Unidade 02
Carboidratos e lipidios
Prof.ª M.ª Jordanna Santos Monteiro
Bioquímica
Humana Aplicada
à Nutrição
Diretora Editorial ANDRÉA CÉSAR PEDROSA
Projeto Gráfico MANUELA CÉSAR ARRUDA
Autora
JORDANNA SANTOS MONTEIRO Desenvolvedor
CAIO BENTO GOMES DOS SANTOS
PROF.ª M.ª JORDANNA SANTOS MONTEIRO
Olá. Meu nome é Prof.ª M.ª Jordanna Santos Monteiro. Sou formada em Nutrição pela Universidade de Brasília, sou também Mestre em Nutrição Humana pela Universidade de Brasília, com uma experiência técnico- profissional na área de nutrição e dietética de mais de 1 ano. Sou técnica em Nutrição e Dietética da Secretaria de Saúde do Distrito Federal. Além disso, fui docente da Faculdade Sena Aires da disciplina Nutrição Humana.
Sou apaixonada pelo que faço e adoro transmitir minha experiência de vida àqueles que estão iniciando em suas profissões. Por isso fui convidada pela Editora Telesapiens a integrar seu elenco de autores independentes. Estou muito feliz em poder ajudar você nesta fase de muito estudo e trabalho.
Conte comigo!
INTRODUÇÃO:
para o início do desenvolvimen- to de uma nova competência;
DEFINIÇÃO:
houver necessidade de se apresentar um novo conceito;
NOTA:
quando forem necessários obser- vações ou comple- mentações para o seu conhecimento;
IMPORTANTE:
as observações escritas tiveram que ser prioriza- das para você;
EXPLICANDO MELHOR:
algo precisa ser melhor explicado ou detalhado;
VOCÊ SABIA?
curiosidades e indagações lúdicas sobre o tema em estudo, se forem necessárias;
SAIBA MAIS:
textos, referências bibliográficas e links para aprofun- damento do seu conhecimento;
REFLITA:
se houver a neces- sidade de chamar a atenção sobre algo a ser refletido ou discutido sobre;
ACESSE:
se for preciso acessar um ou mais sites para fazer download, assistir vídeos, ler textos, ouvir podcast;
RESUMINDO:
quando for preciso se fazer um resumo acumulativo das últimas abordagens;
ATIVIDADES:
quando alguma ativi- dade de autoapren- dizagem for aplicada;
TESTANDO:
quando o desen- volvimento de uma competência for concluído e questões forem explicadas;
Olá. Meu nome é Manuela César de Arruda. Sou a responsável pelo pro- jeto gráfico de seu material. Esses ícones irão aparecer em sua trilha de aprendizagem toda vez que:
SUMÁRIO
Compreendendo o que são carboidratos...12
Importância dos carboidratos ...12
Conceito ...13
Classificação geral de carboidratos...13
Monossacarídeos ...14
Dissacarídeos ...17
Polissacarídeos ...19
Oligossacarídeos ...21
Importância nutricional da classificação dos carboidratos..21
Digestão e absorção dos carboidratos ...23
Enzimas envolvidas na digestão de carboidratos ...23
Lípidios ...26
Importância dos lipidios ...26
Lípidos de interesse fisiológico...26
Ácidos Graxos...27
Acilgliceróis: lipídios de reserva do organismo principal ...30
Glicerofosfolípidos...31
Celular...32
Isoprenoides ...32
Terpenos e terpenóides...33
Esteróides...34
Vitaminas lipossolúveis...35
Vitamina a...35
Vitamina d...36
Vitamina e...37
Vitamina k...38
Digestão e absorção dos lípidos da dieta...38
Lipídios na dieta...38
Digestão de lipídios alimentares...39
Digestão na boca e estômago: lipases lingual e gástrica...40
Digestão no intestino: enzimas sais pancreáticos e biliares...40
Ação das enzimas pancreáticas...41
Ação emulsificante dos sais biliares...42
Absorção e metabolismo dos lipídios no enterócito...43
UNIDADE
02 CARBOIDRATOS E LIPIDIOS
Você sabia que a Bioquímica Humana Aplicada a Nutrição é uma das mais importantes áreas da nutrição, ela é responsável pelo entendimento de como o metabolismo enérgico e dos nutrientes atua na saúde humana e como esse está associado as desordens metabólicas, possibilitando o aumento das Doenças Crônicas não Transmissíveis.
Dessa forma, a Nutrição atua como medicina preventiva, e a bioquímica como ferramenta para melhor compreensão da atuação do alimento e suas substâncias na saúde humana. Portanto, a Bioquímica é disciplina primordial para pratica do nutricionista ou profissional de saúde, seja o que irá atuar em pratica clínica, hospitalar, funcional, esportiva ou em gestão de produção de refeições. Entendeu? Ao longo desta unidade letiva você vai mergulhar neste universo!
INTRODUÇÃO
Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 2. Nosso propósito é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes objetivos de aprendizagem até o término desta etapa de estudos:
• Compreender o que são carboidratos
• Saber o que são lipídios
• Compreender a o que são vitaminas lipossolúveis.
• Saber e compreender como é a digestão e absorção dos lipídios e vitaminas lipossolúveis
O câncer é uma doença muito complexa, por isso exige muita dedicação para conhece-la. Então? Preparado para uma viagem sem volta rumo ao conhecimento? Ao trabalho!
Então? Preparado para uma viagem sem volta rumo ao conhecimento? Ao trabalho!
OBJETIVOS
Compreendendo o que são carboidratos
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender como atuam os carboidratos. Isto será fundamental para o exercício de sua profissão. Os nutricionistas são os únicos profissionais aptos para prescrever uma dieta, e os carboidratos são o principal grupo energético e base para diversas alimentações ao redor do mundo e eles são a chave para compreensão das reações metabólicas no corpo humano. E então? Motivado para desenvolver esta competência? Então vamos lá. Avante!
Importância dos carboidratos
A partir da fotossíntese os vegetais sintetizam os carboidratos que são utilizados na alimentação humana e animal. Os alimentos fontes e/ou ricos em carboidratos são as massas, tubérculos, doces, frutas, vegetais e grãos. Os carboidratos, também conhecidos como hidratos de carbono, açúcares ou sacarideos, são as macromoléculas mais abundantes nos seres vivos. Os animais podem adquiri-los através da dieta, ou podem sintetizá-los eles mesmos de várias fontes (aminoácidos, piruvato, glicerol e lactato). Além de sua abundância, a importância dos carboidratos está na variedade de funções e efeitos metabólicos que eles realizam.
Os carboidratos são uma das principais fontes de energia para as células, fazem parte da matriz extracelular de tecidos, participam de mecanismos de reconhecimento intercelular, têm efeitos na microflora bacteriana do intestino grosso, controlam a função epitelial do cólon ou têm um efeito direto no sistema endócrino, para citar os mais relevantes. Muitas dessas funções, assim como o destino metabólico dos carboidratos, são determinadas tanto pela estrutura que adotam nas células quanto pelas modificações pelas quais podem sofrer.
Os seres humanos são capazes de realizar a síntese dos principais carboidratos, mas, mesmo assim, usamos a dieta para complementar essa síntese endógena e ter quantidades suficientes para armazená-
las. Nesse tópico da unidade, analisaremos as estruturas e tipos de carboidratos mais relevantes, bem como os mecanismos envolvidos na digestão e absorção dos alimentos.
Conceito
Os carboidratos são uma classe de substancias que possuem a formula Cn(H2O)n, assim a relação molar de carbono: hidrogênio:
oxigênio é de 1:2:1. No entanto, tal definição não se aplica para os oligossacarídeos, polissacarídeos e álcoois do açúcar (sorbitol, maltirol, galactitol e lactitol).
De forma geral, os carboidratos são aldeídos ou poli- hidroxicetonas, ou os compostos que dão origem a essas moléculas por hidrólise. Com essa definição, tentamos substituir o conceito clássico que identificou como carboidratos as moléculas que respondem à fórmula empírica Cn(H2O)n. O conceito clássico era muito ambíguo, pois levava a paradoxos como o raminose (C6H12O5) ou 2-desoxirribose (C5H10O4) que não são considerados necessariamente carboidratos, porque elas não respondem a essa fórmula ou que, no entanto, outras substâncias como formaldeído (CH2O) ou ácido acético (C2H4O2), que não se comportam como carboidratos, estão em conformidade com o que formulação.
Classificação geral de carboidratos
As unidades estruturais básicas de carboidratos são monossacarídeos. Todos os monossacarídeos simples são sólidos, brancos, cristalinos e muito solúveis em água, mas insolúveis em solventes apolares. Essas moléculas desempenham papéis-chave no corpo. Por um lado, sua degradação constitui uma maneira de obter energia para as células, na qual também são formadas moléculas que agem como intermediários metabólicos ou como precursores para a síntese de lipídios ou proteínas. Por outro lado, os monossacarídeos têm uma função estrutural, como parte de moléculas complexas, como ácidos nucléicos e coenzimas, ou como parte de polímeros de alto peso molecular.
Diferentemente do que acontece com proteínas e ácidos nucleicos, as seqüências desses polímeros não são geneticamente codificadas, mas são o resultado da ativação dos sistemas enzimáticos que catalisam a formação das ligações correspondentes. Essas associações não se limitam à união de monossacarídeos entre si, mas se estendem a associações com lipídios e proteínas, dando origem a macromoléculas com funções estruturais, regulatórias e de reconhecimento. De fato, os carboidratos são um grupo heterogêneo de moléculas, tanto em tamanho quanto em composição, dificultando sua classificação.
Monossacarídeos
Os monossacarídeos constituem as unidades estruturais básicas de carboidratos, que não podem ser divididos em unidades mais simples. Os monossacarídeos são chamados de aldoses ou cetoses, segundo o grupo funcional que apresentam, aldeído ou cetona. Com base em seu número de átomos de carbono, são designados trioses, tetroses, pentoses, hexoses ou heptoses.
Estruturalmente, os monossacarídeos consistem em cadeias de carbono (mínimo de três átomos de carbono) poli-hidroxiladas, exceto por um átomo de carbono, no qual existe um oxigênio carbonílico.
Portanto, os monossacarídeos são identificados com base na natureza química do grupo carbonil e no número de átomos de carbono que ele possui. Assim, se o grupo carbonil é um aldeído, ou seja, está no final da cadeia carbônica, o carboidrato é uma aldose e, dependendo do número de átomos de carbono, pode ser uma aldotriose (3C ), uma aldotetrose (4C), uma aldopentose (5C), uma aldo-hexose (6C), etc. No entanto, se o grupo carbonila é uma cetona, ou seja, não está no final da cadeia carbônica, o carboidrato é uma cetona, que, por sua vez, depende do número de átomos de carbono que possui, pode ser uma cetotriose (3C), uma cetotetrose (4C), uma cetopentose (5C), uma ceto- hexose (6C), etc. Na maioria das vezes, nas cetonas, a função cetona é encontrada no carbono 2 (C2). A figura 1 abaixo traz vários exemplos de monossacarídeos.
Figura 1: Tipos de monossacarídeos
Fonte: Autor
Do ponto de vista estrutural os monossacarídeos possuem pelo menos um carbono assimétrico ou quiral, entendendo-se como aquele que tem suas quatro valências ligadas a quatro grupos diferentes.
No caso mais simples, o do gliceraldeído, existe apenas um carbono assimétrico, ligado a um grupo hidroxila (–OH), um aldeído (–CHO), um hidroximetil (–CH2OH) e hidrogênio (-H). Assim, e seguindo a chamada convenção de Fischer, o gliceraldeído pode existir de duas formas diferentes: D-gliceraldeído quando o hidroxil de carbono assimétrico estiver no mesmo plano que o oxigênio carbonílico ou L-gliceraldeído quando o hidroxil de carbono a assimetria está no plano oposto ao do oxigênio carbonil. Por sua vez, para os açúcares que possuem dois ou mais átomos de carbono assimétricos, os prefixos D e L são aplicados ao átomo de carbono assimétrico mais distante do átomo de carbono carbonílico. Nos seres humanos, quase todos os monossacarídeos presentes são da forma D, devido à estereoespecificidade que por esta configuração apresentem as enzimas responsável pelo metabolismo de carboidratos.
Figura 2: moléculas de monossacarídeos em estrutura D e L
Bruice, P. Y. Química Orgânica, v.2, 4ª. Ed., 2006, pg.338
Dentro da mesma configuração D ou L, dois monossacarídeos podem epímeros, quando suas estruturas diferem apenas na configuração de um de seus carbonos assimétricos. A presença de um carbono quiral permite que os monossacarídeos exibam atividade óptica, ou seja, são capazes de desviar o plano da luz polarizada.
DEFINIÇÃO
Carbono quiral ou assimétrico: é o átomo de carbono que se liga à quatro ligantes diferentes. Os ligantes podem ser radicais, grupos funcionais, etc. Consequentemente, esse carbono sempre será saturado.
A presença do carbono quiral dos monossacarídeos permite que sejam classificados em dextrogiros (+), se desviarem o plano de luz polarizado para a direita, ou levógiros (-) se desviarem para a esquerda. Em solução, a glicose é dextrogênica e, portanto, começará a ser chamada dextrose. O número de possíveis isômeros ópticos para aldoses é 2 (n-2).
O número de possíveis isômeros ópticos para aldoses é 2 (n-2) porque eles têm dois carbonos que não são assimétricos, enquanto que para cetoses é 2 (n-3) porque eles têm três carbonos que não são assimétricos (n é o número de carbonos na molécula).
A estrutura do ácido ribonucleico (RNA) é formada por pentoses, a D-ribose. A D-xilose é muito abundante e é obtida pela hidrólise dos
polissacarídeos presentes no sabugo de milho e na madeira das árvores.
As hexoses são as mais abuntantes da natureza, e a D-glicose, a D-manose e a D-galactose são as mais comuns em sistemas biológicos.
A D(+)-glicose é a mais conhecida, a mais importante e a mais abundante, é encontrada no mel e em algumas frutas. A glicose é um dos principais produtos da fotossíntese. A D(+)-galactose é um constituinte de inúmeros polissacarídeos, e é obtida pela hidrólise ácida da lactose (açúcar do leite), um dissacarídeo de D-glicose e D-galactose. A D(+)-manose é obtida principalmente da hidrólise do polissacarídeo do marfim vegetal, uma semente grande semelhante a uma noz, obtida de uma palmeira nativa da América do Sul.
Dissacarídeos
Quando ocorre a união por ligação glicosídica (acetal) de dois monossacarídeos temos a formação de um dissacarídeo. A ligação glicosídica é formada quando o grupo hidroxila de uma molécula de açúcar reage comoo carbono anomérico de outro (Figura 3). Temos como exemplo de dissacarídeos a sacarose, maltose e lactose.
Figura 3: Estrutura da sacarose
A sacarose ou açúcar de mesa é um tipo de glicídio formado por uma molécula de glicose, produzida pela planta ao realizar o processo de fotossíntese, e uma molécula de frutose. É hidrolisada com grande facilidade por ácidos diluídos, resultando em “açúcar invertido”`, mistura equimolar de D-glicose e D-frutose, que é levogira, porque a frutose possui rotação específica negativa (-92,4º) mais alta do que a rotação específica positiva da glicose (+52,7º). A sacarose tem origem vegetal, sendo encontrada, principalmente, na cana de açúcar e na beterraba e em algumas frutas.
A lactose é um dissacarídeo encontrado no leite, é formada por uma unidade de galactose e uma de glicose, unidas por uma ligação acetal chamada de ligação β-1,4’–glicosídica. Em comparação com outros açúcares, a lactose apresenta uma característica de menor solubilidade.
É sintetizado nas células alveolares da glândula mamária.
Figura 4: Estrutura da lactose
Fonte: BRUICE, P. Y. Química Orgânica, v.2, 4ª. Ed., 2006, pg.357
Fonte: BRUICE, P. Y. Química Orgânica, v.2, 4ª. Ed., 2006, pg.357
A celobiose é um dissacarídeo obtido da hidrólise da celulose e também contém duas subunidades de glicose. A celobiose difere da maltose pelo fato de as duas subunidades de glicose serem unidas por uma ligação β-1,4’–glicosídica. Celobiose, dissacarídeo da D-glicose tendo uma β-ligação, resulta da hidrólise parcial da celulose, tem um grupo hemiacetal em uma metade glicose; é um açúcar redutor. As duas unidades de glicose estão conectadas por uma ligação β-glicosídica.
A celobiose é um produto de degradação da celulose e apresenta as mesmas propriedades químicas da maltose. A hidrólise da celobiose resulta em igualmente duas moléculas de glicose, a diferença entre a celulose e a maltose reside na configuração da ligação glicosídica.
Figura 5: Estrutura da maltose
Figura 6: Estrutura da celobiose
Polissacarídeos
Os polissacarídeos são carboidratos formados por mais de dez e até milhares de subunidades de açúcares simples (monossacarídeos).
Esses açúcares simples são unidos por meio de ligações glicosídicas.
Os polissacarídeos, que são polímeros de um único monossacarídeo são chamados de homopolissacarídeos, aqueles formados por mais de um tipo de monossacarídeo são chamados heteropolissacarídeos.
Os homopolissacarídeos são também classificados com base nas suas unidades de monossacarídeo. Assim, um homopolissacarídeo consistindo em unidades monoméricas de glicose, é chamado de glicânio, aquele que consiste de unidades de galactose é um galactânio e assim por diante.
Os polissacarídeos mais importantes são o amido, o glicogênio e a celulose, todos eles glicânios. O amido é a principal reserva de alimento nos vegetais, é o maior componente de batatas, trigo, milho, feijões, ervilhas, arroz e farinha. Existem diversos tipos de amido dependendo da origem da planta. A inulina é um amido encontrado em tubérculos, raízes, alcachofras e quando hidrolisado produz apenas a frutose por essa razão recebe o nome de frutosano.
O amido é uma mistura de dois polissacarídeos diferentes:
amilose (20%) e amilipectina (80%). A amilose é constituída de cadeias não-ramificadas de unidades de D-glicose formada por ligações β1β4’- glicosídicas. A amilopectina é um polímero ramificado, também é constituída por unidades de D-glicose unidas por ligações β1β4’glicosídicas.
Mas diferente da amilose, a amilopectina contém também ligações β1β 6’-glicosídicas formando ramificações a cada 24 à 30 unidades de glicose na cadeia principal.
Figura 7: Estrutura da amilose
Figura 8: Estrutura da amilopectina
Fonte: BRUICE, P. Y. Química Orgânica, v.2, 4ª. Ed., 2006, pg.360.
Fonte: Docsity
O glicogênio, um polímero de glicose, é a principal reserva de energia nos animais, assim como o amido é nos vegetais. O glicogênio possui um estrutura muito semelhante à da amilopectina, contudo no glicogênio as cadeias são muito mais ramificadas, a cada 8 a 12 resíduos de glicose.
SAIBA MAIS
O fígado humano possui cerca de 6% de glicogênio e o musculo humano 1% por peso (Keim, Levin & Havel; 2009).
Oligossacarídeos
Os oligossacarídeos são formados por três a dez monossacarídeos quando submetidos a hidrolise, enquanto que os polissacarídeos produzem mais de dez.
DEFINIÇÃO
Hidrolise: é a quebra de uma molécula pela ação da água
A celulose é o componente estrutural de plantas superiores. A madeira contém aproximadamente 50% de celulose e o algodão tem mais de 90%. A celulose é formada também por unidades de D-glicose unidas por ligações β-1β4’-glicosídicas, em cadeias não ramificadas muito longas. Esta conformação dos átomos de carbono anoméricos da celulose, faz com que ela não se enrole em estruturas helicoidais, como em polímeros de glicose quando são ligados num modo β-1β 4, mas sim se arranje em fibras lineares, que se entrelaçam.
Importância nutricional da classificação dos carboidratos
Os carboidratos complexos são o amido da planta (e o polímero de glicogênio dos animais) constitui o principal membro, porém o grupo inclui pectinas, celulose e gomas. Os carboidratos simples compreendem os monossacarídeos hexoses (glicose, galactose e frutose) e os dissacarídeos maltose (glicose-glicose), sacarose(glicose- frutose) e lactose (glicose-galactose).
SAIBA MAIS
O Índice Glicêmico expressa o aumento da taxa de glicose na corrente sanguínea após o consumo de qualquer alimento fonte de carboidrato, em comparação com o consumo de outro alimento (controle) com a mesma disponibilidade de carboidrato. Este índice mostra o comportamento de cada alimento no que diz respeito a velocidade de digestão e absorção, sendo que a glicemia e medida em diferentes tomadas de tempo (SOUZA, 2004).
Os carboidratos simples por serem moléculas de monossacarídeos e dissacarídeos menores que os carboidratos complexos, além de possuírem menor quantidade de fibras, são degradados mais rapidamente pelo corpo levando a um pico de glicose, o que indica que são alimentos com alto índice glicêmico. Alimentos com fibras são alimentos com menor índice glicêmico pois não são digeridas pelo corpo humano, a celulose é um exemplo.
A celulose não é digerida pelos seres humanos, pois não secretamos uma carboidrase intestinal capaz de hidrolisa a ligação beta (1-4). Por tais motivos a celulose é considerada uma fibra alimentar que representa a parte principal de alimentos à base de plantas. No entanto, as enzimas bacterianas são capazes de degradar a celulose. Uma pequena quantidade é hidrolisada no colón humano, mas a celulose fornece uma pequena contribuição as necessidades energéticas globais.
Um alimento fonte carboidrato que possui um alto índice glicêmico é o açúcar. O açúcar é um alimento de alto índice glicêmico pois se trata de sacarose um dissacarídeo. De acordo legislação brasileira, o açúcar é classificado de acordo com o teor de sacarose: Açúcar cristal – 99,3%
de sacarose; Açúcar refinado – 98,5% de sacarose; Açúcar moído – 98%
de sacarose; Açúcar mascavo – 90% de sacarose; Açúcar em cubos – 98% de sacarose; Açúcar cande – 99% de sacarose. Esse dissacarídeo é utilizado como referencial de doçura, tanto de açúcares orgânicos quanto de adoçantes artificiais. Em termos de doçura, 100 g de glicose, por exemplo, equivale a 74 g de sacarose, enquanto 100 g de frutose
corresponde a 173 g de sacarose. Os adoçantes artificiais, em geral, são produzidos com doçura bem maior que a sacarose, como é o caso da sacarina: 100 g de sacarose equivalem a 35.000 g de sacarina.
Para os bebês e crianças, a lactose é a fonte de energia mais importante, já para os adultos ela não apresenta a mesma importância nutricional. A lactose apresenta diferentes concentrações nos mamíferos, representando, em média, 7,2% no leite humano e no leite de vaca 4,7%. A utilização da lactose é ampla, principalmente na indústria de alimentos, como em doces, confeitos, pães.
Digestão e absorção dos carboidratos
Os carboidratos atuam como fonte de energia para todas as células que dependem desses nutrientes como combustível único ou principal (como é o caso dos eritrócitos e do cérebro, respectivamente), bem como seu armazenamento até o uso ser necessário. Estima-se que a quantidade de carboidratos que precisamos adquirir através dos alimentos seja de cerca de 150-350 g/dia, significando que os carboidratos devem fornecer entre 45 e 50% da energia total da dieta.
Os três principais monossacarídeos da dieta são a glicose e, em menor grau, a frutose e a galactose. A glicose é, de longe, a que adquirimos em maior quantidade, pois, como monossacarídeo, está presente em inúmeros alimentos, mas também em dissacarídeos (lactose, sacarose e maltose) e no principal polissacarídeo de nossa dieta, o amido.
Enzimas envolvidas na digestão de carboidratos
A digestão consiste em dois tipos de processos: mecânico e químico. Os processos mecânicos são comuns a todas as macromoléculas e consistem em mastigar alimentos e movimentos peristálticos do estômago. A decomposição dos alimentos em fragmentos menores estimula a secreção de enzimas e elementos químicos (HCl, bicarbonato, etc.), facilitando sua ação nas macromoléculas a serem digeridas.
A digestão dos carboidratos visa a hidrólise completa dos carboidratos em seus monossacarídeos constituintes, visto que esses
são os únicos carboidratos que o intestino pode absorver. Embora alguns alimentos contenham quantidades significativas de monossacarídeos (como é o caso das frutas), a maioria dos carboidratos em nossa dieta está na forma de polissacarídeos, como amido (pão, tubérculos, cereais, etc.) e na forma de dissacarídeos, como sacarose (doce) e lactose (leite e seus derivados). A transformação de polissacarídeos e dissacarídeos em monossacarídeos é realizada sequencialmente, à medida que o alimento progride pelo sistema digestivo.
Na boca, a saliva contém amilase salivar, uma enzima que atua nos polissacarídeos, principalmente amido, hidrolisando aleatoriamente suas ligações em (1 β 4), desde que não estejam próximas a um ramo ou no final da cadeia. O resultado é uma mistura de polissacarídeos lineares com menos unidades do que as iniciais e oligossacarídeos ramificados com ligações a (1 β 6), que a β-amilase não foi capaz de hidrolisar e que são conhecidas como a-dextrinas.
No estômago, o pH ácido inibe a β-amilase, fazendo com que a digestão de carboidratos pare. No intestino, o pH ácido do bolo alimentar induz a liberação de secretina, um hormônio que estimula a produção de suco pancreático e sua secreção no jejuno. O suco pancreático é rico em bicarbonato, que inibe a secretina e neutraliza o pH ácido do quimo, mas também contém várias enzimas, incluindo a amilase pancreática. É uma isoenzima da β-amilase salivar, que, como essa, rompe aleatoriamente os vínculos com (1 β 4). Como resultado dessa ação enzimática, são obtidos oligossacarídeos de poucas unidades e dextrinas de contorno formadas por oligossacarídeos contendo os pontos onde os ramos foram localizados inicialmente.
Essa mistura, juntamente com os monossacarídeos e dissacarídeos que formaram uma parte inicial do alimento, acessa os micro vilosidades das células da mucosa intestinal. Na superfície dessas células intestinais está localizado um conjunto de enzimas, conhecidas genericamente como oligossacaridases, responsáveis pela hidrólise dessas ligações que resistiram à ação das β-amilases.
As oligossacaridases são glicoproteínas ancoradas na matriz extracelular das células intestinais, onde realizam sua ação. Eles têm um pH ideal próximo de 6 e são muito mais específicas que as
β-amilases, tanto para o tipo de ligação em que atuam quanto para os monossacarídeos que participam dessa ligação. Então, os pequenos oligossacarídeos lineares de glicoses que atingem a membrana apical das microvilosidades intestinais são um substrato da β-glicosidase (também chamada glucoamilase ou maltase), que, a partir da extremidade não redutora desse oligossacarídeo, realiza a ruptura seqüencial das ligações para (1 β 4), liberando os monossacarídeos constituintes.
Outros oligossacarídeos que atingem as bordas em escova da mucosa intestinal são as adextrinas, nas quais os limites da β-dextrinase atuam, capazes de quebrar ligações a (1 β 6), bem como as ligações para (1 β 4) nas proximidades. Dessa maneira, a ação conjunta das β-glucosidases e β-dextrinases permite a liberação de toda a glicose que fazia parte do polissacarídeo de amido inicial. Além disso, os dissacarídeos que atingem as células intestinais são substratos de oligossacaridases específicas:
assim, a lactase (ou b-galactosidase) atua na lactose quebrando o vínculo b (1 β 4) entre galactose e glicose e sacarose (ou b -frutofuranosidase) atua na sacarose, quebrando a ligação a (1 β 2) entre frutose e glicose.
Por sua vez, a β-glucosidase, além dos oligossacarídeos, atuam nas unidades de maltose, quebrando a ligação a (1 β 4) entre duas glicoses.
A especificidade desses oligossacarídeos é a razão pela qual muitos outros carboidratos presentes nos alimentos que consumimos não são assimilados pelos seres humanos. É o caso da celulose, uma vez que não temos enzimas que reconheçam a ligação b (1 β 4) formada entre duas glicoses. No entanto, é necessário que esses carboidratos façam parte de nossa dieta, pois não podem ser digeridos das fibras polissacarídicas, facilitando o trânsito de resíduos da digestão pelo intestino grosso.
Essa fibra também integra polissacarídeos que não foram capazes de completar sua digestão. De fato, existem certos alimentos, como leguminosas, cereais ou farelo de aveia, cujos carboidratos, apesar de serem reconhecidos pelas enzimas intestinais e, portanto, digeríveis, geralmente escapam dos processos de digestão, integrando-se à fibra.
A digestão dos alimentos possui outros componentes que, embora não estejam diretamente relacionados à hidrólise dos carboidratos, estão com outros processos envolvidos no metabolismo subsequente dos monossacarídeos. A chegada de alimentos ao estômago ativa a
secreção no sangue de uma série de hormônios gástricos, que, por sua vez, ativam circuitos neuronais que se comunicam com órgãos periféricos, como fígado, músculo, tecido adiposo e pâncreas, para coordenar e promover o metabolismo dos referidos monossacarídeos.
É o caso da colecistoquinina e da gastrina, dois hormônios gástricos que regulam a secreção de sucos gástricos e pancreáticos, e também exercem ações relevantes para o controle glicêmico, como o aumento da síntese de insulina nas células beta das células do pâncreas.
A grelina é outro hormônio gástrico, que inibe a secreção de insulina pelo pâncreas, enquanto as incretinas (hormônios gastrointestinais), GIP (polipeptídeo insulinotrópico dependente de glicose) e GLP1 (peptídeo semelhante ao glucagon 1) estimulam a secreção de insulina e inibem a do glucagon, controlando a homeostase glicídica.
Lípidios
Importância dos lipidios
Os lipídios são moléculas orgânicas naturais muito heterogêneas, insolúveis em água, mas solúveis em solventes apolares, como clorofórmio, éter ou acetona. Apresentam grande variabilidade química e funcional. Alguns lipídios representam a reserva energética mais importante do organismo, como os triglicerídeos. Outros são os principais componentes das membranas biológicas, enquanto outros sinalizam moléculas, hormônios, antioxidantes, vitaminas ou pigmentos.
Lípidos de interesse fisiológico
Dada a heterogeneidade dos lipídios, existem várias classificações, baseadas em sua estrutura ou função biológica. Eles são geralmente classificados em compostos ou individuais, dependendo da presença ou ausência de ácidos graxos em sua estrutura (classicamente denominados saponificáveis e não saponificáveis, respectivamente). Os lípidos compostos incluem acilgliceróis, ceras, fosfolípidos e glicolípidos;
e isoprenoides e eicosanóides.
Ácidos Graxos
Os ácidos graxos são ácidos monocarboxílicos de cadeia longa e linear, que existem na natureza na forma livre ou como componentes lipídicos mais complexos (saponificáveis). Conforme apresentados na figura abaixo:
Figura 9: Estrutura de um ácido graxo
Os ácidos graxos diferem tanto no comprimento da cadeia quanto na presença ou ausência de ligações duplas. Os mais comuns na natureza têm uma cauda de hidrocarboneto apolar com um número par de átomos de carbono (12 a 24). Entre eles, os mais frequentes são os de 16 ou 18 carbonos. Aqueles que não possuem ligações duplas são chamados saturados e aqueles que possuem ligações duplas são chamados de insaturadas.
Figura 10: Estrutura dos ácidos graxos saturados e dos insaturados
No geral, os ácidos graxos insaturados possuem uma ligação dupla (monoinsaturada) ou duas a cinco ligações duplas (poliinsaturada) que nunca são conjugadas. Dependendo da primeira ligação dupla aparecer em três ou seis carbonos do grupo metil terminal (carbono ganho), eles são chamados ômega-3 (w-3 ou n-3) e ômega-6 (w-6 ou n-6). A presença de ligações duplas torna os ácidos graxos mais propensos à oxidação.
Figura 11: Estrutura do ômega-3 e do ômega-6
Algumas conseqüências da oxidação das duplas ligações dos ácidos graxos insaturados, entre outras coisas, depleção de óleo ou dano oxidativo sofrido pelas membranas celulares. Como a ligação dupla é uma estrutura rígida, pode ocorrer na conformação cis (quando
grupos semelhantes ou idênticos estão no mesmo lado do elo) ou trans (se estiverem em lados opostos). A maioria dos ácidos graxos naturais possui ligações duplas na configuração cis. Os ácidos graxos trans são produzidos na natureza no processo de fermentação no rúmen dos ruminantes. In vitro, eles podem ser gerados por hidrogenação de peixes e óleos vegetais. Este tipo de ácidos graxos trans são associados a um risco cardiovascular aumentado.
O ponto de fusão dos ácidos graxos, como o dos lipídios mais complexos, aumenta com o comprimento da cadeia, mas diminui com o número de ligações duplas. A ligação cis dupla produz uma flexão da cadeia de hidrocarbonetos que interfere no seu empacotamento, portanto é necessária menos energia para quebrá-las. Pelo contrário, os ácidos graxos saturados têm grande flexibilidade e, quando embalados, tendem à conformação mais estável, que é estendida. Portanto, à temperatura ambiente, esses ácidos graxos são sólidos, enquanto os insaturados são líquidos.
Vegetais e bactérias podem sintetizar todos os ácidos graxos de que necessitam a partir acetil-CoA que veremos no metabolismo dos macronutrientes. Os seres humanos podem sintetizar os saturados, grande parte do insaturados, e também podem modificar alguns dos obtidos pela dieta, adicionando duas unidades de carbono e ligações duplas. No entanto, eles não conseguem sintetizar alguns ácidos graxos, pois não possuem as enzimas necessárias para sintetizá-los.
Estes são chamados ácidos graxos essenciais, como ácido linoléico e ácido linolênico. As fontes mais importantes de ácidos graxos essenciais são alguns óleos vegetais, nozes como nozes e algumas sementes. Os ácidos linoléico (18:2n-6) e linolênico (18:3n-3) são necessários para manter sob condições normais, as membranas celulares, as funções cerebrais e a transmissão de impulsos nervosos.
Esses ácidos graxos também participam da transferência do oxigênio atmosférico para o plasma sangüíneo, da síntese da hemoglobina e da divisão celular, sendo denominados essenciais por não serem sintetizados pelo organismo a partir dos ácidos graxos provenientes da síntese (Martin, 2006).
Os ácidos graxos sofrem as reações típicas dos ácidos carboxílicos.
Uma das mais importantes é sua reação com álcoois para formar ésteres, como os acilgliceróis. Sob condições fisiológicas, essa reação é reversível. Alguns ácidos graxos, como os ácidos palmítico ou mirístico, podem se ligar covalentemente a proteínas, chamadas proteínas aciladas. Essa ligação facilita não apenas a interação dos ácidos graxos com as proteínas da membrana, mas também o transporte de ácidos graxos no sangue e sua entrada no interior da célula.
Acilgliceróis: lipídios de reserva do organismo principal
Os acilgliceróis, ou acilglicerídeos, são ésteres de glicerol (álcool) com um (monoacilglicerol), duas (diacilglicerol) ou três (triacilglicerol) moléculas de ácido graxo, formadas em uma reação chamada esterificação. A ligação éster dos acilgliceróis é facilmente hidrolisada in vitro com uma base forte, como NaOH ou KOH. Neste processo, chamado saponificação, são obtidos o glicerol e o sal de sódio ou potássio do ácido graxo. Esses sais são anfipáticos e são chamados de sabões. In vivo, a hidrólise de acilgliceróis é um processo chamado lipólise e depende de hormônios. Monoacilgliceróis e diacilgliceróis são encontrados em pequenas quantidades e geralmente são intermediários metabólicos.
Triacilgliceróis, triacilglicerídeos ou mais comumente triglicerídeos são abundantes em animais e plantas e, como não têm carga, também são chamados de lipídios neutros. Os triacilgliceróis de origem natural não são compostos puros, mas misturas com diferentes composições de ácidos graxos. Quando contêm uma alta proporção de ácidos graxos saturados, geralmente são sólidos à temperatura ambiente e são comumente chamados de gorduras. Já quando possuem maior proporção de ácidos graxos insaturados são denominados de óleos.
Figura 12: Formação dos triglicerídeos
Os triglicerídeos possuem várias funções. Eles são armazenados na forma sólida, geralmente chamada de gordura, em adipócitos do tecido adiposo. Sua principal função é a reserva de energia, pois é mais eficiente que os carboidratos. Além disso, no tecido adiposo marrom, eles oxidam para produzir calor e são responsáveis pela termogênese.
Nas plantas, elas também constituem uma importante reserva em frutos e sementes, na qual se acumula uma grande quantidade de ácidos graxos insaturados. Por outro lado, a gordura, principalmente subcutânea, fornece isolamento térmico, uma vez que os triglicerídeos são maus condutores de calor. Finalmente, em alguns animais, lipídios secretados por glândulas especializadas impermeabilizam a pele.
Glicerofosfolípidos
Os glicerofosfolípides são os fosfolipídios mais abundantes nas membranas celulares. O mais simples é o ácido fosfatídico, formado pelo glicerol 3-fosfato esterificado com duas moléculas de ácido graxo.
Os glicerofosfolípides são referidos como uma função da cabeça polar que eles contêm. Os mais comuns são fosfatidilcolina (lecitina), fosfatidiletanolamina (cefalina) e fosfatidilserina.
A fosfatidilcolina, ou lecitina, é o fosfolipídeo mais abundante nos seres humanos. É sintetizado no fígado e pode ser obtido da dieta a partir de ovos, soja e demais leguminosas. A colina necessária para a sua síntese provém principalmente da dieta, uma vez que, embora possa ser sintetizada a partir da glicose, é obtida em quantidades muito
pequenas. Muitos alimentos contêm colina, portanto, não há deficiências.
No entanto, pacientes com nutrição parenteral ou intravenosa podem apresentar problemas.
A fosfatidilcolina é o principal fosfolipídio do surfactante pulmonar, no qual mais de 60% está na sua forma não saturada como dipalmitoilfosfatidilcolina (principal componente do surfactante pulmonar), proporcionando estabilidade alveolar pela diminuição da tensão superficial. Além disso, a fosfatidilcolina facilita a absorção intestinal das vitaminas A e K solúveis em gordura, facilitando, juntamente com os ácidos biliares, a absorção dos lipídios da dieta. A lecitina (fosfatidilcolina) também é o principal componente das lipoproteínas(VLDL, LDL e HDL) utilizadas para transportar gorduras e colesterol.
Glicolipídios: Lipídios com função de Reconhecimento Celular
Os glicoesfingolípidios, são lipídeos ligados a um carboidrato por uma ligação O-glicosídica. Eles são encontrados em grandes quantidades nos neurônios e estão localizados principalmente na face externa da membrana plasmática, onde atuam como moléculas de reconhecimento, embora suas funções sejam diversas.
Alguns glicoesfingolipidios estão envolvidos no reconhecimento de toxinas bacterianas, como Escherichia coli ou Streptococcus pneumoniae, que causam, entre outras, infecções do trato geniturinário ou pneumonia. Outros são determinantes da especificidade dos grupos sanguíneos. Além disso os glicoesfingolipidios são determinantes da interações célula-célula participando do crescimento e diferenciação celular.
Isoprenoides
Os isoprenoides são moléculas que contêm unidades de cinco carbonos chamadas unidades de isopreno. O isopreno (metilbutadieno), o isoprenóide mais simples, não é o precursor biológico dessas moléculas, uma vez que a síntese de todas elas começa com a formação de pirofosfato de isopentil a partir de acetil-CoA.
Os isoprenos possuem ligações simples e duplas (conjugadas) e alternadas, um arranjo que pode extinguir os radicais livres pela aceitação ou doação de elétrons, assim eles são importantes antioxidantes (vitamina E, licopeno e beta caroteno). Existem vários tipos de isoprenoides: terpenos, terpenóides e esteróides. As vitaminas lipossolúveis são terpenóides ou esteroides.
Terpenos e terpenóides
Os terpenos são produzidos principalmente por plantas e são amplamente encontrados em seus óleos essenciais, que são usados há milhares de anos como perfumes ou medicamentos. Alguns insetos também podem sintetizar terpenos. Os terpenos são hidrocarbonetos saturados ou insaturados que podem conter um anel em sua estrutura.
Quando os terpenos são modificados, por oxidação ou por reorganização do esqueleto de carbono, os compostos resultantes são geralmente referidos como terpenóides, que, além da cadeia de hidrocarbonetos, também contêm outros grupos funcionais (hidroxil, carbonil, carboxil).
Geralmente, o termo terpeno é usado para se referir a todos os terpenóides.
Os carotenóides, os únicos tetraterpenos naturais, são moléculas simétricas, lineares ou parcialmente cicladas, que devido à presença de ligações duplas conjugadas, são compostos com grande variedade de pigmentos, proporcionando cor às flores e plantas que participam da fotossíntese. Eles são os precursores dos retinóis (vitamina A). Os tomates apresentam o licopeno, os vegetais alaranjados (abobora e cenoura) possuem carotenoides e os vegetais verdes escuros/amarelos são compostos por clorofila. As vitaminas A D, E, K e a coenzima Q transmissora de elétrons possuem estruturas isoprenoides. Fique tranquilo!! Iremos estudar as vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) e a coenzima Q nos próximos itens e unidades.
Esteróides
Os lipídios esteroides são derivados complexos de triterpenos, como o esqualeno. Eles são álcoois sólidos podem estar na sua forma livre ou formar ésteres de esteróis. O colesterol é um esterol, que além de ser um constituinte essencial das membranas biológicas é o precursor de outros esteroides, como hormônios esteroides, ácidos biliares e vitamina D.
Figura13: Estrutura do colesterol
Os hormônios esteroides incluem glicocorticoides e mineralocorticoides, que possuem 21 átomos de carbono (21C) e são produzidos pelo córtex adrenal e os hormônios sexuais são sintetizados pelas gônadas. O primeiro, além regular o metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas, também tem atividade anti-inflamatória. O glicocorticoide mais importante é o cortisol. Os mineralocorticoides regulam o equilíbrio hidroeletrolítico do corpo, aumentam a reabsorção
renal de água e sódio e excreção de potássio, o mineralocorticoide mais importante é a aldosterona.Os hormônios sexuais incluem três grupos de hormônios; progestogênios (21C), andrógenos (testosterona) (19C) e estrogênos (estradiol) (18C).
Vitaminas lipossolúveis
Vitaminas lipossolúveis são lipídios isoprenóides que não podem ser sintetizados pelo homem, assim são obtidos pela alimentação. Por causa de sua natureza hidrofóbica, eles são absorvidos juntamente com as gorduras alimentares, e em circulação são transportados ligados as proteínas. Eles são essencialmente eliminados na bile através das fezes.
As vitaminas lipossolúveis são as A, D, E e K. Duas delas, A e D possuem atividade hormonal.
Vitamina a
O nome da vitamina A é um termo genérico para nomear a três compostos isoprenóides, retinol, retina e ácido retinóico, envolvido na visão e crescimento.
A vitamina A da dieta é encontrada apenas em produtos de origem animal e é obtido principalmente a partir do leite, gema de ovo, manteiga e fígado; alguns peixes. A vitamina A também pode ser obtida a partir do beta caroteno, um isoprenóide amarelo presente em grandes quantidades de cenouras, tomates, frutas cítricas, brócolis, milho, abóbora, espinafre e damascos.
A vitamina A é armazenada no fígado como retinol ou ésteres de retinol, que ligada à proteína de ligação ao retinol citosólico (CRBP).
As reservas de retinol no fígado podem contribuir para um adulto a quantidade necessária de vitamina A por um ano inteiro. A partir do fígado, a vitamina A é liberada quando necessário, para que a concentração no sangue seja constante. Além de transportados em lipoproteínas como ésteres de retinol, para seu transporte para outros tecidos através da circulação, são necessárias as proteínas de ligação. O retinol liga-se principalmente à proteína transportadora de retinol sérico (SRBP),
enquanto o ácido retinóico faz ligação com a albumina e a proteína de ligação de ácido retinóico (RABP).
O ácido retinóico e alguns de seus derivados participam a síntese de glicoproteínas de membrana da epiderme. Esse processo evita a queratinização do epitélio. Portanto são utilizados em cremes (acne, úlceras na pele, etc.). Também o ácido retinóico é necessário para o desenvolvimento ósseo e desempenha um papel fundamental no desenvolvimento embrionário, bem como no crescimento e diferenciação celular.
Quando a contribuição direta da vitamina A na dieta é baixa, como nas dietas vegetarianas, são necessárias quantidades maiores beta caroteno, já que para obter uma molécula de retinol, ou seja, um ER (equivalente a retinol), aproximadamente seis moléculas de beta caroteno.
A deficiência de vitamina A está associada à cegueira noturna, xeroftalmia, queratinização dos sistemas respiratório, digestivo e genitário, secura da pele e crescimento e desenvolvimento atrofiados.
Por outro lado, um excesso de vitamina A é tóxico e está associado, entre outros, com espessamento irregular de alguns ossos longos, dermatite, alopecia, hepatomegalia, visão dupla, náusea, vômitos, diarréia e dores de cabeça. Efeitos também foram descritos teratogênico da vitamina A, então você deve evitar ingestão excessiva durante a gravidez.
Geralmente, a Hipervitaminose A é produzida por uma alta ingestão de suplementos vitamínicos, já que é praticamente impossível desenvolvê- lo ingestão de alimentos.
Vitamina d
A vitamina D é um grupo de esteróis sintetizados a partir de 7-desidrocolesterol (animais) ou Ergosterol (plantas), por luz ultravioleta.
O 7-desidrocolesterol é sintetizado no fígado a partir de colesterol pela ação de uma hidroxilase e armazenado na pele, onde sua transformação ocorre vitamina D. Os produtos da reação fotolítica as provitaminas são vitamina D3 ou colecalciferol (animais) e vitamina D2 ou ergocalciferol (plantas). Mais tarde pela ação catalítica do citocromo P-450, ambos são
hidroxilados em C25 (no fígado) e em C1 (no rim) dão origem a seus derivados, que são 25-hidroxicolecalciferol (25 [OH] D3 ou calcidiol) e os 1,25-di-hidroxicolecalciferol (1,25 [OH] 2D3 ou calcitriol).
A última é a principal forma da vitamina, tanto no fígado como na circulação. A vitamina D realmente age como um hormônio, regulando a concentração de cálcio no corpo. O calcitriol aumenta a reabsorção intestinal de fosfato e cálcio e, em conjunto com paratormônio, aumenta a reabsorção óssea desses minerais.
A vitamina D da dieta vem principalmente de leite, embora outros alimentos, como gema de ovo, fígado e os óleos de peixe também são ricos nessa vitamina. A deficiência de vitamina D pode ocorrer bem por insuficiente exposição à luz solar ou devido ao aumento metabolismo, como resultado de uma deficiência de cálcio.
A deficiência de vitamina D causa hipocalcemia, que causa raquitismo em crianças e osteomalácia em adultos. Essa deficiência é caracterizada por fraqueza óssea secundária a deficiência de cálcio. Um excesso de vitamina D está associado a hipercalcemia, que pode levar a litíase renal e depósitos cálcio metastático nos ossos.
Vitamina e
A forma majoritária é alfa-tocoferol, que representa 90% da vitamina E. As fontes mais ricas de vitamina E são os óleos vegetais e nozes. Ela é absorvida no intestino juntamente com o resto de gorduras alimentares e transportadas para os tecidos em lipoproteínas. É um antioxidante lipofílico mais natural abundante, e no organismo está presente em todas as membranas e depósitos de gordura, que protege contra peroxidação lipídica.
Em adultos, não há deficiência conhecida de vitamina E, embora uma fraca absorção ou deficiência de gordura na dieta, pode estar associado a algumas alterações. Existem poucos dados na literatura sobre a toxicidade da vitamina E.
Vitamina k
A vitamina K é um grupo de compostos isoprenóides que eles variam no número de unidades de isoprenois de suas cadeias laterais.
A forma circulante é a filoquinona (K1), enquanto que o armazenado no fígado é menaquinona (K2). Esta vitamina é essencial para a ativação adequada de vários fatores de coagulação (fatores II, VII, IX e X).
Esses fatores são sintetizados no fígado como precursores inativos e subsequentemente carboxilados em resíduos de ácido glutâmico em uma reação catalisada por uma g-carboxilase vitamina K dependente.
A vitamina K é amplamente distribuída na natureza. As principais fontes da dieta são vegetais de folhas verdes, como espinafre, frutas, cereais, óleos vegetais, leite e seus derivados e carnes. Além disso, a síntese de vitamina K pela flora intestinal garante que hajam deficiências, e estas ocorrem apenas em pessoas que sofrem de má absorção de gorduras ou doença hepática. Os recém-nascidos podem ter uma doença hemorrágica, provavelmente devido à má maturação absorção intestinal de gorduras e falta de flora intestinal.
Digestão e absorção dos lípidos da dieta Lipídios na dieta
A ingestão média diária de lipídios de um indivíduo adulto é 80-120 g, dos quais aproximadamente 90% são triglicerídeos. A vantagem desses lipídios é que, por serem moléculas muito pequenas e empacotadas permitem a obtenção mais do dobro da energia obtida dos carboidratos ou proteínas. No entanto, devido à sua natureza hidrofóbica, eles devem ser emulsionados para sofrer hidrolise e correta absorção. A maioria dos triacilgliceróis da dieta contém ácidos graxos de cadeia longa. No geral, os ácidos graxos saturados predominam em produtos lácteos, como queijo, leite integral e manteiga, em manteigas de animais e um pouco de carne vermelha.
Nos óleos vegetais, ácidos graxos insaturados é a maioria. No azeite, 80% é oleico e 16% é corresponde a ácidos palmítico e esteárico saturados; em o girassol 91% é insaturado e apenas 9% é palmítico e esteárico. No entanto, alguns óleos vegetais são ricos em ácidos graxos saturados, como coco, que contém 60% de ácidos graxos saturados de cadeia média ou curta, 31% de cadeia longa e apenas 8% não saturada.
Além disso, a dieta inclui outros lipídios, como colesterol livre esteróides vegetais esterificados, alguns fosfolipídios, ácidos graxos não esterificados e vitaminas lipossolúveis. A composição lipídica da dieta tem baixo impacto na composição lipídica do corpo, porque a maioria dos lipídios é sintetizada de novo em nossos tecidos, com exceção dos ácidos graxos essenciais. No entanto, uma intensa manipulação qualitativa e/
ou quantitativa da dieta pode alterar a composição lipídica do corpo, incluindo a das membranas celulares e a concentração circulante de triacilgliceróis e colesterol. Geralmente dietas ricas em gordura e ácidos graxos saturados estão associadas a um aumento de colesterol e triglicerídeos. Essas adaptações às mudanças na composição lipídica da dieta são de especial relevância nos recém-nascidos, pois ocorrem rapidamente e podem favorecer o desenvolvimento de patologias na idade adulta.
Digestão de lipídios alimentares
Para a absorção correta de lipídios de dieta, estes devem ser hidrolisados por enzimas digestivas presente em meio aquoso, portanto, antes da hidrólise eles são emulsionados. Os triacilgliceróis são completamente hidrolisados em ácidos graxos e glicerol, e que estes últimos são os compostos absorvidos. Após a absorção, a maioria dos lipídios é usada para retornar para formar lipídios compostos que são incorporados em partículas lipoproteínas que passam para a linfa.
Digestão na boca e estômago: lipases lingual e gástrica
A digestão dos lipídios começa na boca pela ação de lipase lingual, proteína hidrofóbica que possui um pH ideal ácido e é parcialmente inibido por sais biliares. Lipase lingual mostra especificidade para a hidrólise de triacilgliceróis, hidrolisa preferencialmente o ácido graxo na posição C1 e é mais ativo para os de cadeia curta do que para os de cadeia longa. Esta ação é de particular relevância para digestão de produtos lácteos, nos quais ácidos graxos de cadeia curta e média (<10
° C) são esterificantes em glicerol geralmente na posição C1. Embora a ação desta lipase se inicie na boca, é realizada principalmente no estômago, juntamente com a lipase gástrica, que também é estável em meio ácido.
A ação de ambas as lipases hidrolisam aproximadamente 30%
dos triacilgliceróis que se tornam ácidos graxos e 2-monogliceróis. A taxa inicial de hidrólise para essas lipases é lenta, devido à natureza hidrofóbica dos triglicerídeos. No entanto, como os ácidos graxos são liberados, estes atuam como surfactantes, proporcionando uma superfície hidrofílica que contribui para a formação de gotículas de gordura (emulsão).
As gotículas de gordura em um processo favorecido por peristaltismo, pouco a pouco elas se quebram em partes menores.
Assim ocorre o aumento da interface lipídios-água. Este mecanismo emulsificante de lipases no estômago contribui também os fosfolipídios e monoacil-gliceróis presentes na dieta Dessa maneira, o quimo que é liberado no intestino contém uma emulsão de gotículas de gordura de diâmetro menos de 1 mm.
Digestão no intestino: enzimas sais pancreáticos e biliares
Uma vez que o quimo atravessa o piloro, a mudança rápida de pH entre o estômago e o duodeno favorece a ionização dos ácidos graxos não esterificados presentes nas gotículas de gordura. Por sua vez, forças de compressão e alongamento do duodeno aumentam a interface das
gotículas de gordura, favorecendo ainda mais sua ruptura, formando menores e acessíveis à ação de enzimas digestiva. Além disso, a acidez do quimo estimula a secreção em o secretin duodenum, um hormônio que induz a secreção de bicarbonato pelo pâncreas, neutralizando o baixo pH do conteúdo gástrico. A entrada do quimo no duodeno, juntamente com a absorção de ácidos graxos não esterificados de cadeia longa e aminoácidos estimulam a secreção de colecistoquinina através do duodeno. Esse hormônio não apenas induz secreção de ácido biliar pela vesícula biliar (por contração da vesícula biliar), mas também a das enzimas pancreático, como lipase pancreática, fosfolipase A2 e esterase de colesterol.
Ação das enzimas pancreáticas
A enzima pancreática mais importante é a lipase pancreática.
Esta enzima é secretada juntamente com uma coenzima, colipase, que o protege da inativação por sais biliares e por proteases presentes no lúmen intestinal. Enquanto a lipase já está secretada em sua forma ativa, a colipase está na forma de precursor que requer a ação da tripsina pancreática para ser a ativada. A colipase se liga à interface lipídico-água de gotículas de gordura e lipase pancreática, formando um complexo de lipolipase-lipase. Dessa maneira, a colipase não apenas permite o contato físico da enzima com o substrato, mas também favorece sua ativação. Foi descrito que a lipase se liga a gotículas de gordura por interações hidrofóbicas, por isso não requer a presença de sais biliares.
A ação catalítica da lipase pancreática hidrolisa a ligações éster na posição C1 e C3 dos triglicerídeos, localizados na superfície das gotículas de gordura, originando principalmente gliceróis 2-monoacrílicos, que podem ser absorvidos pelos enterócitos. A ação desta lipase é muito superior ao necessário para a hidrólise triacilgliceróis completos da dieta, garantindo sua digestão adequada.
A hidrólise dos fosfolipídios da dieta é realizada pela fosfolipase A2. Esta enzima é secretada pelo pâncreas em forma de pró-enzima, ativada por hidrólise catalisada por tripsina no duodeno. A fosfolipase A2 catalisa a hidrólise dos ácidos graxos esterificados na posição C2 dos
fosfolipídios, tendo como produtos um ácido graxo e o correspondente 1-acil-2-lisofosfoglicerídeo. Esta enzima não hidrolisa esfingolipídios e requer Ca+2 para garantir fixação do complexo enzima-substrato. Ao contrário da lipase pancreática, a fosfolipase A2 requer a presença de sais bilares para hidrólise adequada de fosfolipídios.
A esterase de colesterol quebra a ligação éster dos ésteres de colesterol liberando ácidos graxos e colesterol. Essa enzima pode usar como substrato de outros compostos não esteróides, como lisolecitina, vitaminas lipossolúveis ou mesmo glicerídeos de ácidos graxos cadeia longa. A esterase de colesterol requer ácidos biliares por sua ação catalítica.
Ação emulsificante dos sais biliares
Para que os lipídios que foram hidrolisados possam ser absorvidos no intestino ocorre a participação do sais biliares. Estes são secretados na bile, juntamente com os fosfolipídios e colesterol, na forma de ácidos biliares, e após entrar em contato com o pH alcalino do duodeno eles ionizam dando origem sais biliares. O caráter anfipático desses sais lhes permite orientar ao redor da partícula lipídica, promovendo alteração na relação área/volume, que juntamente com a emulsificação mecânica do intestino, formam micelas muito pequenas (10-100 nm de diâmetro).
Nas micelas, os fosfolipídios juntamente com os sais biliares, na superfície da partícula e o colesterol é distribuído entre a superfície e o interior da mesma. O tamanho dessas micelas depende da relação dos sais biliares com o restante dos lipídios. A concentração necessária para formarem adequadamente as micelas são 2-5 mM. Quando não é alcançada essa concentração micelar crítica, os lipídios mais hidrofóbicos e vitaminas lipossolúveis não são absorvidas adequadamente e eles são removidos pelas fezes, conhecidas como esteatorréia. A conversão de emulsões de gordura em estruturas micelares pela ação dos sais biliares é realizada em paralelo à ação hidrolítica das enzimas pancreáticas, que enriquecem progressivamente as micelas em produtos mais polares que seus precursores. Portanto, a ação de ambos é essencial para a absorção de lipídios através da ambiente aquoso do trato intestinal.
Absorção e metabolismo dos lipídios no enterócito
Um adulto saudável absorve um pouco mais de 98% dos lipídios presente no lúmen do intestino, de modo que os processos de digestão e absorção são altamente eficazes. A aceitação pela mucosa do intestino delgado é determinada por duas barreiras: a membrana eritrocitária e a camada de água parada que cobre as microvilosidades da mucosa. Os lipídios muito apolares, como triacilgliceróis ou ésteres de colesterol, não podem se espalhar através dessa camada de água parada, então que não são absorvido diretamente pela mucosa. No entanto, uma vez decompostas em suas unidades básicas, e após a formação de micelas, graças aos sais biliares, eles podem atravessar o meio aquoso e a membrana dos enterócitos por seu caráter lipofílico. O fluxo de absorção de um dado lipídeo é determinado por sua concentração dentro do enterócito, que depende de sua capacidade de reutilizar estes e sua secreção para linfa.
Sob condições fisiológicas adequadas, a absorção de ácidos graxos e gliceróis monoacrílicos é muito eficaz, pois são levemente hidrofílicos, e podme passar por difusão. No caso de ácidos graxos de cadeia longa, a absorção é concluída através de transportadores, como o FATP4 (Proteína de Transporte de Ácidos Graxos 4) também chamada de SLC27A4, que também possui atividade como CoA sintetase, que ocorre uma vez dentro do enterócito.
No caso do colesterol aproximadamente 45% para um consumo médio; se a ingestão de colesterol aumenta, a sua eficácia diminui, podendo atingir 10%. Isso pode ser devido a capacidade limitada de incorporar colesterol nos quilomícrons. Por outro lado, a ingestão de esteróis vegetais inibe absorção de colesterol, provavelmente pela concorrência com os diferentes esteróides.
Outro produto da hidrólise de triacilgliceróis é o glicerol. Ele se espalha pela camada de água parada e é capturado pelo enterócito, especialmente no íleo, através da difusão facilitada. Os sais biliares também são absorvidos pela mucosa intestinal, principalmente no íleo, e são secretados à circulação do portal para levá-los de volta ao fígado.
Praticamente todos os lipídios que são absorvidos pela mucosa intestinal participam de um processo de nova esterificação, embora a absorção de ácidos graxos dependa do comprimento da cadeia. Após absorção, ácidos graxos de cadeia média e cortes juntam-se à albumina e podem passar diretamente para a circulação do portal.
BIBLIOGRAFIA
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β KRAUSE, MV, MAHAN L. Alimentos, nutrição e dietoterapia.
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