Nutrición y Bromatología
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- Marta Blanco Sevilla
- hace 8 años
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1 Nutrición y Bromatología HIDRATOS DE CARBONO Clasificación - Funciones Requerimientos Fisiología - IG Alimentos aportadores Prof. María Catalina Olguin Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas
2 Composición - Funciones - Estructuras COMPUESTOS A BASE DE CARBONO, O2, H2 Fórmula general: C n (H2O)n Son los compuestos más abundantes en la naturaleza Se producen por fotosíntesis FUNCIONES en la nutrición humana: Energética Regulación del metabolismo de grasas Estructural
3 APORTE ENERGÉTICO 1 g = 3,75 kcal (15,7 kj) % del A. E. T. Tejido nervioso utiliza solamente Glucosa como fuente energética. Cubiertas las necesidades energéticas, una parte se almacena en hígado y músculo como glucógeno (100 y 250g aproximadamente). Resto se transforma en grasa, acumula en tejido adiposo
4 Consumos recomendados de hidratos de carbono complejos y simples FAO/OMS mínimo 55% de aporte energético como carbohidratos. Mayormente complejos. No amiláceos también. No más del 10% como azúcares.(ideal 5%) Riesgos: obesidad, caries, DMT 2, aporte deficiente de micronutrientes.
5 HIDRATOS DE CARBONO SIMPLES - MONOSACÁRIDOS PENTOSAS: En núcleos celulares constituyendo el ARN y ADN ribosa y desoxiribosa. D Xilosa: de difícil absorción. HEXOSAS: Abundantes en frutas frescas y desecadas. Según el estado de maduración. Se producen a partir de ácidos o de hidrólisis de almidón. D-Ribosa D-Glucosa α-d-glucosa D-Galactosa D- fructosa
6 DISACÁRIDOS Disacárido Descripción Monosacáridos componentes sacarosa Azúcar común glucosa + fructosa lactosa Azúcar de leche galactosa + glucosa maltosa De hidrólisis de almidón glucosa + glucosa trehalosa Existe en hongos glucosa+ glucosa LACTOSA primer hidrato de carbono incorporado. LACTOSA primer hidrato de carbono incorporado. INTOLERANCIA Deficiencia de lactasa en las vellosidades intestinales provoca acumulación de lactosa al ingerir productos lácteos. Lactosa H2 gaseoso, ácidos orgánicos y CO2. Inflamación y diarrea, a los cuales contribuye la presencia de lactosa sin degradar. Los productos de la proliferación bacteriana excesiva atraen agua hacia el interior del intestino = aumenta diarrea.
7 Individuos intolerantes a la lactosa deben evitar ingerirla durante toda la vida. Fórmulas libres de lactosa y de galactosa para los lactantes. Alimentos fermentados = yogures y algunos quesos = degradación de la lactosa durante la fermentación. Se comercializan leches deslactosadas y de bajo contenido en lactosa. Sustitutos a base de soja para los lactantes. Galactosemia. Problema grave en los lactantes: galactosa no metabolizada se acumula dentro de las células y se transforma en el azúcar hidroxilado galactitol que no puede escapar. Las células absorben agua, y la inflamación y el edema causan daños. El tejido crucial es el cerebral que aún no está totalmente desarrollado en los neonatos.
8 Poder edulcorante Fructosa 170 Azúcar invertido 120 JMAF (55% fructosa) 120 Sacarosa 100 Xilitol 100 Glucosa 74 Jarabe maíz alto DE 70 Sorbitol 55 Manitol 50 Jarabe maíz regular 40 Galactosa 32 Lactosa 15 SACARINA 30000
9 OLIGOSACÁRIDOS 3 a 9 unidades de monosacáridos Rafinosa (GGalFru) en caña de azúcar y legumbres Estaquiosa (GGal FruGal) en legumbres Verbascosa (GalGalGal G Fru) Parcialmente digeribles Fermentación intestinal Melizitosa (G G Fru) en la miel Dextrinas (9 Glu) en alimentos formulados infantiles
10 Derivados de azúcares simples Polialcoholes suministran menos calorías Aminoazúcares Glucosamina Sorbitol Xilitol Inositol Acido fítico. Antinutriente
11 POLISACÁRIDOS Almidón: complejo de Amilosa y Amilopectina. Todas las glucosas con uniones α. Amilosa consiste en 200 a unidades de Glucosa Amilopectina tiene ramificaciones de 20 a 30 Glu cada 30 unidades de Glu. En total hasta de Glucosa
12 Amilopectina y gránulo de almidón De TP Coultate, 2007
13 Porcentajes de amilosa y amilopectina en distintos alimentos Alimento % Amilosa % Amilopectina Arvejas Arroz Cebada Maíz estándar Maíz HAM Papa Sorgo Trigo 25 75
14 Glucógeno Reserva de glucosa en tejidos animales. Uniones α Estructura ramificada con brazos más cortos que en Amilopectina. El centro es proteico Inulina Polímero de fructosa. En espárragos, achicoria, bananas, cebollas, ajos
15 Celulosa Polímero de β D glucosa. Sin ramificaciones. Estructura de vegetales, madera, algodón. Indigerible para humanos. Fisiológicamente: fibra Hemicelulosas heteropolisacáridos, pentosas, hexosas. Solubles en álcalis diluidos, según la ramificación. Indigeribles. Pectinas Acido galacturónico + CH3OH. Formación de geles. Mucílagos y gomas : polisacáridos no estructurales.
16 Glucosaminoglucanos Polímeros de disacáridos aminados. Cartílagos, líquido sinovial, humor vítreo, huesos. Mucopolisacáridos altamente viscosos. Condroitínsulfato, ácido hialurónico, heparina N acetil murámico Quitina Polímero de N acetilglucosamina. Esqueleto de artrópodos, crustáceos El quitosano se ha usado como fibra. Efectos disminución Colesterol total
17 Digestión de los carbohidratos La cocción facilita el proceso de hidrólisis. Rotura demembranas que cubren los gránulos de almidón; facilita el acceso de las enzimas. Amilasa salival. ph óptimo 7, en el estómago se inactiva. Amilasa pancreática en I D hidroliza uniones α 1-4 de la amilosa y del glucógeno= maltotriosas, maltosas y glucosas. Amilopectina se hidroliza parcialmente = cadenas de dextrinas límite: 8 G. La Isomaltasa o α 1-6 glicosidasa hidroliza uniones 1-6 dextrinas límite generando maltosa en ID. Disacaridasas de ribete en cepillo. Alta concentración en segmentos proximales de ID. Excepto la lactasa se adaptan a altas concentraciones de sustrato. Sacarasa Lactasa Maltasa (5 isoenzimas) Todas: Vida media pocas horas
18 Digestión de los carbohidratos
19 ABSORCIÓN DE LOS HIDRATOS DE CARBONO Glu y Gal con transportador específico; Na + y agua. Gradient de Na, sistema ATPasa Na.K dependiente. Manosa: se absorbe lentamente por difusión. Fructosa: difusión facilitada más lenta que Glu y Gal. Pentosas: lenta difusión dependiente de la superficie absortiva del intestino. Todos los monosacáridos son transportados por la vena porta hacia el hígado y por otras vías hacia músculo y otros órganos. Fru y Gal son parcialmente transformadas en Glu en mucosa intestinal en sangre alto predominio de Glu.
20 Metabolismo Glucosa: principal, sustrato del cual depende el organismo. Fru y Gal son convertidos en Glu (Fru 50%) en el hígado. En ayunas el valor sanguíneo de Glu mg/dl. Glu proviene de: (a) dieta directa o indirectamente mediante la conversión intestinal o hepática de Gal y Fru. (b) Glucogenólisis hepática: degradación de glucógeno. Entre las comidas; ¾ partes del día y por la noche. (c) Gluconeogénesis hepática: se sintetiza Glu a partir de aa glucogénicos y glicerol. Se estimula cuando los depósitos de glucógeno se deplecionaron; hs de ayuno. En normo alimentados esta vía es modesta pero se torna importante en ayuno prolongado. Un 58% de las proteínas proveen aa glucogénicos, glicerol aporta 10%.
21 Dieta ENERGÍA Gluconeogénesis GLUCOSA Glucogenogénesis Glucogenólisis Síntesis de lípidos Síntesis de derivados
22 DISTRIBUCIÓN POST ABSORTIVA En hígado Fru y Gal se convierten en Glu. y ésta en Glu 6P (2ATP/mol Glu) Glu sanguínea promueve secreción de INSULINA y disminuye la de GLUCAGON por parte del páncreas. EL HÍGADO MANTIENE LA GLUCEMIA Energía CONSTANTE Glu6P AGL TAG Glucógeno Tejido adiposo
23 EN EL AYUNO Desciende la glucemia. INSULINA Músculo usa su glucógeno GLUCAGON DEGRADACIÓN DE GLUCÓGENO GLUCONEOGÉNESIS (lactato, piruvato, glicerol, AA) La gluconeogénesis permite mantener concentraciones constantes de Glu Mecanismos nerviosos y endócrinos aceleran o retardan las captación o liberación de glucosa desde o hacia los tejidos. Insulina, adrenalina, hormona de crecimiento, glucocorticoides suprarrenales.
24 Efectos metabólicos de la INSULINA: DISMINUCIÓN DE LA GLICEMIA POR: Aumento absorción de Glucosa en tejidos Inhibición de la Glucogenólisis. Inhibición de la Gluconeogénesis. DISMINUCIÓN DE CONCENT SANGUÍNEA DE AGL Y AUMENTO DE DEPÓSITO LIPÍDICO POR: Aumento absorción de Glu en adipocitos Activación de enzimas que Gluc A Grasos Aumento absorción de AG sanguíneos en adipocito. Inhibición de la lipólisis DISMINUCIÓN DE AA SANG, AUMENTO SINTESIS PROTS. Aumento absorción celular de aa. Aumento uso aa para síntesis proteica. Inhibición de degradación proteica.
25 Tejidos y metabolismo glucídico Intestino Hígado Sangre Músculo T. nervioso T. Adiposo Glucosa Glu Grasa Fru Glucógeno Glucógeno CO 2 + H 2 O Gal Proteínas Grasas Lactato CO 2 + H 2 O Glucogénesis Glucogenólisis Glucólisis Degradación oxidativa (Krebs) Gluconeogénesis
26 Indice glucémico Sistema alternativo para la clasificación de alimentos con hidratos de carbono. Basado en la capacidad de los alimentos para aumentar los niveles de la glucosa sanguínea. Glycemic index of foods: a physiological basis for carbohydrate exchange. David J.A. Jenkins*, Thomas Wolever, Rodney Taylor, Helen Barker et al. Am J Clin Nutr, 34: , 1981.
27 IG = respuesta de la glucosa sanguínea a una determinada cantidad de carbohidratos proveniente de un alimento comparada a la misma cantidad de carbohidratos en forma de glucosa. Cociente entre el Área Bajo la Curva de respuesta glicémica producida por la comida (alimento) en ensayo y la de referencia en ocasiones diferentes en el mismo sujeto. IG = 100 x ABC E / ABC R
28 Curvas de respuesta glucémica
29 Factores fisiológicos que influyen sobre el IG Velocidad de digestión de los HC Tasa de vaciamiento gástrico Respuesta insulínica producida por el alimento Los resultados de la digestión in vitro no siempre correlacionan con las medidas de respuesta glicémica in vivo.
30 Valores de Indice Glicémico Bajo < < Medio < 75 Alto > 75 IG como % Referencia Glucosa (5 a 10 sujetos) Lentejas 29 ± 3 Sacarosa 59 ± 10 Leche entera 34 ± 6 Miel 87 ± 8 Naranja jugo 46 ± 6 Pan integral 72 ± 6 Espagueti 42 ± 4 Arroz blanco 72 ± 9 Banana 62 ± 9 Papa (inst) 80 ± 13
31 Carga glucémica C G = IG x P /100 P: proporción de carbohidratos disponibles en el alimento La CG se propuso como indicador de la respuesta glucémica y la demanda insulínica inducida por una porción de alimento. Dietary fiber, glycemic load, and risk of NIDDM in men J Salmerón, A Ascherio; E Rimm; G Colditz; D Spiegelman; D Jenkins,M Stampfer; A Wing and W Willett Diabetes Care (20) 4:
32 Carga glucémica Porciones de diferentes alimentos con la misma CG producen similares respuestas glicémicas. Aumentos graduales en CG para un rango de alimentos producen incrementos proporcionales en glicemia e insulinemia. Más aplicables a estudios epidemiológicos
33 Tabla Internacional de IG y CG valores 2002 Alimento IG (Glu) IG (Pan) Sujetos Referenc Porción CHO disp CG Arroz blanco (Dongara, Aust) Baja amilosa 87 ± sanos Pan 2h 150g Alta amilosa 50 ± sanos Pan 2h 150g Integ hervido 50 ± sanos Glu 3h 150g (Sur de India) Tortilla maíz ± 7 8 sanos Pan 3,5h 50g Tapioca (vapor) 70 ± sanos Glu 3h 250g Porotos soja Hervidos 20 ± sanos Glu 2h 150g 6 1 Foster-Powell K, Holt SA, and Brand-Miller JC Am J Clin Nutr 2002, 76:5-56
34 UTILIDAD E IMPLICANCIAS DE IG Al seleccionar alimentos hidrocarbonados, no habría necesidad de preocuparse por su IG o CG, en personas normales. Sería más importante considerar las calorías, la densidad calórica y el contenido de fibra dietaria. Sí en el caso de DT2, DT1. USDA, Report of the DGAC on the Dietary Guidelines for Americans, 2010
35 MÁS IMPLICANCIAS * El IG adquiere significado cuando se emplea para comparar alimentos de un mismo grupo: panes, frutas, cereales. * Su valor es relevante en el contexto de la dieta: aporte energético, contenido de nutrientes, carbohidratos disponibles y fibra. Así es un indicador valioso para seleccionar alimentos hidrocarbonados en especial para defectos en regulación glucemia post prandial. Ricardi G et al AmJ Clin Nutr,2008, 87:269S-74S
36 CONTENIDO DE MACRONUTRIENTES DE ALGUNOS ALIMENTOS en g/100g de alimento Proteínas Lípidos Hid. de C Pan francés Galletitas de agua Galletitas dulces Polenta (82.7% agua) H2O Banana Ciruela Manzana Pomelo
37 PRODUCTOS AZUCARADOS Composición proximal Por 100 gramos de porción comestible Alimento Energía Agua Proteína Lípidos H.Carbono Cenizas Kcal g g g g (1) g Batata, dulce ,7 0,9 0,1 65,0 2,30 Ciruela, mermelada ,0 3,7 0,2 73,1 1,00 Chocolatín 549 0,5 5,4 31,5 62,4 0,20 Durazno, mermelada ,0 3,5 0,1 76,4 0,00 Frutilla, mermelada ,0 3,8 0,6 73,2 0,40 Leche, dulce de leche ,3 8,1 9,0 56,8 1,80
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