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CARBOIDRATOS Prof Me. Joyce Lopes Macedo INTRODUÇÃO Os carboidratos compreendem um enorme grupo de compostos que possuem em sua estrutura os elementos químicos carbono, oxigênio e hidrogênio. Aldeído Cetona Por definição são polihidroxialdeídos ou polihidroxicetonas. Arroz Inhame Mandioca Milho Batata Mel Leite Pão Frutas Macarrão Trigo FONTES DE CARBOIDRATOS CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS Podem apresentar de 3 a 7 carbonos: Triose (3C), Tetrose (4C), Pentose (5C), Hexose (6C) e Heptose (7C). De 2 a 10 unidades de monossacarídeos Compostos de grandes quantidades de monossacarídeos CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS Monossacarídeos ✓São açucares simples que não podem ser hidrolisados a unidades menores. ✓Os mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose. Glicose - Está amplamente distribuída na natureza, estando presente nas frutas, nos vegetais e no mel. - Fonte de energia imediata para as células do corpo humano. Frutose - É o mais doce de todos os açucares; encontrado no mel e frutas. - No corpo humano deve ser convertida em glicose para ser utilizada como fonte energética. Galactose - Não ocorre sob forma livre na natureza. - Apresenta-se combinada com a glicose na molécula de lactose. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS Oligossacarídeos ✓São carboidratos que, mediante hidrólise, produzem de duas a 10 moléculas de monossacarídeos. ✓Os dissacarídeos (moléculas que por hidrólise produzem 2 monossacarídeos iguais ou diferentes) são os oligossacarídeos mais comuns. ✓Unidos por ligações glicosídicas. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS Oligossacarídeos Sacarose • É o adoçante natural mais utilizado • Resulta da ligação entre a glicose e a frutose. • Obtido a partir da cana-de-açúcar e beterraba. Lactose • Resulta da ligação entre a glicose e galactose. • Encontrado em sua forma natural no leite e produtos derivados. Maltose • Resultante da ligação de duas moléculas de glicoses. • Existe no malte (semente em germinação). • Obtido durante o processo digestivo do amido no organismo e presente em bebidas maltadas (cerveja e licores de malte). CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS Polissacarídeos ✓São formados pela combinação de um grande número de unidades de açúcares. ✓São polímeros (moléculas formadas a partir de unidades estruturais menores - monômeros). O número de unidades estruturais repetidas numa macromolécula é chamado grau de polimerização. ✓Os mais importantes são: amido, glicogênio e celulose. AMIDO ▪É o polissacarídeo de reserva dos vegetais. ▪É um polímero de glicose. ▪Duas formas: amilose (15 a 20%) e amilopectina (80 a 85%). ▪Digerível. ▪Encontra- se nas raízes , caules e semente de vegetais, por exemplo, na batata, no arroz, no milho, no trigo... GLICOGÊNIO ▪É o polissacarídeo de reserva animal. ▪É um polímero de glicose. ▪Tem função significativa no sistema de balanço energético humano. ▪È armazenado no fígado e tecido muscular. ▪Não é obtido pela alimentação. Importância Elo no metabolismo energético, pois ajuda a manter o nível de açúcar normal durante períodos de jejum, como o período de sono, e oferece combustível imediato para as ações musculares. ▪Função estrutural: Componente das paredes celulares das plantas. ▪É um polímero de glicose. ▪Difere do amido: pelas ligações glicosídicas β 1-4 ao invés de α 1-4 resistência à enzima digestiva α –amilase. ▪Definida como fibra alimentar por não ser digerida. ▪Não é considerada provedora de energia. CELULOSE Importância Agente de crescimento e fonte energética potencial para algumas bactérias intestinais benéficas capazes de digeri-las, aumenta o volume do bolo fecal e melhora o trânsito intestinal. QUITINA Polímero linear de glicose que torna a molécula menos susceptível a água. Principal componente estrutural das carapaças de insetos e crustáceos. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS Polissacarídeos Homopolissacarídeos • Contém apenas um tipo de monossacarídeos. • Alguns servem como forma de estocagem de monossacarídeos, que são utilizados como fonte de energia. Ex. amido. • Outros têm função estrutural e de sustentação nas paredes das células e exoesqueleto de animais. Ex. celulose e quitina. Heteropolissacarídeos • Contêm dois ou mais tipos de monossacarídeos. • Peptideoglicanos >>> componente rígido da parede celular de bactérias, além de ser suporte extracelular de organismos de todos os reinos. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS CARBOIDRATOS SIMPLES CARBOIDRATOS COMPLEXOS ❖Açúcares livres ❖Açúcar de mesa ❖Doces ❖Guloseimas ❖Refrigerantes ❖Sucos artificiais CARBOIDRATOS SIMPLES CARBOIDRATOS COMPLEXOS • Arroz integral • Massas integrais • Pães integrais • Leguminosas • Cereais naturais • Inhame • Mandioca • Quinoa • Fração de CHO, que por hidrolise pelas enzimas humanas, é absorvida e participa do metabolismo intermediário. • Amido, sacarose, lactose, maltose, dextrina e isomaltose. Carboidrato disponível • Não são degradados pelas enzimas digestivas humanas e que podem ser fermentados por microbiota intestinal. • Polissacarídeos não amidos, fibras, dextrinas resistentes, oligossacarídeos (prebióticos) e amido resistente. Carboidrato não disponível CLASSIFICAÇÃO FISIOLÓGICA FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS PARA O HOMEM - Fornecer energia para o organismo na forma de glicose, suprindo as necessidades energéticas; - Armazenamento na forma de glicogênio no fígado e músculos, ou conversão em gordura para ser utilizado como reserva de energética do organismo. 45% a 65% do VET; 4Kcal/g de nutriente; Consumir de 6 a 11 porções/dia; FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS PARA O HOMEM Ribose – Importante para a síntese do RNA; Desoxirribose – Importante para a síntese do DNA; Lactose – Facilita a absorção de cálcio; Celulose – Importante na formação do bolo fecal e melhora do trânsito intestinal (fibra alimentar). DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS - Enzima-chave: α amilase salivar - Hidrolisa parte dos polissacarídeos ingeridos (produz poucos monossacarídeos) - Não participa da digestão de carboidratos (inativação da α amilase salivar pela queda do pH). - Neutralização do conteúdo ácido do estômago pelo bicarbonato - Digestão do amido pela α-amilase pancreática. - Dissacaridases e oligossacaridases. Enzima Hidrolisa Produtos Lactase Lactose Galactose e glicose Sacarase Sacarose Glicose e Frutose. Maltase Maltose Glicose e Glicose. Monossacarídeo e Dissacarídeos remanescentes serão absorvidos pelas células da mucosa intestinal. DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS ABSORÇÃO DOS CARBOIDRATOS - O duodeno e o jejuno superior absorvem a maior parte dos glicídios da dieta. Após absorvido no intestino, do sangue é transportada para o fígado, músculos e outros órgãos onde será convertida a outro polímero da glicose, o glicogênio. Metabolismo da glicose. • Glicólise • Glicólise anaérobia • Gliconeogênese • Ciclo ácido cítrico METABOLISMO DE CARBOIDRATOS METABOLISMO DE CARBOIDRATOS METABOLISMO DE CARBOIDRATOS Processo de síntese de glicogênio a partir de glicose Processo pelo qual o glicogênio presente no fígado é transformado em glicose destinada ao sangue. Glicogênese Glicogenólise METABOLISMO DE CARBOIDRATOS Processo de produção de glicose partir de compostos aglicanos (não- açúcares ou não-carboidratos), como aminoácidos e ácidos graxos. Gliconeogênese REGULAÇÃO GLICÊMICA Pâncreas Endócrino INSULINA GLUGACON • Proteína formada de 29 aminoácidos. • Efeito antagônico à insulina; • Liberado na HIPOGLICEMIA; Função: oEstimula degradação de glicogênio hepático e muscular; oEstimula mobilização de aa e ácidos graxos; oEstimula lipólise. • Proteína formada de 51 aminoácidos. • Liberado na em resposta a HIPERGLICEMIA; Função: oEstimula captação de glicose pelas células; oEstimula a glicogênese; oEstimula armazenamento de aa e ácidos graxos. REGULAÇÃO GLICÊMICA Função homeostática fundamental. Uma das funções principais do fígado. Regulação: resultadodos processos metabólicos do fígado, que removem a glicose do sangues ora por: • Síntese de glicogênio (Glicogênese). • Liberação de energia pro processos que devolvem a glicose ao sangue (glicogenólise e gliconeogênese). REGULAÇÃO GLICÊMICA REGULAÇÃO GLICÊMICA Taxa de glicose absorvida do trato intestinal é um parâmetro no controle: ◦ Homeostase da glicose sanguínea. ◦ Liberação da insulina. ◦ Obesidade ◦ Perda de Peso (possivelmente). Estudos: Conceitos de Índice Glicêmico e Carga Glicêmica – papel na resistência insulínica e no diabetes tipo 2. 32 RESPOSTA GLICÊMICA AOS CARBOIDRATOS ◦ Aumento no nível de glicose no sangue acima do nível-base por um período de duas horas após o consumo de uma quantidade definida de carboidrato (±50g), comparada à mesma quantidade de carboidrato em um alimento de referência. ◦ Comparado pão branco (pontuação:100) ◦ Se a comparação for com a glicose (pontuação: 100) e pão (71). ÍNDICE GLICÊMICO ◦ Os alimentos podem: ◦ Provocar a elevação e uma diminuição rápida dos níveis de glicose sanguínea. ◦ Causar um elevação mais lenta e longa, com pico menor e queda gradual (+ adequado). ÍNDICE GLICÊMICO 35 ◦ Efeito o provocado por um alimento específico na concentração da glicose sanguínea (resposta glicêmica do alimento). ◦ Desenvolvido para comparar os efeitos fisiológicos do CHO sobre a glicemia Fatores interferentes ◦ Qualidade do CHO ◦ Estrutura do glicídio ◦ Conteúdo de fibras ◦ Tamanho da partícula ◦ Método de cocção ◦ Outros macronutrientes. ÍNDICE GLICÊMICO ◦ O IG do alimento teste dependerá do efeito da quantidade e tipo de carboidrato existente neste sobre a resposta glicêmica (taxas de glicemia e insulinemia) (BRAND-MILER et al., 1999). ◦ Alimentos de Alto IG: ◦ Hiperglicemia ◦ Hiperinsulinemia ◦ Resistencia a insulina ◦ Complicações agudas e crônicas do DM ◦ Obesidade ◦ Dislipidemia ◦ Demência no DM2 ◦ Cancer. (LUDWIG, 2002). ÍNDICE GLICÊMICO ◦ Alimentos de Baixo IG: ◦ Prevenção e redução dos efeitos associados a hiperglicemia e hiperinsulinemia (BRAND-MILER et al., 1999). ◦ Não há evidências científicas da implementação de planos alimentares com baixo IG na redução da morbidade e mortalidade por DCV e na redução da glicemia. (SBD, 2009) ÍNDICE GLICÊMICO O consumo de uma dieta rica em fibras reduz a glicemia. Valores recomendados: 14g/1.000kcal. Estudo: questionamento sobre a relevância prática do IG- consumo de refeições não apenas um alimento. Criação: Carga Glicêmica (CG). CARGA GLICÊMICA DE UMA REFEIÇÃO Considera tanto a quantidade quanto a qualidade do carboidrato em uma refeição. CG: soma de cada IG dos alimentos ingeridos x as gramas de carboidrato numa porção de alimento/100 ou CG: IG% x qtd em g de CHO CARGA GLICÊMICA DE UMA REFEIÇÃO 41 Deficiência de lactase: Falta da enzima lactase para digerir o dissacarídeo lactose em seus componentes monossacarídeos (glicose e galactose). Causa: vilosidades alterada por doença, medicamento, diarréia prolongada, ou desnutrição. Intolerância a Lactose: Condição (idade) que resulta de uma inabilidade de digerir o açúcar do leite (lactose), caracterizada por inchaço, gases, desconforto abdominal e diarréia. (devido retenção de água e ação das bactérias intestinais). DISTÚRBIOS DO METABOLISMO DE CARBOIDRATOS 42 DISTÚRBIOS DO METABOLISMO DE CARBOIDRATOS REFERÊNCIAS ▪MAHAN, L.K.; ESCOTT-STUMP, S. Alimentos, nutrição e dietoterapia – Krause. São Paulo: Rocca, 2005. ▪PALERMO, J.R. Bioquímica da Nutrição. São Paulo: Editora Atheneu, 2008. ▪SHILS, M. E; OLSON, J.A. Tratado de nutrição moderna na saúde e na doença. 9ª edição, São Paulo: Manole, 2003