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UNIDAD 5: CARBOHIDRATOS Y FIBRA.

Lic. Natalia Exner

CARBOHIDRATOS Son la principal fuente de Energía

Son compuestos orgánicos: - Polihidroxialdehidos - Polihidroxicetonas

Su fórmula empírica es: Cn (H2O)

En vegetales se encuentran en las partes estructurales

En animales se encuentra en los tejidos: glucosa o glucógeno

Importancia nutricional: Pentosas (5 átomos de C) y hexosas (6 átomos de C)

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CLASIFICACION Y ESTRUCTURA

Según el nº de moléculas:

Monosacáridos : de 3 a 7 átomos de C (no pueden hidrolizarse

en moléculas más simples)

Disacáridos: contienen 2 unidades de monosacáridos

Oligosacáridos: contienen de 3 a 9 unidades de monosacáridos

Polisacáridos: Constituidos por 10 o mas unidades de monosacáridos: - Homopolisacáridos - Heteropolisacáridos



Carbohidratos Simples: Monosacáridos y Disacáridos Carbohidratos complejos: Oligosacáridos y Polisacáridos

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MONOSACÁRIDOS

Septosa: 7 átomos de carbono

Triosas: 3 átomos de carbono.

Tetrosas:4 átomos de carbono.

Hexosa: 6 átomos de carbono.

De acuerdo al numero de átomos de carbono que poseen se clasifican en

Pentosas: 5 átomos de carbono.

MONOSACÁRIDOS

Apiosa: Se encuentra en el perejil y semillas de apio

PENTOSAS: No se encuentran libres en la naturaleza

Xilosa: Forma parte de los Xilanos, polisacáridos homogéneos que son componentes e la maderas. Azúcar de la madera.

Arabinosa: Forma parte de Gomas, Pectinas y Mucílagos Ribosa: Forma parte de Ác. nucleicos, Nucleótidos y Nucléosidos

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HEXOSAS: solo 4 tienen importancia biológica.

Glucosa: (Dextrosa o azúcar de uva)

• Es un polvo blanco cristalino, muy soluble en agua, sabor dulce

• Abundante en frutas (uva, cereza y banana), maíz dulce, jarabe de maíz, miel e hígado desecado y fresco

• Constituye el azúcar del organismo: - Fuente de Energía - Transportada por la sangre - Se almacena en Hígado y músculo: Glucógeno - Combustible para el SNC - Glucemia > 180 mg% Glucosuria

Fructosa (o Levulosa)

• Es muy soluble en agua. Es el azúcar más dulce y se la utiliza de manera comercial.

• Se la encuentra libre en la miel y en los jugos de frutas. También en productos alimenticios: bebidas sin alcohol, mermeladas y productos de panadería

• Existe combinada en di, tri, tetra y polisacáridos

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Galactosa

• Poco soluble en agua: cristaliza en grandes prismas. •Su solución < dulzor que glucosa

• No se encuentra libre sino excepcionalmente

•Forma parte de: -Disacáridos: Lactosa (glucosa + galactosa) -Trisacáridos: Rafinosa (glucosa + galactosa + fructosa) - Galactolípidos o cerebrósidos (lípidos complejos)

• El hígado puede convertirla en glucosa para ser utilizada por el organismo

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Manosa

• No se encuentra libre en la naturaleza

• Forma parte de polisacáridos (mananos) y sus derivados y del núcleo prostético de algunas glucoproteínas

• Monosacáridos solubles en agua.

•Su solución presenta un sabor dulce al principio y luego amargo

Manosa

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2 3

4

5

66

6 1

2

3

4

5

6

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Galactosa








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DISACÁRIDOS Maltosa

• No se encuentra libre en la naturaleza, se obtiene mediante la hidrólisis del almidón o del glucógeno por enzimas o ácidos.

•Se encuentra en la malta.

• Dos moléculas de glucosa unidas mediante enlaces glucosídicos

alfa 1-4

• Es muy soluble en agua.

Lactosa

• Una molécula de glucosa y una de galactosa, mediante enlaces

glucosídicos beta 1-4.

• Azúcar de la leche

• Poco soluble en agua. Sus soluciones presentan un dulzor inferior

que otros azúcares

Sacarosa (o sucrosa)

• Posee intenso sabor dulce y es muy soluble en agua. Por lo tanto, se usa en la elaboración de helados, productos de confitería y bebidas glucocarbonatadas.

• Unión de una molécula de glucosa y otra de fructosa, mediante enlaces glucosídicos alfa 1-2.

• Principal disacárido en la alimentación humana.

• Comercialmente: Se la obtiene a partir de la caña de azúcar y de la remolacha

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Disacárido Descripción Componentes

Sacarosa Azúcar común glucosa 1α→2

fructosa

Maltosa Producto de la

hidrólisis del almidón glucosa 1α→4

glucosa

Lactosa Azúcar principal de la

leche galactosa 1β→4

glucosa






Oligosacáridos: contienen de 3 a 9 unidades de monosacáridos Polisacáridos: Constituidos por 10 o mas unidades de monosacáridos: - Homopolisacáridos - Heteropolisacáridos

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OLIGOSACARIDOS

Se clasifican en:

Trisacáridos: Rafinosa

Tetrasacáridos: Esteaquiosa

Pentasacáridos: Verbascosa

Dextrinas: Maltodextrinas

OLIGOSACARIDOS

• No están ampliamente distribuidos en los alimentos, ni en los productos alimenticios

Trisacáridos: Rafinosa - Una molécula de glucosa, una de galactosa y una de fructosa - Se encuentra en las legumbres -La hidrólisis enzimática produce sacarosa y galactosa.

Tetrasacáridos: Esteaquiosa - Esta formada por dos moléculas de galactosa, una de glucosa y una de fructosa. - Se encuentra en las semillas de soja y legumbres.

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Dextrinas: Productos intermedios de la degradación del almidón. Posee una cadena ramificada de hasta 9 unidades de glucosa. - Comercialmente se la obtiene de la hidrólisis del almidón y se utilizan para la formulación de alimentos infantiles.

Pentasacáridos: Verbascosa

- Esta formada por tres moléculas de galactosa, una de glucosa y una de fructosa. -Presente en las legumbres -Al igual que la Rafinosa y Esteaquiosa no pueden ser digeridos en ID por las enzimas gastrointestinales humanas. -Pasan a IG donde fermentan por las bacterias produciendo GAS.

Oligosacárido Descripción Componentes

Rafinosa En legumbres No pueden ser

Digeridas!!

1 Galactosa+ 1 Glucosa + 1 Fructosa

Esteaquiosa En legumbres y Soja.

No pueden ser digeridas!!!

2 Galactosa+ 1 Glucosa + 1 Fructosa

Verbascosa En legumbres No pueden ser

Digeridas!!

3 Galactosa+ 1 Glucosa+ 1 Fructosa

Dextrina Productos del

almidón Hasta 9

Glucosas!!!

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POLISACÁRIDOS Homopolisacáridos Almidón - El polisacárido digerible más abundante e importante. -Es la reserva nutritiva de glucosa en las plantas -Varia forma variable según su origen (Arroz, maíz, papa) - Formado por amilosa (20-30%) y amilopectina (70-80%) La amilosa: constituida por numerosas moléculas de glucosa unidas por enlaces glucosídicos alfa 1-4 en forma regular y lineal. Es poco soluble en agua, aún por calentamiento. La amilopectina: Formada por un mayor nº de moléculas de glucosa que en la amilosa. Cada 20 o 30 moléculas de glucosa de la cadena principal (enlaces alfa 1-4) se forma una ramificación por enlaces alfa 1-6 de aproximadamente 30 moléculas de glucosa: no forman una cadena lineal.

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-Almidón resistente: Es aquel que resiste la actividad de las enzimas digestivas humanas y es metabolizado por la microflora intestinal del colon. •En estado crudo son difíciles de digerir pero al cocinarlos presentan > digestibilidad y > índice glucémico. • Papa, mandioca, banana verde (natural)

-Almidón modificado: De utilización en la industria alimentaria (almidón estabilizado, almidón blanqueado, etc.) para lograr mayor estabilidad y mayor resistencia al congelamiento.

Amilosa

Amilopectina

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Glucógeno

-Polímero de glucosa idéntico a la amilopectina, pero las ramificaciones son más cortas (aproximadamente 13 unidades de glucosa) y más frecuentes. -Función de reserva nutritiva de Glucosa en hígado y músculo principalmente.

Celulosa

-Constituido por mas de 10.000 unidades de glucosa con uniones beta 1-4. Lineal. No es digerible!!! Fibra insoluble. -Función estructural en las paredes celulares de los vegetales

Inulina: -Polímero de la fructosa (alcauciles, ajo y cebolla). Fibra Soluble.

Glucógeno

Celulosa

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Heteropolisacáridos

Los glucosaminoglucanos: Polisacáridos formados por amino-azúcares y un ácido urónico (por ejemplo Ac. D-glucurónico)

-Ácido hialurónico.

-Sulfato de condroitina:

Están en la estructura de los tejidos animales (tejidos conectivos, piel, cartílagos, líq. sinovial, hueso). Son análogos de la celulosa en los tejidos Vegetales.

Gomas, mucílagos y pectinas: Fibras solubles!!!!!!!

Derivados de Carbohidratos: Productos por reducción: Por reducción del grupo aldehído o del grupo cetona del CHO se forma el polialcohol correspondiente (sorbitol, manitol y xilitol) Naturalmente están en frutas y comercialmente son sintetizados. Se utilizan como endulzantes sustitutos en algunos productos dietéticos como pastillas y chicles. Ingestas elevadas pueden generar meteorismo, distensión abdominal y diarrea osmótica.

Su absorción mas lenta por lo que dan un menor IG. Además es incompleta, por lo que aportan menos de 4 Kcal/Gr

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Polialcohol Valor Energético (Kcal/g)

Sorbitol

2,6

Manitol

1,6

Xilitol

2,4

Eritriol

0,2

Valor Energético de los Polialcoholes

CLASIFICACION DE LA FAO

Carbohidratos Subgrupo Componentes

Azúcares (1-2)

Monosacáridos

Disacáridos

Polioles

Glucosa, Galactosa, Fructosa

Sacarosa, Lactosa,

Maltosa

Sorbitol, Manitol

Oligosacáridos (3-9)

Maltooligosacáridos

Otros oligosacáridos

Maltodextrinas

Rafinosa, Esteaquiosa

Polisacáridos (>9)

Almidón

Polisacáridos no amiláceos

Amilosa, Amilopectina, Almidones modificados

Celulosa, Hemicelulosa,

Pectinas

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FUNCIONES

Energéticas

Ahorro de Energía

Regulación del metabolismo de las Grasas

Estructural

FUNCIONES DE LOS CHO

Energéticas 50 – 60% del VCT Aportan 4 Kcal/gr. Almidón resistente y polisacáridos no amiláceos aportan 2 kcal./gr. Se almacenan en hígado (100 gr.) y músculo (250 gr.) como glucógeno

Ahorro de proteínas Si el aporte de CHO es insuficiente, las proteínas se utilizaran prioritariamente para fines energéticos, relegando su función plástica.

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Regulación del metabolismo de las grasas Para una normal oxidación de las grasas es necesario un correcto aporte de CHO (mínimo de 100 gr./día). Cuando se restringen los CHO, las grasas se metabolizan anormalmente, acumulándose cuerpos cetónicos (Productos intermedios del metabolismo de la grasas) y genera cetosis.

Estructural Constituyen estructuralmente una parte muy pequeña del organismo. Se encuentran en: Ácido glucurónico: función de detoxificación en el hígado. Galactolípidos: en las membranas de células nerviosas

PODER EDULCORANTE

Carbohidrato Valor de dulzura

Edulcorante artificial

Valor de dulzura

Fructosa 173 Aspartame* 180

Sacarosa 100 Acesulfam-k 200

Glucosa 74 Sacarina 300

Sorbitol 60 Sucralosa 600

Manitol 50 Ciclamato 30

Galactosa 32

Maltosa 32

Lactosa 16

*Nutritivo (tiene calorías) Fte: Nutrición y Dietoterapia de Krause. Novena edición. Mc Graw Interamenricana.

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DIGESTIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS

COCCIÓN:

La cocción de los CHO facilita su proceso digestivo,

ya que rompe las membranas que recubren los

gránulos de almidón, logrando que las enzimas del

aparato digestivo tengan un acceso mas rápido a los

sustratos!!!!!!!!


BOCA: Las glándulas salivales secretan amilasa salival (Ptialina), la cual inicia la hidrólisis del almidón . Tiene un PH optimo de acción de 7, por lo que se inactiva al llegar al estomago. Su efecto es leve. ESTÓMAGO Cuando el bolo alimenticio llega al estómago, la amilasa salival se inactiva por PH ácido (Aprox. 4). En el estomago no hay enzimas que actúen en la digestión de los CHO.

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INTESTINO DELGADO

La Amilasa Pancreática

Hidroliza las uniones α 1-4 de la amilosa y del glucógeno, dando como productos: glucosa, maltosa y maltotriosa (trímero de glucosas unidas por dos enlaces glucosídicos 1,4).

No actúa sobre las uniones α 1-6, por lo que la hidrólisis sobre la amilopectina es parcial, originando oligosacáridos de unos 8 moléculas de glucosa, llamada dextrinas

La dextrinasa (Isomaltasa ó α 1-6 glucosidasas) Hidrolizan las uniones α 1-6 de las dextrinas originando Maltosa.

INTESTINO DELGADO

Los disacáridos se hidrolizan mediante las disacaridasas específicas, sintetizadas en el intestino (maltasa, lactasa y sacarasa)

La maltasa hidroliza a la maltosa, dando 2 moléculas de Glucosa.

La sacarasa hidroliza a la Sacarosa, dando 1 moléculas de glucosa y una de Fructosa.

La Lactasa hidroliza a la Lactosa, dando una molécula de Glucosa y una de Galactosa.

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sacarasa lactasa

fructosa galactosa

Origen Enzima Sustrato Producto

Glándulas salivales

Amilasa salival (Ptialina)

Almidones

Maltosa, Maltotriosa

Dextrina límite

Jugo pancreático

Amilasa pancreática

Almidones Maltosa

Maltotriosa Dextrina límite

Polímeros de glucosa Maltosa

Membrana del Enterocito (Ribete en

cepillo)

Isomaltasa Dextrinas límite

Pequeños polímeros de

Glucosa

Maltasa Maltosa Glucosa Glucosa

Sacarasa Sacarosa Glucosa Fructosa

Lactasa Lactosa Glucosa Galactosa


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ABSORCIÓN DE LOS CHO: Se absorben principalmente en yeyuno proximal. Una vez dentro de las células estos tres monosacáridos difunden a los capilares sanguíneos por un mecanismo de difusión facilitada, mediado por un transportador común, ubicado en la membrana plasmática basal

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS

La glucosa es el principal CHO del organismo.

La galactosa y la Fructosa pueden ser transformadas en

Glucosa en el hígado.

El valor normal de la glucosa en sangre (Glucemia) en

ayuno varia entre 70 y 115 mg%.

Cuando los valores de glucemia superan el umbral renal de

180 mg%, la glucosa es eliminada por orina, produciendo

glucosuria.

La glucosa sanguínea tiene 3 orígenes:

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS

Azúcares de la dieta. Glucógenolisis hepática: (degradación del glucógeno):

Entre comidas y durante la noche. Contribuye a mantener estable la glucemia

Gluconeogénesis hepática: (Síntesis de glucosa a partir

de AA glucogénicos (58% de los AA) y de glicerol (10% de los lípidos).

Sucede cuando los depósitos de glucógeno están deplecionados, es decir después de 10 a 12 hs. de ayuno. Esta vía solo adquiere importancia en personas con patrón alimentario alterado: ayuno prolongados.

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A nivel celular la glucosa se utiliza en los siguientes procesos:

Glucólisis: Para el suministro de energía. La glucosa no se oxida en una sola reacción para producir energía, sino que existen varios pasos intermedios que permiten la liberación gradual de energía. Una vez que la glucosa ingreso a la célula (proceso facilitado por la Insulina) se inicia la glucolisis dando acido pirúvico. Luego el Ac Pirúvico ingresa al CK aportando una mayor cantidad de energía. El CK constituye la vía metabólica final de los 3 macronutrientes y provee más del 90% de la energía.

A nivel celular la glucosa se utiliza en los siguientes procesos: Glucolisis. Glucogenogénesis: formación de glucógeno a partir de la glucosa. Esta reacción es reversible por lo que el glucógeno puede ser degradado a glucosa (Glucogenólisis) en función de las necesidades. Lipogénesis (La glucosa puede ser usada para la síntesis de lípidos!!!! A partir del Gliceraldehido (producto intermedio de la glucolisis) provee el Glicerol necesario para la síntesis de TAG. Reacciones de síntesis: Síntesis de derivados: rivosa y desoxirribosa (A partir de la Glucosa-6P)

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Glucosa

Glucosa 6-P

2 (Gliceraldehido 3-P)

2 (Piruvato)

AA

Glucógeno

Glicerol

TAG

Lactato

Alanina

Acetil CoA

Citrato Oxalacetato

CoA

Krebs Energía

Carbohidratos complejos o polisacáridos o carbohidratos no glucémicos: (ALMIDONES) Cereales Legumbres Tubérculos Se absorben mas lento

ALIMENTOS FUENTE

Azúcares simples o carbohidratos glucémicos (mono y disacáridos): Se absorben rápido glucemia Dulces Mermeladas Azúcar Miel Frutas sin cáscara (forma natural) Jugos, gaseosas Leche (forma natural)

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Contenido aproximado de carbohidratos ALIMENTO CARBOHIDRATO (gr./100 gr.)

Polisacáridos Arroz

Harina de trigo Galletitas Legumbres

Pan

80 70

60 – 70 60

50 - 60

Polisacáridos y azucares simples Facturas

Galletitas dulces Bizcochuelo

50 – 65

55 50

Mono y disacáridos Azúcar Miel

Frutas Gaseosas Leche

100

75 – 80 10 – 20 8 – 10

5

FAO: Como mínimo el 55% del VCT, principalmente aportados por carbohidratos no amiláceos.

RECOMENDACIONES DE CHO

En algunos países europeos existe la recomendación de no superar el 10 – 25% del VCT con azucares simples.

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FIBRA DIETETICA

FIBRA DIETETICA

La fibra alimentaria, se puede definir como la parte de los vegetales comestibles que resiste la digestión y absorción en el tracto gastrointestinal humano y que experimenta una fermentación parcial o total en el intestino grueso. Esta parte vegetal está formada por polisacáridos no almidonados y lignina.

Según el C.A.A.: Cualquier material comestible que no sea hidrolizado por las enzimas endógenas del tracto digestivo humano. Según la Asociación Americana de Químicos de Cereales: Partes comestibles de las plantas o carbohidratos análogos resistentes a la digestión y absorción pero que sufren una fermentación total o parcial en el colon.

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CLASIFICACIÓN

Desde el punto de vista nutricional: Según su capacidad de hidratarse y formar geles en un medio acuoso

Fibra soluble: pectinas, gomas, mucílagos y algunas hemicelulosas, inulina, FOS

Fibra insoluble: celulosa, hemicelulosa y lignina

Fibra soluble: Solubles en agua Forman geles viscosos (captan mucha agua) Muy fermentable por microorganismos intestinales (colon

derecho) Favorece la creación de la flora bacteriana Enlentece el vaciamiento gástrico y aumenta su distensión

prolongando la sensación de saciedad Disminuye la absorción de glucosa y lípidos Ayuda a regular los niveles glucémicos y el colesterol debido a la ralentización de la absorción de azúcares y

grasas en su presencia)

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Fibra insoluble:

Retiene agua y se hincha (en menor proporción) Poco fermentable y resiste la acción de microorganismos del intestino Aumenta el volumen de las heces y disminuye su consistencia y su tiempo de tránsito (previene el estreñimiento). (Colon izquierdo) Disminuye la concentración y el tiempo de contacto de potenciales carcinogénicos con la mucosa del colon

Estructura química de la fibra

FIBRA CADENA PRINCIPAL CADENAS LATERALES

Celulosa Glucosa -

Hemicelulosa Xilosa Manosa

Galactosa Glucosa

Arabinosa Galactosa

Ác. Glucurónico

Pectinas Ácido Galacturónico Ramnosa Arabinosa

Xilosa Fucosa

Mucílagos Galactosa - Manosa Glucosa - Manosa Arabinosa – Xilosa

Galactosa

Gomas Galactosa Ác. Glucurónico - Manosa

Ác. Galacturónico – Ramnosa

Xilosa Fucosa

Galactosa

Lignina Alcoholes aromáticos: Dinafil

Coniferil Dicumaril

Estructura tridimensional

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Celulosa

Pectina

Lignina

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Efectos de las fibras en la función gastrointestinal

TIPO DE FIBRA EFECTO

Estómago Solubles Forman geles Retardan el

vaciamiento gástrico Neutralizan

hipersecreción ácida

Intestino delgado

Solubles

Insolubles

↑ el tiempo de transito

Forman geles ↓ el tiempo de

transito Adsorben cationes divalentes y ácidos

biliares

Efectos de las fibras en la función gastrointestinal

TIPO DE FIBRA EFECTO

Colon derecho Solubles

Insolubles

Son fermentadas por bacterias →

AGCC San parcialmente

degradadas

Colon izquierdo Insolubles ↑ el peso y volumen fecal (retención de

H2O) ↓ el tiempo de

contacto de sustancias

cancerígenas con la mucosa colónica

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La inclusión en la dieta de alimentos ricos en fibra puede prevenir o aliviar diferentes enfermedades:

Estreñimiento Diverticulosis Obesidad

Cáncer de colon y recto

Diabetes mellitus

Hipercolesterolemia (por la adsorción de ac.biliares y colesterol y la liberación de AGCC disminuye la síntesis periférica de colesterol)

Alimentos fuente de fibra TIPO DE FIBRA ALIMENTO FUENTE

Celulosa

Harina integral de trigo Cereales integrales Salvado de trigo

Coles Chauchas

Vegetales de raíz Cáscara de frutas

Legumbres

Hemicelulosa

Salvado de trigo Cereales integrales

Pulpa de vegetales (zapallito, berenjena)

Gomas

Avena Salvado de avena

Legumbres Habas secas

Centeno (Guar)

Pectinas

Manzana Cítricos Frutillas Zanahoria

Lignina

Vegetales maduros Frutas con semillas comestibles (frutillas)

Trigo

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25 a 35 g de fibra/día o 10 a 13 g/1000 Kcal. La proporción insoluble/soluble: de 3/1

RECOMENDACIONES DE FIBRA

Muchas

Gracias!

Hasta Mañana!!!!!!!

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