorização) para representar os potenciais fatores que
afetavam a biodisponibilidade de carotenóides, cujo significado
representa todos os aspectos que devem ser considerados nos
estudos de biodisponibilidade, e cada letra tem seu significado:
S = Species (especificação do nutriente)
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L = Linkage (ligação molecular)
A = Amount consumed in a meat (quantidade consumida na
refeição)
M = Matrix in wich the nutrient is incorporated (matriz onde o
nutriente é incorporado)
A = Attenuators of absorption and bioconversion (atenuantes
da absorção e bioconversão)
N = Nutrient status of the host (estado nutricional do
hospedeiro)
G = Genetic fators (fatores genéticos)
H = Host related factors (fatores relacionados ao hospedeiro)
I = Interaction (interações)
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- 2001: Congresso de Biodisponibilidade (Suiça)
estudos devem considerar três aspectos:
. Bioconversão,
. Bioeficácia,
. Bioeficiência
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 BIOCONVERSÃO:
definida como a proporção do nutriente ingerido que estará
disponível para a conversão em sua forma ativa (ex: quanto de próvitamina A, carotenóides da dieta, estará disponível para ser
convertido em retinol)
 BIOEFICÁCIA:
definida como a eficiência com a qual os nutrientes ingeridos são
absorvidos e convertidos à forma ativa do nutriente ( ex.: quanto da
pró-vitamina A, carotenóides da dieta, será absorvida e convertida à
retinol)
 BIOEFICIÊNCIA:
definida como a proporção da forma ativa convertida do nutriente
absorvido que atingirá o tecido alvo (ex.: correlação inversa entre
o risco de o feto apresentar um defeito de tubo neural e o estado
nutricional em relação ao folato em eritrócitos maternos)
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- Ainda hoje, a definição precisa de biodisponibilidade de nutrientes
é complicada, em particular para os micronutrientes, dadas as
diferentes concentrações endógenas (extensivo às diferentes
condições metabólicas decorrentes de doenças), e pela
potencialidade dos numerosos metabólitos bioativos.
- Definir biodisponibilidade de micronutrientes, por ex., é
reconhecer todos os fatores que a influenciam, como também
precisar as taxas de utilização do nutriente absorvido, de suas trocas
e excreção, o que varia dramaticamente
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- Assim, a função primordial dos estudos de
biodisponibilidade é correlacionar a quantidade dos
nutrientes ou outras substâncias presentes na alimentação
com o estado de saúde do indivíduo, e muitos passos são
necessários para se obter respostas mais precisas sobre
cada nutriente em particular
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Uso do alimento na promoção da saúde
Perspectiva da Nutrigenômica
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BIOLOGIA MOLECULAR
O advento da Biologia Molecular acrescenta novas
abordagens ao diagnóstico e à compreensão da
patogênese das doenças
Genoma
23 pares de cromossomos,
22 autossômicos
1 sexual (XX ou XY)
3 bilhões de nucleotídeos
5% representam 30 mil genes
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BIOLOGIA MOLECULAR
O Projeto Genoma Humano foi fundamental para os
estudos da interação entre gene e meio ambiente, visto
que cada ser humano sendo único possui um fenótipo
diferente dos demais. Portanto, sua interação com o
meio em que vive, certamente, mostra-se distinta
também
Projeto Genoma
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
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BIOLOGIA MOLECULAR
Genômica
Transcriptômica
Proteômica
Metabolômica
(Van Ommen, 2004)
(Guttmacher e Collins, 2002)
(Davis & Milner, 2004)
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Regulação
da Dieta
Processo de
expressão Gênica
Técnicas de Genômica
Funcional
Genômica (seqüenciamento e
identificação de polimorfismo)
Transcrição,
processamento do RNA
Transcriptômica
(microarrays)
Tradução,
Modificação de proteínas
Proteômica
(Gel 2d e MS/MS)
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Regulaçã
o
da Dieta
Processo de
expressão Gênica
Técnicas de Genômica
Funcional
Genômica (seqüenciamento e
identificação de polimorfismo)
Transcrição,
processamento do RNA
Transcriptômica
(microarrays)
Tradução,
Modificação de proteínas
Proteômica
(Gel 2d e MS/MS)
Metaboloma
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BIOLOGIA MOLECULAR
Nutrigenética
Influência da variabilidade genética na resposta à
dieta
(Jada, 2005)
(Furlan, Ferraz et al., 2007)
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BIOLOGIA MOLECULAR
Nutrigenômica
Refere-se às influências de fatores dietéticos sobre o
genoma humano. Assim, o foco principal é a
investigação de como os nutrientes modificam a
expressão gênica nas células e nos tecidos de interesse
(Schuch, Voigt et al., 2010)
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Gene
Nutrigenética
Polimorfismo
Nutrigenômica
Expressão de Genes
Nutriente
Adaptado de: (Steemburgo, Azevedo et al., 2009)
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Em resumo, a nutrigenética aborda estudos das
diferenças entre indivíduos em relação à resposta a um
nutriente ou uma dieta em particular, enquanto a
nutrigenômica estuda as diferenças entre os nutrientes
com relação à expressão gênica.
(Schuch, Voigt et al., 2010)
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ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
Sabemos que as diferenças na ação de uma mesma
vitamina, por exemplo, dependem da herança genética.
E que essa mesma herança pode influenciar o curso
de certas doenças.
Hoje não podemos mais prescindir desses
conhecimentos para o pleno exercício da medicina e,
particularmente, da nutrição e da produção de novos
alimentos
Tudo isso se relaciona com a expressão gênica
(Vannucchi, 2008)
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Enzimas, peptídeos, receptores, neurotrofinas, canais
iônicos e moléculas de adesão, entre outros, são
regulados pela expressão gênica. Modificações no
padrão dessa expressão acarretam alterações de
respostas celulares a estímulos de neurotransmissores,
peptídeos e de outras moléculas sinalizadoras.
(Vannucchi, 2008)
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Diversos são os fatores que alteram a expressão
gênica:
 Consumo de medicamentos;
 Exposição a poluentes;
 Práticas de exercício físico;
 Estresse
 Alimentação.
Considerando que os alimentos representam o fator
ambiental ao qual estamos constantemente expostos,
destaca-se que são hábitos alimentares os principais
responsáveis pelas alterações na expressão gênica.
(Ong e Moreno, 2009)
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Nutrientes e compostos bioativos podem influenciar a
expressão genética de forma direta ou indireta.
Na forma direta: no interior do núcleo da célula. Se
ligam a fatores de transcrição e induzem ou inibem a
transcrição do gene.
Na forma indireta: sua ação ocorre a partir da interação
de nutrientes e compostos bioativos com receptores de
membrana ou quinases com a ativação e/ou inativação de
diferentes proteínas citoplasmáticas, que resultará na
ativação ou inativação de um fator de trasncrição.
(Ong e Moreno, 2009)
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ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
1 - Nutrientes e compostos bioativos de alimentos podem
atuar no genoma, direta ou indiretamente, para alterar a
expressão e estrutura do gene;
2 - Em determinadas circunstâncias e em certos
indivíduos, a alimentação pode ser um importante fator de
risco para certas doenças;
3 - O grau com que a alimentação influencia o balanço
entre saúde e doença depende da estrutura genética do
indivíduo;
(Ong e Moreno, 2009)
(Kaput e Rodriguez, 2004)
(Ridner, Gamberale et al., 2009)
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ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
4 - Genes modulados pela alimentação parecem ter
papel importante na incidência, progressão e/ou
gravidade de doenças crônicas não-transmissíveis;
5 – Intervenções dietéticas baseadas na necessidade e
no estado nutricional, bem como no genótipo, podem
ser utilizadas para desenvolver uma nutrição
personalizada que otimize a saúde e previna ou atenue
as DCNT.
(Ong e Moreno, 2009)
(Kaput e Rodriguez, 2004)
(Ridner, Gamberale et al., 2009)
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ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
Estas interações entre o alimento e a expressão gênica é
diretamente influenciada por mecanismos que podem
mediar a regulação da expressão gênica:
1 – Ativação de fatores de transcrição atuando como
ligantes;
2 – Alteração das concentrações de substratos
intermediários das rotas metabólicas;
3 – Influência (positiva ou negativa) sobre as rotas de
sinalização
(Ridner, Gamberale et al., 2009)
(Kaput e Rodriguez, 2004)
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Como ficam as recomendações nutricionais para a
população a partir de agora?
(Ong e Moreno, 2009)
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
O estatus nutricional durante a fase de
desenvolvimento fetal pode alterar o estado epigenético
do genoma, afetando os níveis da expressão gênica
durante toda a vida pós-natal.
(Stover, 2004)
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Ações diretas: ácidos graxos e vitaminas A e D
Ações indiretas: resveratrol (vinho tinto), catequinas
(chá verde), genisteína (soja), fitoalexina (proteína
enzimática (endoglicanase) da parede celular vegetal);
pisatina (ervilha)), o curcumin (açafrão da Índia), a
capsaicina (pimenta), partenolide + Vitamina D3
(Crisântemo), própolis, selênio e zinco, que são capazes
de inibir a ativação do fator nuclear de transcrição
kappa B (NFkB), associado à oncogênese.
(Ong e Moreno, 2009)
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Mecanismos que controlam a expressão gênica, como é o caso
da metilação dos resíduos de citosina, podem ser influenciados
pela alimentação;
O estabelecimento dos padrões de metilação ocorre na fase
inicial do desenvolvimento e pode se propagar pela vida toda.
Um dos fatores que exerce grande influência no padrão de
metilação é a disponibilidade celular das vitaminas que
participam do metabolismo do carbono (B6, B12 e ácido fólico).
(Furlan, Ferraz et al., 2007)
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Histonas
Metilação
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DOENÇAS
Numa pesquisa comandada pelo
geneticista Michael Skinner, da
Universidade de Washington, ratos
foram expostos a um tipo de inseticida.
A substância causou a metilação de
dois genes relacionados à produção de
esperma e os animais passaram a
produzi-lo em menor quantidade.
A deficiência se perpetuou por quatro gerações. Mais
de 90% dos machos descendentes das cobaias
apresentavam os mesmos problemas, sem nunca terem
sido expostos ao inseticida.
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
A
S-adenosilmetionina
metaboliza
nutrientes
provenientes da dieta, como a colina, metionina, ácido
fólico, vitamina B6 (piridoxina), B12 (cobalamina) e B2
(riboflavina) .
Portanto, a deficiência desses nutrientes leva à alterações
no metabolismo do carbono, prejudicando a metilação do
DNA e aumentando o risco de doenças crônicas, como o
câncer e doenças cardiovasculares.
No entanto a expressão dos gentes possui um padrão
individual (polimorfismo)
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
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POLIMORFISMO
As diferenças no genoma são de aproximadamente 0,1%.
Isto se deve à presença de polimorfismos, que são
variações comuns de pelo menos 1% no DNA.
Menos do que 1% = mutações. O Polimorfismo pode
ocorrer por deleção ou por polimorfismo de nucleotídeo
único (SNP).
Pode ocorrer no promotor, no intron e no exon.
(Ong e Moreno, 2009)
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POLIMORFISMO
Doenças associadas a polimorfismos
são consideradas multifatoriais, pois são
causadas por um conjunto de fatores
ambientais e pelo somatório de vários
alelos de diferentes genes relacionados,
aumentando a suscetibilidade para a
patologia.
(Schuch, Voigt et al., 2010)
475AG
LEU47PRO
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POLIMORFISMO
Importância prática de um SNP (“snips”) no contexto da
nutrigenética:
 Genes que respondem a alimentação e que se encontrem
cronicamente ativados nas doenças;
 Genes que codificam proteínas envolvidas no
metabolismo em pontos chaves;
 Conseqüência funcional importante;
 Alta prevalência na população de interesse;
 Presente em genes com biomarcadores associados.
(Schuch, Voigt et al., 2010)
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