Tema 9 - HC (2013)

Apunte Español
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 3º curso
Asignatura Bioquímica de la Nutrició
Año del apunte 2013
Páginas 32
Fecha de subida 18/01/2015
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Tema 9: Nutrición de los carbohidratos disponibles. Consumo, digestión y absorción.
Distribución y metabolismo. Alteraciones en la nutrición de los glúcidos. Diabetes.
CLASIFICACIÓN NUTRICIONAL Y NOMENCLATURA UTILIZADA PARA LOS GLÚCIDOS DE LA DIETA La clasificación se hace en función del grado de polimerización de los azúcares. De forma muy esquemática tendríamos los monosacáridos que serían los que tienen una unidad mínima.
Faltarían los disacáridos (2), yo lo considero diferente a oligosacárido, porque oligosacárido es des de 3 hasta 9 unidades que se repiten (la misma unidad o diferentes).
Finalmente, tendríamos los polisacáridos que ya serían a partir de 10 unidades que se van repitiendo.
En función del tipo de azúcar tendrán un efecto nutricional diferente cada uno de ellos.
Nomenclaturas más utilizadas de los principales carbohidratos de la dieta: Podemos definir por el nombre de azúcares 3 tipos de estructuras. Consideramos que son los monosacáridos (los más importantes glucosa, galactosa y fructosa), después tendríamos los disacáridos que los que nos importan des de los alimentos serían la maltosa y sacarosa. Y después, los azúcares alcohol (polioles) que son azúcares en los cuales se ha sustituido y contienen un grupo alcohol.
La mayoría de los edulcorantes que contienen los alimentos son azúcares alcohol, sobretodo destacaría sorbitol y manitol. El sorbitol es el nombre común, el nombre científico sería glucitol porque proviene de la glucosa, en la cual se ha sustituido y contiene un grupo alcohol.
Ya veremos que se utilizan como sustitutivos de los azucares convencionales porque tienen una serie de ventajas que tienen diabetes.
1 Después tendríamos los oligosacáridos que serían de 3 a 9 unidades. Dentro de estos diferenciamos dos grupos: las maltodextrinas (derivan de la hidrólisis del almidón), las dextrinas son entre 3 y 9 unidades de glucosa que se van repitiendo con enlaces α 1-4. Y luego tendríamos el resto de oligosacáridos que serían los azúcares que están entre 3 y 9, y contienen otro tipo de azúcares diferentes a la glucosa en su composición. De entre todos estos el que destacaría más sería la rafinosa, es un trisacárido (una sacarosa + una galactosa) y es el azúcar principal que encontramos en las legumbres. Sería el responsable principal de que muchas personas tengan intolerancia a las legumbres porque les generan gases. Sería porque nuestro organismo no la puede hidrolizar, la microbiota es la que rompe enlaces de la sacarosa con la galactosa y es la que produce la liberación de estos gases.
Finalmente, tendríamos los polisacáridos que serían a partir de 10 unidades de azúcar que se van repitiendo, bien serán homopolisacáridos cuando es el mismo, o heteropolisacáridos si son diferentes tipos de azúcares. Des del punto de vista de la nutrición diferenciamos el almidón (glucosa α1-4) de los SNP (diferente del almidón). Los SNP sería la fibra, la celulosa (β1-4), la hemicelulosa, las pectinas… contienen otro tipo de azúcares diferentes a la glucosa.
La regla que se suele hacer es que todos los azúcares que contienen un enlace de tipo α son azúcares de reserva, por eso el almidón y el glicógeno tienen enlace de este tipo; mientras que los que tienen enlace de tipo β son de tipo estructural, por ejemplo la celulosa. La única excepción de esto sería la lactosa que contiene enlace de tipo β y es de reserva.
A parte de esta clasificación, encontramos a veces otras nomenclaturas (otras formas de agrupar los azúcares en los alimentos). Podemos encontrar, dentro de los azúcares simples, una diferenciación entre los azúcares intrínsecos y los azúcares extrínsecos. Azúcares intrínsecos serían los que contiene el alimento de forma natural, por ejemplo las frutas que contienen fructosa, glucosa, etc.
Mientras que los extrínsecos serían todos aquellos que se añaden de forma artificial durante el proceso de manufacturación del alimento; bien sea porque queramos que tenga un sabor dulce o como conservante para alargar la vida de los alimentos (los azúcares permiten que haya una menor movilización del agua, baja la actividad del agua y es una forma de evitar que haya degradación por parte de los microorganismos de los alimentos).
2 También podemos encontrar la denominación carbohidratos complejos, que es un sinónimo de polisacárido, incluiría el almidón y todo el resto de polisacáridos de un alimento.
A parte de todo esto, otra nomenclatura es en función de la utilidad que le va a dar nuestro organismo a los azúcares que contiene el alimento; podemos encontrar azúcares disponibles frente a los no disponibles.
Azúcares disponibles serían aquellos que nuestro organismo es capaz de absorber y utilizarlos para llevar a cabo las funciones vitales. Dentro de estos se incluirían los azúcares simples y el almidón, sobre todos estos, nuestro organismo tiene las enzimas necesarias para hidrolizarlos y obtener los componentes principales, los monosacáridos, y llevar a cabo las reacciones.
En contrapartida, tenemos los no disponibles que básicamente son todos los constituyentes de la fibra alimentaria, nuestro organismo no tiene las enzimas, por ejemplo no tenemos celulasas que puedan hidrolizar la celulosa para poder absorber las glucosas que contiene. Tradicionalmente lo que se decía es que, los no disponibles no tenían ninguna utilidad para nuestro organismo, tal cual los ingeríamos los eliminábamos. Realmente, esto no es así porque la microbiota que nosotros tenemos sí que puede actuar sobre esta fibra y vamos a obtener un cierto beneficio a partir de ellos, no va a ser tanto beneficio como si nosotros tuviéramos las enzimas para hidrolizarlos. Dentro de los no disponibles hay una pequeña fracción del almidón de los alimentos que no es utilizable por el organismo, debido al procesado del alimento o a la naturaleza de la materia prima, hay una fracción del almidón (almidón resistente) que nosotros no podemos utilizar (lo eliminaríamos sin modificar).
Utilization of dietary carbohydrates Por un lado tenéis los disponibles, las enzimas encargadas de hidrolizar estos azúcares las encontramos en las microvellosidades del intestino delgado, contiene amilasas, glucoamilasas... diferentes enzimas que rompen los enlaces glucosídicos, liberan sus componentes principales y estos los podremos absorber para llevar a cabo su funcionalidad en el organismo.
En el otro lado tendríais los no disponibles, será la microflora del colon la que va a ser capaz de llevar a cabo una reacción de hidrólisis y va a provocar la formación de determinados componentes que nosotros vamos a utilizar.
3 MONOSACÁRIDOS CARBOHIDRATOS DISPONIBLES GLUCOSA Principal aporte de energía para las células, debido a que es tan importante el organismo controla mucho el nivel de glucosa plasmática. Siempre tiene una regulación para que llegue de forma homogénea a todos los tejidos, y se va a autorregular en función de las necesidades.
Cerebro retina… los glóbulos rojos tienen una dependencia total de glucosa, si hay una bajada de glucosa, la va a reservar para estos tejidos que la necesitan más • Más común, habitual y abundante de los monosacáridos.
• Principal nutriente que llega a las células a través de la sangre.
• Concentración sanguínea: límites muy precisos para que todas las células puedan recibir los niveles adecuados de este nutriente esencial.
• Libre no suele abundar en los alimentos, excepto en la miel, la uva y algunos zumos de frutas.
• Mayor parte de la que llega con los alimentos forma parte de los polisacáridos.
Principalmente en forma de almidón, a partir de ahí la hidrolizaremos para obtener los componentes principales que será los que utilizaremos.
FRUCTOSA • Presente en frutas y miel.
La podemos encontrar de forma libre en las frutas y en la miel, si pensáis en la fruta dulce que sería la manzana y la pera, se llaman así porque tienen un alto contenido en fructosa; mientras que otras frutas tienen más glucosa y más sacarosa, y la fructosa tiene un mayor poder edulcorante por eso se denominan de esa forma.
• Se metaboliza en el organismo con facilidad.
• Hexoquinasas diferentes en el músculo e hígado: a) Múscular puede utilizar fructosa y dar Fructosa-6fosfato (intermediario glicólisis). Y ya la podemos utilizar.
b) Hígado contiene glucoquinasa (específica del sustrato glucosa) por lo tanto requiere participación enzimas adicionales para utilizar la fructosa, como la fructoquinasa para formar G3P, que entra en la glicólisis.
Hexoquinasas dependientes de glucosa, glucoquinasas.
“va leyendo el esquema: fructosa, fructosa 1-P…” GALACTOSA • Similar a la glucosa.
• Sintetizada por las glándulas mamarias para producir lactosa.
La leche materna contiene una elevada concentración de lactosa porque perite el desarrollo correcto de la microbiota, estos azúcares son el sustrato para que le bebé desarrolle de forma correcta toda su microbiota.
• El mayor aporte de galactosa en la nutrición proviene de la ingesta de lactosa de la leche.
La galactosa la encontramos en la lactosa formando parte de la leche, es el azúcar de la leche. Su poder edulcorante es muy bajo, por eso la leche de por sí no es dulce.
4 POLIALCOHOLES POLIOLES • Edulcorantes (no tan dulces como la sacarosa) con bajo contenido calórico.
Aptos para dietas hipocalóricas. Sustitutivos de los azucares tradicionales, de la sacarosa, para endulzar los productos. Al tener un contenido calórico inferior es apto para productos dentro de dietas hipocalóricas.
• El más importante es el sorbitol (alcohol de la glucosa). El nombre científico es glucitol.
• Algunos no son metabolizados por las bacterias bucales (xilitol). Uso como anticaries.
En los caramelos y los chicles añaden este tipo de azúcares porque añaden el dulzor y no dan el problema de generación de caries.
• Algunos producen quemestesis (sensación de frío bucal). Aplicación en chicles y caramelos (sorbitol, eritritol, xilitol, manitol...).
Sensación tanto de sabor como de picor, es algo que se busca en caramelos y chicles.
• Se absorbe más lentamente que la glucosa en el intestino y se transforma en fructosa en el hígado: presentan menos efectos en la glucosa sanguínea que la sacarosa (productos diabéticos).
La respuesta glucémica es menor que si estuviéramos consumiendo sacarosa, es muy importante para alimentos que van indicados para diabéticos.
• Provocan sensación saciante, hinchazón, diarrea (dosis > 50g) y flatulencias en dosis elevadas.
Limitación en el uso: Problemas gastrointestinales pueden ir asociados a un consumo elevado de estos azúcares.
Si miráis la cantidad tendríamos problemas a partir de dosis de 50g, que 50g son como 5 cajas o más de chicles; así que tampoco es un problema tan grave.
• Cuidado porque en diabetes la conversión de glucosa a sorbitol acelerada: causante de problemas derivados de esta enfermedad (problemas principales ojos, SN y riñón).
De forma natural en el organismo se va a dar la síntesis del sorbitol, el problema está en las personas que tienen diabetes que la conversión de glucosa en sorbitol está acelerada. El sorbitol se acumula en el interior de las células y provoca una complicación de las patologías asociadas a la diabetes, puede provocar problemas en la visión, en el sistema nervioso y en el riñón. Una elevada concentración de sorbitol en las células te puede llevar a desembocar en la aparición de cataratas.
DISACÁRIDOS Más abundantes e importantes para nuestra alimentación que los monosacáridos SACAROSA Formada por la unión de glucosa más fructosa.
• Azúcar de caña o de remolacha. Son las dos fuentes principales de sacarosa de los alimentos.
• Muy dulce y se digiere y absorbe con facilidad. Es la forma principal que se han utilizado los azúcares en la industria de los alimentos.
• Cuantitativamente, principal disacárido de nuestra dieta.
• Se emplea como edulcorante. Principal aditivo que nosotros consumimos.
• Ingestión USA promedio: 60kg/año sólo como aditivo. Por beber bebidas edulcoradas, comer dulces… a parte el que comería porque la sacarosa estuviera presente de forma natural.
LACTOSA • Azúcar de la leche. Galactosa más glucosa.
• Muy poco dulce. No provoca un gran sabor cuando lo consumimos.
5 • Leche.
MALTOSA Unidades de glucosa que se obtienen a partir de la hidrólisis de los almidones. A medida que vayan actuando las enzimas van a generar estas maltosas. No la encontraremos de forma libre en los alimentos, sino en el almidón en forma de polisacáridos.
• Generado en la digestión de polisacáridos como el almidón.
• Menos dulce que la sacarosa.
• Escindida por enzimas intestinales para generar glucosa que se absorbe.
Nuestro organismo sí que contiene las enzimas amilasas necesarias para hidrolizar estos enlaces y liberar las dos glucosas que contiene.
POLISACÁRIDOS •Nutrientes más importantes formados por largas cadenas de monosacáridos. Repeticiones de monosacáridos a partir de 10, destacamos el almidón.
•Almidón: degradado por amilasas presentes en saliva y otros jugos digestivos. Las amilasas de nuestro organismo hidrolizan este almidon y liberan las glucosas que contiene.
• Funcionalidad del almidón en las plantas: Producto de reserva energética de los vegetales (utilizan la energía almacenada en situaciones de dificultad o estrés como la germinación).
El almidón en las plantas es el reservorio de energía para que el embrión se pueda desarrollar durante la germinación. Todo el almidón se acumula en el endospermo, en el momento en el cual empieza el proceso de germinación, se estimula la actividad de las α-amilasas, que irán hidrolizando este almidón, liberarán las glucosas que irán al embrión para desarrollar la planta.
•Digestión: el almidón origina glucosa de forma constante y progresiva. Nos ayuda a mantener sus niveles circulantes y su suministro a las células.
•Rotura parcial de las cadenas de almidón (acción de las amilasas o del procesamiento) origina dextrinas. Cadenas más cortas, más fácilmente digeribles que los almidones (la digestibilidad depende en gran medida del tamaño y grado de ramificación de las cadenas de almidón).
En nuestro organismo tenemos las amilasas que van a hidrolizar el almidón y generar las dextrinas y a partir de ahí tenemos otras enzimas que lo volverán a partir para acabar obteniendo las glucosas que son las que nosotros utilizaremos.
Simplemente de recordatorio, el almidón es amilosa y amilopectina, los dos son homopolisacáridos, son glucosas con enlaces α1-4. Las amilosas son cadenas lineales, mientras que la amilopectina cada cierto nombre de glucosas (a las 20 o a las 25) genera un enlace α1-6 y va haciendo diferentes ramificaciones.
Ya veremos que el almidón en el alimento lo encontramos formando unos gránulos, tiene un grado de empaquetamiento muy importante. Los gránulos del almidón son muy característicos de la fuente de la cual proviene, 6 una forma de autentificar que la harina que te han vendido es de trigo y no de sorgo, sería ver por microscopia como es el grano de almidón.
En las patatas el gránulo de almidón es alargado, mientras que en el arroz hace como unos hexágonos; es una manera muy fácil de comprobar que la fuente es la que te han dicho.
Funciones de los glúcidos disponibles Funciones de los azúcares en el organismo: • Función energética (glucosa). Principal función. Algunas células del organismo dependencia total de CH para producir energía: células del cerebro, de la retina y glóbulos rojos.
El cerebro si no tiene glucosa se puede adaptar a utilizar cuerpos cetónicos para obtener energía, pero es problemático. El cerebro, la retina y los glóbulos rojos son más gluco-dependientes que el resto de células.
Otra función sería la formación de estructuras más complejas: • Formación de glucolípidos (pligosacáridos unidos a lípidos de membrana como fucosa, manosa, ac.Siálico).
• Formación de glucoproteínas: fucosa, manosa, ac.siálico.
• Componentes de nucleótidos y nucleósidos (ribosa).
• Función estructural (glucosaaminoglucanos presentes en tejido conectivo, epitelial y óseo como el ac. hialurónico, condroitina, etc...).
• Función gastrointestinal (fibra). Hace referencia a toda la fibra alimentaria que consumimos y que mejora todo lo que es el desarrollo del tracto gastrointestinal, el movimiento de la circulación (mejora en este aspecto).
Fuentes de glúcidos Están ordenadas de mayor a menor: •Cereales: Fuente principal. La mayoría de CH en forma de almidón.
•Edulcorantes: Segunda fuente de CH en la dieta. Lo más normal es la sacarosa, pero también pueden derivar del almidón (jarabes de glucosa o fructosa obtenidos de cereales). En muchos alimentos no somos conscientes de que los tomamos: bebidas refrescantes, alimentos preparados, pasteles, pastas… 7 Muchos de estos azúcares se obtienen del almidón por procesos de síntesis, de a partir de almidón se hace una de las reacciones enzimáticas, que tiene más aplicación en la industria, la síntesis de los jarabes de fructosa.
•Raíces y tubérculos: Tercera fuente de CH. Lo más consumido aquí patata. La mayoría de CH están como almidón.
Aquí lo que consumiríamos más sería la patata.
•Legumbres, vegetales, frutas.
•Leche y productos derivados.
En estos últimos el contenido de azúcar es muy inferior.
INDICE GLUCÉMICO Niveles de glucosa en sangre ¿Qué pasa con la glucosa después de haber ingerido un producto con CH? aproximadamente a la media hora después de haber consumido un producto con contenido en CH, vamos a obtener la máxima concentración plasmática de glucosa, y a partir de ahí los niveles van a ir bajando. Aproximadamente a las 2 ó 3 horas los niveles ya se habrán restablecido en lo que son los niveles basales de concentración de glucosa.
Lo que os explica aquí es que para que se lleve a cabo esta disminución de la glucosa, la insulina va a estimular la captación de la glucosa al interior de las células y por eso se va a provocar esta bajada.
8 Niveles de glucosa en sangre En función de los alimentos contendrá unos azúcares u otros, cada uno de los alimentos que nosotros consumimos nos va a provocar una respuesta glucémica diferente. Esta generación de glucosa plasmática y su posterior disminución, va a depender de lo que hayamos consumido.
Índice glucémico (glycemic index) El índice glucémico (GI) es una clasificación (de los alimentos) propuesta para cuantificar la respuesta relativa de la glucosa sanguínea a los glúcidos de los alimentos.
Porcentaje del área bajo la curva de respuesta de la glucosa sanguínea a una cantidad determinada de carbohidratos (50g) del alimento que se quiere cuantificar, durante 2 horas de post-absorción, respecto de la misma cantidad de carbohidratos (50g) de un alimento de referencia (pan blanco o glucosa) en el mismo individuo, en las mismas condiciones y utilizando la concentración inicial de glucosa como línea de base.
Comparar el área que genera la concentración de glucosa después de haber consumido un CH con la que estaría provocando una concentración conocida de glucosa o de pan. Por ejemplo, consumiríamos 50g de un alimento o de un CH en forma pura, y el área que nos proporciona la concentración plasmática de glucosa la comparamos con la que nos proporciona la misma cantidad de sustancia de referencia (pan blanco o glucosa).
http://www.glycemicindex.com/ 9 Os hemos puesto la página de la Universidad de Sydney, que podéis encontrar todo lo referente al índice glucémico.
Encontraréis valores en función del tipo de alimento, cual es la respuesta glucémica que proporciona cada tipo de alimento (la respuesta glucémica por ejemplo de la sacarosa es una, pero después cuando la tienes en el conjunto de la dieta, no va a ser la misma, porque tienes la interacción de todo el resto de componentes de la dieta).
Índice glucémico (glycemic index) Índice de glucemia (GI) que proporcionaría un azúcar, estaríamos comparando lo que proporcionaría la glucosa.
Tenemos alimentos que tienen una respuesta glucémica alta, sería aquellos en los cuales el área que me está generando se puede superponer con la que me genera la glucosa. Una respuesta rápida (en torno a la media hora) y después tendríamos una bajada rápida  esto sería una respuesta glucémica elevada.
Por otro lado, los que tienen una respuesta glucémica baja, vemos que la subida es más pausada y se mantiene más lentamente bajado. Esto sería un producto que estaría proporcionando una respuesta glucémica más baja.
En base a estos valores se clasifican los alimentos en tres niveles en función de si proporcionan un GI bajo, alto o medio. Si la respuesta es inferior a 55 sería un GI bajo, si está entre 55 y 69 es un GI medio, y a partir de 70 ya estaríamos hablando que proporciona un GI elevado.
Alimentos con I.G. bajo: <55, con I.G. intermedio: I.G 55-70 y con I.G. Alto (I.G > 70).
No siempre los CH simples tienen IG alto y los complejos IG bajo: la patata, el pan blanco y otros que contienen HC complejos tienen un IG alto.
10 Una cosa que no tenéis que extrapolar es que: un monosacárido me va a proporcionar un índice de lgucémia mayor, no siempre es así. Encontramos la patata (que principalmente tiene polisacáridos, almidón) y el GI que proporciona es alto. Así que no hagáis la proporción de que porque tenga un azúcar libre el GI va a ser mayor que si estuviera en forma de polisacárido.
Para que os hagáis una idea de los alimentos, en que índice están clasificados tomando como referencia la glucosa.
Por ejemplo, los productos aperitivos: las palomitas estarían en un nivel intermedio de GI, una bebida edulcorada ya estaríamos en respuesta glucémica elevada (a partir de 70), un donuts también estaría proporcionando una respuesta glucémica más elevada.
En lo que serían productos “tipo pan (almidonados)”: el pan blanco proporciona un GI bajo, mientras que por ejemplo, las patatas después de haberlas cocinado proporcionan un GI elevado (ya veremos que uno de los factores que influye en la respuesta glucémica de un alimento es el proceso culinario al cual le hemos sometido). En el caso de las patatas, después de haberlas cocinado, como el almidón pierde un poco la estructura, es más accesible para las enzimas y por eso la respuesta glucémica es más elevada.
En los vegetales en general la respuesta glucémica es baja. De esta tabla, los que nos proporcionarían un GI más alto serían por un lado las cebollas y por otro lado la remolacha (estaría medio-alto).
En cuanto a las frutas, por ejemplo tenemos la manzana que se denomina fruta dulce, pero debido a que la fructosa proporciona una respuesta glucémica es inferior, a pesar que la manzana es una fruta dulce, su respuesta glucémica es baja (porque el azúcar principal que tiene es la fructosa que tiene una baja respuesta glucémica). En cambio, el melón que tiene más glucosa proporciona una respuesta glucémica más elevada.
Estos serían expresados en forma de glucosa, pero la referencia la podéis hacer tanto en forma de glucosa como en forma de pan blanco.
11 Para que tengáis una referencia, esto sería lo mismo (más feo porque es sin dibujos). Tenéis la respuesta expresada en forma de pan blanco.
Podéis ver que la glucosa expresada en pan blanco proporciona una respuesta de 138, porque la respuesta glucémica de la glucosa es mucho mayor que la del pan blanco, por eso el valor es superior.
Os he destacado en negrita la respuesta de la glucosa, la del pan blanco, la de la sacarosa (mitad de la glucosa), y la de la fructosa (80% inferior que la glucosa).
Factores que afectan al GI de los alimentos: • Cantidad de carbohidrato. Cuanto más CH tenga mayor será la respuesta glucémica.
•Tipo del monosacárido: Glucosa, fructosa, galactosa. La glucosa es la que proporciona el GI más alto, le seguiría la fructosa y el último sería la galactosa (están ordenados).
• Naturaleza del almidón: amilosa, amilopectina, interacciones almidón-nutrientes, almidón resistente. Veremos después más en detalle los almidones resistentes (no podemos actuar sobre ellos).
• Cocinado/procesado: Grado de gelatinización del almidón, tamaño de la partícula, estructura celular.
Como ya os he comentado un factor muy importante es el procesado que se le hace al alimento. Todo lo que es el cocinado y el procesado va a ser crucial para que tenga una mayor o una menor respuesta glucemica. Porqué por ejemplo el almidón de las patatas o de cualquier producto, después de cocinarlo pierde la estructura, al estar en una estructura más amorfa es más accesible para las enzimas, por tanto es más fácil de hidrolizar y la respuesta glucémica es mayor.
12 • Otros componentes de los alimentos: grasa y proteína, fibra, antinutrientes, ácidos orgánicos. Si tenemos glucosa pura proporciona el GI que hemos visto, si consumo glucosa + aceite hace que la glucosa sea menor, por la grasa (la absorción se hace de forma más lenta).
Otros componentes como las proteínas, la fibra… hacen que el GI sea menor, porque hacen que el proceso de absorción sea más lento.
Factores que afectan al GI de los alimentos: Según el estado que se encuentra el CH en el alimento podemos diferenciar: (esto básicamente es referido al almidón que es el principal polisacárido que encontramos en los alimentos).
- Grado de cristalización de los granos de almidón y el grado de retrogradación (reasociación) después de cocinar.
En el almidón es muy importante la forma en la que se encuentre: cuando está en forma cristalizada, está muy empaquetado, no vamos a poder romperlo de forma tan eficiente y por tanto, la respuesta glucémica será menor. En cambio, después de haberlo cocinado pasa a una forma amorfa i sí que podemos romperlo más y obtener más glucosa a partir de él.
- El almidón está contenido en estructuras discretas, los gránulos de almidón, que si están intactos son inaccesibles a la amilasa: en el grano intacto la amilosa y la amilopectina están en un estado semicristalino, que lo hacen insoluble en agua e inaccesible.
- Tratamiento térmico de almidón con humedad: se pierde esta estructura cristalina, las cadenas toman agua y se hinchan (gelatinización del almidón), siendo en este momento accesibles a la amilasa. Cuando se enfría el almidón, gelatiniza y vuelve a recristalizar (retrogradación): almidón vuelve a ser poco asequible a la amilasa.
- Inaccesibilidad física del almidón disminuye su hidrólisis: más partículas de almidón que entran como tales en el intestino grueso (actúan como fibra y almidón no digerible).
El fenómeno de la retrogradación del almidón: El almidón contiene la amilosa y la amilopectina, la amilosa serían las cadenas lineales y la amilopectina es la que estaría haciendo ramificaciones α1-6. En un granulo de almidón en estado cristalino está todo muy empaquetado, no podría incidir sobre él, de forma tan eficiente las amilasas del organismo. Cuando hacemos el proceso de cocción a elevada temperatura, en primer lugar si por ejemplo hacemos una ebullición, el gránulo de almidón va a captar el agua, los gránulos se van a hinchar. Cuando hacemos la cocción de un producto con agua, que contiene almidón, se va espesando y llega a producirse la gelificación.
A medida que lo vamos cocinando, va a haber una difusión de las cadenas de amilosa, van a ir hacia el exterior, y va a ir rodeando el gránulo de almidón. Una vez tenemos el producto cocinado y después que se ha enfriado, lo que sucede es (la retrogradación) que tenemos el gránulo de almidón con las diferentes cadenas de amilosa que han salido. Estas cadenas de amilosa forman enlaces entre ellas, estos enlaces envuelven todo el gránulo de almidón, de manera que las enzimas no pueden entrar hacia dentro para romperlo (hay como una barrera que no se puede hidrolizar).
El principal problema, aparte de que no podamos utilizar este almidón, es que hay una precipitación del almidón (principal defecto en repostería). La retrogradación es lo que causa, por ejemplo cuando se hace un pastel, que después baje.
Referente a la nutrición nos importa que el almidón que está retroregtadado no se lo podemos utilizar porque está rodeado por cadenas de amilosa que han formado enlaces. Este almidón se va a comportar como si fuera fibra.
13 Comparativa entre un almidón cocinado o sin cocinar, cómo cambia la respuesta glucémica: Cuando está sin cocinar el gránulo de almidón está en su estructura cristalina original, de manera que como las enzimas son menos accesibles a este almidón, va a proporcionar una respuesta glucémica más baja.
Si el trigo lo hiervo y después lo consumo, la respuesta glucémica es mucho mayor. Esto es debido a que pasa de estructura cristalina a estructura amorfa, es más accesible a que las enzimas puedan romperlo, formar glucosas libres y pueda proporcionar esa subida (el pico de la gráfica).
Cambios en la concentración de glucosa plasmática después de comer almidón de trigo hervido o sin hervir.
Clasificación de almidón (in vitro con amilasa) El almidón se puede clasificar en diferentes grupos en función de lo fácil o difícil que es para nosotros absorberlo.
Se hacen pruebas in vitro con amilasas y se mira el tiempo que tardan estas amilasas en hidrolizar completamente este almidón.
1. RDS: Almidón de digestión rápida = glucosa liberada en 20 min de tratamiento. En 20 minutos el almidón se ha hidrolizado y ha liberado las glucosas que lo contienen.
2. SDS: Almidón de digestión lenta = glucosa liberada en 100 minutos.
3. RS: Almidón resistente = glucosa que no se ha liberado en 120 minutos. Finalmente tendríamos el almidón resistente, que es aquel que por mucho tiempo que lo tengas, no vas a obtener las glucosas porque son inaccesibles.
La estructura del almidón impide que se pueda hidrolizar.
Cuando el estudio es in vitro (en el laboratorio) lo máximo que se deja es 120 minutos, si a los 120 min sigo sin tener glucosa, considero que es un almidón resistente.
Causas que pueden provocar la aparición de almidón resistente: RS1: Almidón atrapado físicamente: los gránulos de almidón están atrapados en una matriz del alimento de modo que no puede ser atacado por amilasas. Se produce cuando hay granos enteros o poco triturados de cereales, semillas, legumbres. La cantidad de RS1 está afectada por el procesado y se puede reducir moliendo más.
14 Forma de solucionar esto: si el grano de cereal está intacto porque está atrapado con todo el resto de nutrientes, si yo este grano lo trituro, al ser el tamaño de partícula más pequeño voy a evitar este problema. Ahora tendré de digestión lenta o rápida.
RS2: Gránulos de almidón resistentes: Algunos gránulos de almidón nativos, de la patata y banana, resisten el ataque de la amilasa. Seguramente se debe al estado cristalino. Al cocinarse gelatiniza, pero dependiendo de la humedad que dan gránulos en estado cristalino. Dependiente de la especie de la que procede el almidón.
RS3: Almidón retrogrado: es el que hemos comentado, como tiene todas las cadenas de amilosa alrededor que están formando enlaces evita que las amilasas actúen sobre él, y por tanto no voy a poder absorberla.
De forma resumida sería lo que tenemos aquí (en formato de tabla): - Digestión rápida por ejemplo serían los recién cocinados porque todavía están en forma amorfa, esta rápidamente accesible.
-Digestión lenta serían los cereales, cuesta un poco más, pero a la larga se puede hidrolizar todo el almidón.
- Almidón resistente: el de nivel 1 que se puede solucionar con la molienda, el dependiente de la especie y el retrogradado.
La cantidad de cada tipo que contiene un alimento depende de la fuente de almidón, pero principalmente del tratamiento que se le ha hecho.
- Almidón RDS: almidón amorfo y totalmente dispersado: pan y patatas.
- Almidón SDS completamente digerido en el intestino delgado, pero más lentamente: almidón de alimentos muy densos como la pasta.
- Almidón RS no sería digerido y sería fermentado en el intestino grueso, todos los alimentos tendrían un poco.
Digestibilidad in vitro del almidón de una serie de alimentos 15 En esta tabla hay varios productos, de estos productos únicamente nos centramos los que son de la misma fuente, que son los del trigo.
En primer lugar tenemos la harina, que sería el grano de trigo triturado (hemos hecho el proceso de molienda). En la harina podemos ver que un 49% estará en forma de almidón de digestión rápida, un 48% estaría en forma de almidón de digestión lenta, y nos quedaría un 3% restante que estaría en el RS2 que hemos dicho que dependería de la especie (en función de la procedencia del almidón habrá mayor o menor dificultad para que se pueda utilizar este almidón).
A este trigo si le hacemos un proceso culinario, hacemos las Shortbread, las galletas típicas de mantequilla que se desmenuzan muy rápidamente. Características de estas galletas: tienen un contenido de agua muy bajo y en el proceso de cocción la temperatura no es muy elevada, como máximo se lleva hasta los 70ºC. El hecho de que tenga esta textura que se desmenuza es porque se le pone un alto contenido en grasas saturadas. En este caso, hemos hecho un tratamiento térmico que no es muy elevado, pero podemos ver que con el tratamiento térmico parte ha aumentado de la absorbible rápidamente. Hemos pasado a un 56 y un 43, y debido a este proceso de cocción, aunque ha sido bajo, y ha aparecido un poquito de almidón retrogradado, un 1%.
¿Qué pasaría si hacemos un proceso de cocción más rápido, que sería por ejemplo el caso del pan? En el pan además de que el contenido de agua es mayor, la temperatura también es mayor (llegamos hasta 120ºC en la cocción). El hecho de tener esa temperatura tan elevada, lo que hace es que no aumente mucho el rápidamente absorbible, pasamos hasta un 94% de almidón si consumimos el pan recién preparado (fresco). El pan sí que cuesta más el envejecimiento, pero si consumes un pan al cabo de una semana ya sería mucho menos (%).
Finalmente el último de los casos serían los espaguetis, lo que pasa con estos es que se produce una gelatinización durante el proceso de cocción. Esta gelatinización nos baja el contenido del rápidamente disponible, de manera que pasamos del 94 que teníamos a un 52 (debido al tratamiento de este trigo ha bajado la disponibilidad). Básicamente ha pasado de rápidamente disponible a medianamente.
Como veis en función del tratamiento cambia mucho el estado en el que se encuentra el almidón, cómo lo podremos absorber más o menos.
Efecto del tratamiento sobre la misma fuente (trigo): - Harina (white flour) poco almidón gelatinizado. 50% es digerido lentamente - Galletas de mantequilla (shortbread): hecho con poca agua, cocción T baja; sólo rompe un poco la estructura del almidón y aumenta poco el almidón rápido - Pan (white bread) hecho con más agua y con cocción larga; la mayoría de almidón se gelatiniza, haciendo que el 94% del almidón sea rápido.
- Espaguetis: se digiere más lentamente, básicamente a consecuencia de la inaccesibilidad del almidón.
Extrapolación de los datos de GI a dietas reales Una cosa que es importante que tengáis en cuenta es que hemos estado viendo índices de glucemia que me proporciona un nutriente, pero cuando estamos en nuestra dieta no los consumimos de forma aislada, sino que los consumimos todos mezclados. La respuesta glicémica no va a ser la misma que la que sería de los componentes individuales, no es la suma de los componentes individuales (es un valor diferente).
16 No podemos hacer una extrapolación directa, tenemos que hacer una serie de cálculos para saber cuál es el nuevo valor de respuesta glucémica que me proporcionaría mi comida.
Es muy importante el resto de componentes que hay en la dieta aparte de glúcidos.
Las proteínas y los lípidos hacen que el GI sea más bajo. La fibra también, ya que interacciona con las glucosas y hace que la absorción de la glucosa sea de forma más paulatina, de manera que la respuesta glucémica también será menor.
El tiempo que transcurre entre la ingestión y la absorción de la glucosa con su correspondiente aparición en la sangre relacionado con el tiempo en que el alimento se retiene el estómago: - Alimentos glucídicos normalmente poco tiempo en el estómago.
-Presencia de proteínas o, especialmente, lípidos: tiempo de retención del alimento en el estómago mucho más largo (la glucosa pura ingerida a la vez que un lípido presenta un GI mucho más bajo que el obtenido sin lípido).
Alimentos son mezclas complejas de nutrientes y la influencia de la presencia de lípidos y proteínas en la dieta es mucho más determinante para establecer el índice que la propia naturaleza del glúcido. La presencia de fibra aún prolonga más el tiempo de absorción de los azúcares, por lo que el índice glucémico se modifica aún más, dando valores mucho más bajos que los teóricos.
Interpretación del GI (Esta diapo se la salta) Cálculo del GI de una comida o una dieta y de la carga glucémica A partir del GI de los alimentos se puede calcular el GI de una comida o dieta: sumando el producto de g de carbohidrato de cada alimento por su GI y dividiendo por el total de g de carbohidrato de la comida.
La carga glucémica se calcula igual pero sin dividir por el total de g de carbohidratos de la comida. Es un indicador de la demanda de insulina que se induce por la comida.
¿Cómo hacemos el cálculo de la respuesta glucémica que proporcionaría una comida que podemos hacer cada día? Tenemos un ejemplo de un desayuno que hemos incluido: pan, cereal, leche, azúcar y zumo de naranja; serían los componentes estándar que tendría un desayuno equilibrado.
Lo que hacemos es miramos cuantos CH proceden de cada una de las fuentes, por ejemplo 25g de CH que proporcionaría el pan, 25 el cereal, 6 de la leche, 5 del azúcar y 12 del zumo de naranja. Hacemos la suma del total de CH que me está proporcionando.
Para hacer el cálculo de la respuesta glucémica multiplicamos los gramos que tenemos de cada uno de los alimentos por la respuesta glucémica que da este alimento, y lo dividimos por el total de CH.
17 Ejemplo: una comida que tiene pan, cereales, leche, azúcar y zumo de naranja.
Por ejemplo para saber el aporte de la respuesta glucémica que tiene el pan en el total, haríamos 25g de CH x 100 (GI), y esto lo dividimos por el total de CH que estamos ingiriendo que son 73. Hacemos esto para cada uno de ellos y lo sumamos al final, de manera que podemos decir que en este desayuno la respuesta glicémica va a ser de 80.
* Podéis ver que los valores están en base a pan, porque estamos dándole un 100 al pan.
Esto sería la respuesta glicémica del desayuno pero a veces lo que queremos ver es la carga glucémica total que tiene este desayuno. Para hacer esta carga glucémica sería lo mismo pero sin dividir cada uno de los puntos por el 73 (total de CH).
Simplemente haríamos  cantidad de CH x respuesta glucémica, en cada uno de los casos y lo sumaríamos. Aquí la carga glucémica sería 5857.
CONSUMO DE GLÚCIDOS E INGESTA RECOMENDADA Los glúcidos dan la parte más importante de energía de la dieta en humanos. La proporción de almidón, azúcares y fibra de la dieta es muy variable (desde el 40 al 85%).
Hace unos años, la forma predominante que teníamos en la dieta la proporcionaban los cereales. A medida que las poblaciones se han ido desarrollando en los países occidentales ha habido una substitución de los CH de los cereales por otras fuentes. Se ha sustituido azúcares por grasas, esto ha provocado cambios en el patrón de ingesta de los CH.
18 Aquí tenemos tres dietas diferentes que podemos encontrar en la actualidad (una de ellas os parecerá muy rara, pero es un caso concreto) 1) Dieta occidental: hay un contenido muy grande de ingesta de grasas y de proteínas.
2) Dieta que tienen en países en vías de desarrollo (plantain-eating): el ejemplo que tenemos aquí es Uganda, la base de su alimentación es consumir plátano. El plátano tiene mucho almidón, prácticamente toda la dieta es almidón (más de un 80%). A parte tienen azúcares que también les viene del plátano. Después tienen una pequeña cantidad de grasa y de proteína (muy poco).
3) Dieta de los países asiáticos: en este caso tenemos Japón, la base de la alimentación es el arroz.
Se puede ver que en los países occidentales ha habido una pérdida de la importancia del almidón con un incremento de las grasas principalmente, esto está provocando una serie de desajustes en la población (problemas de obesidad).
CONSUMO DE GLÚCIDOS Y OBESIDAD Aquí simplemente es lo que os comentaba del cambio en los patrones alimentarios en las poblaciones, que ha habido una sustitución del uso del almidón por el uso de grasas. Está provocando la epidemia de la obesidad.
Esto viene dado porque, por ejemplo, la densidad energética de los productos que tienen como base azúcares es menor que la densidad energética que tienen los productos que son ricos en grasas; están consumiendo más energía y está provocando problemas.
Alimentos ricos en CH y tienen mucha energía serían los frutos secos y la miel, pero sin embargo el consumo de estos productos en proporción no es muy grande (su importancia en la dieta es muy pequeña, no serían un problema).
Ventajas del almidón: Cuando se cocina el almidón los gránulos se hidratan, captan mucha cantidad de agua, provoca una sensación de saciedad mientras estás comiendo (se llena el estómago más rápidamente).
RDA 19 Cantidades diarias recomendadas: realmente se podría decir que nuestro organismo podría vivir sin aporte de glucosa, porque se adaptaría y buscaría otras alternativas, excepto en los casos concretos del cerebro, retina… (Tejidos dependientes de la glucosa).
De todas formas puede utilizar las proteínas y las grasas, y mediante la gluconeogénesis generar esta glucosa que después la utilizaría. Sin aporte externo podríamos funcionar.
Sin embargo, la cantidad de proteína y de grasa que habría que consumir para compensar la falta de glucosa, sería tan grande que provocaría una serie de desajustes en el organismo.
- En Estados Unidos se ha establecido un límite de 130g/día de CH. se considera que serían suficientes para cubrir nuestras necesidades y evitar la formación y acumulación de cuerpos cetónicos en nuestro organismo. La FAO dice que no hace falta 130, que con 50 ya está bien.
RDA EFSA emitió una opinión científica al respecto: Ellos consideran que estas actividades no son suficientes (las de EEUU y la FAO) para compensar todas nuestras necesidades diarias. La EFSA recomienda entre el 45-60% de la dieta tiene que venir de los CH.
Si por ejemplo tenemos una dieta de 2000Kcal, 1200Kcal tendrían que ser de CH (el cálculo está hecho con el máximo, con el 60%).
Summary: EFSA Journal 2010; 8(3):1462 SCIENTIFIC OPINION Total and glycemic carbohydrates “As energy balance is the ultimate goal, dietary reference values for carbohydrate intake cannot be made without considering other energy delivering macronutrients and will be given as percentage of total energy intake (E%). The absolute dietary requirement for glycaemic carbohydrates is not precisely known but will depend on the amount of fat and protein ingested. Generally, an intake of 50 to100 g per day will prevent ketosis. An intake of 130 g per day for both children (>1 year) and adults has been estimated to be sufficient to cover the needs of glucose for the brain. However, these levels of intake are not sufficient to meet energy needs in the context of acceptable intake levels of fat and protein.” … “Based on the above considerations the Panel proposes 45 to 60 E% as the Reference Intake range for carbohydrates…” Ejemplo: Dieta de 2000Kcal, según el gasto energético: (2000)·(60) = 1200kcal de HC En gramos: 1200kcal / 4 (kcal/g) = 300g de carbohidratos 20 Upper limit ¿Problemas de toxicidad por excesos de CH? un exceso de sacarosa o fructosa puede provocar problemas.
Mucho del azúcar que estamos consumiendo no somos realmente conscientes, porque está metido en los productos como aditivo (bollería, dulces, helados…) Para que os hagáis una idea de cuánto azúcar bebéis con la bebida: Digestión de los glúcidos Tenemos diferentes tipos de enzimas que los hidrolizaran.
- Amilasa: hidrolizar los enlaces del almidón para liberar dextrinas. La a-amilasa no puede romper los enlaces a-1,6. La cantidad de amilasa que hay en la saliva es muy pequeña (despreciable).
- Sobre las dextrinas actúan las glucoamilasas (se encuentran en las microvellosidades de los enterocitos), tienen la capacidad de actuar sobre dos moléculas. Por un lado maltasas (va a romper los enlaces a-1,4) y por otro lado puede hidrolizar sacarosas (actividad sacarosa).
21 - La lactasa, por un lado va a hidrolizar la lactosa, y por otro lado va a hidrolizar los azúcares que están unido a los lípidos (actividad florizin hidrolasa).
Carbohydratehydroyzing enzymes Para que lo veáis más claro (resumen): Tendríamos los dos componentes del almidón, la amilosa y la amilopectina, debido a las α-amilasas van a generar maltosas y dextrinas. Esto estaría en saliva y en jugos pancreáticos, pero lo principal son los jugos pancreáticos.
Una vez ya hemos liberado maltosas y dextrinas en las microvellosidades del intestino, tenemos glucoamilasas que hidrolizan las dextrinas, al romperla libera maltosas. La maltasa las rompe formando glucosas libres.
22 Aquí tendríamos los mismo: Saliva y jugos pancreáticos va a generar dextrinas (va a romper de forma grosera el almidón) y en las microvellosidades del intestino voy a pasar a los componentes individuales que son los que absorbemos.
(Va leyendo el esquema) 23 Absorción En este dibujo podemos ver cómo se hace la captación de estos azúcares (fructosas, glucosas y galactosas). En todo el proceso anterior la hemos hidrolizado y una vez ya se ha hidrolizado, aquí voy a hacer la captación.
En primer lugar, en la membrana apical podemos encontrar dos tipos de sistema de transporte (captación): - SGUT: Va a ser específica para la glucosa y la galactosa. Va a permitir la captación de la glucosa, pero para ello necesita un gasto energético (es a contra gradiente). La energía la obtendrá debido a la bomba Na+/K+, hará el intercambio con el Na+ y permitirá avanzar la glucosa hacia el interior.
- GLUT 5: va a captar la fructosa por difusión pasiva, tiene que haber una concentración elevada para que la pueda captar.
Una vez ha pasado  tenemos en la baso-lateral la GLUT 2 (permite el paso de la glucosa y de la fructosa al interior).
La glucosa la necesitamos como fuente de energía, por otro lado, también la vamos a almacenar en forma de glucógeno. Y la otra parte en grasas (todos los excedentes de la 24 dieta) y otra parte se excreta.
Las vías metabólicas predominantes de la glucosa varían en diferentes tipos celulares dependiendo de la demanda fisiológica.
Hígado fundamental en la homeostasis corporal de la glucosa. Tejido adiposo, músculo cardiaco y esquelético y cerebro responden a las concentraciones plasmáticas de glucosa alterando su uso interno, pero no contribuyen a la homeostasis corporal de la glucosa liberando glucosa a la sangre.
Utilización de la glucosa: HIGADO: - Oxidación completa para obtener energía, almacenamiento en forma de glucógeno o proveer carbonos para la síntesis de ácidos grasos y aminoácidos.
- Liberación de glucógeno o síntesis de novo (hipoglucemia). Oxidación glucosa para producir NADPH y ribosa-5-fosfato: la biosíntesis de otras biomoléculas (ác. nucleicos).
• MÚSCULO CARDIACO (metabolismo de glucosa siempre aerobio) Y ESQUELÉTICO (también anaerobio).
- oxidación completa de la glucosa - almacenamiento en forma de glucógeno (para su propio consumo) • TEJIDO ADIPOSO - degradada parcialmente para proveer glicerol (síntesis de triglicéridos) - oxidada totalmente: unidades de dos carbonos (acetil-CoA): síntesis de ácidos grasos.
- necesidad de energía: libera combustible metabólico como ácidos grasos libres • CEREBRO dependiente de su suministro continuo: capaz de oxidarla completamente: CO2 y agua. En condiciones de ayuno, se adaptará al metabolismo y utilizará cuerpos cetónicos para captar energía.
• ERITROCITOS capacidad limitada de oxidarla (no tienen mitocondrias), pero la obtención de energía depende exclusivamente de glucosa oxidándola parcialmente hasta lactato vía glucólisis.
• Otras células especializadas, como las células de la córnea, cristalino, retina, leucocitos, células testiculares y células de la médula renal, son eminentemente glucolíticas.
La glucosa también sirve como molécula precursora para la síntesis del resto de los HC: glicoproteínas, proteoglicanos y glicolípidos corporales (componentes importantes de los fluidos corporales, la matriz de los tejidos, las membranas y las superficies celulares).
De forma resumida tenemos esta tabla, donde podemos ver de los diferentes órganos y tejidos cual es el combustible que pueden utilizar. En función del tejido se puede adaptar en la utilización de la glucosa o no.
25 En el hígado tenemos la obtención de energía y por otro lado tenemos el almacenamiento de la glucosa en forma de glucógeno.
Por otro lado, la glucosa va al hígado y el páncreas permite la excreción de insulina que permitiría la absorción de la glucosa por los tejidos y órganos.
Entonces los músculos almacenan y utilizan la glucosa como combustible.
Podemos ver que la ingesta diaria más elevada es de hidratos de carbono (300g) mientras que de grasas y proiteínas són 100. Si miramos el número de días que tenemos para agotar los depósitos, las grasas podemos estar 56 días, de proteínas unos 20 y los HC en menos de un día ya las gastamos.
Distribución y metabolismo de la glucosa: Esencial: principal combustible celular, y aporta materiales de construcción para la formación de materiales propios (ejemplo: reservas de lípidos).
26 - Todas las células pueden usar glucosa como combustible: razones de seguridad funcional muchas pueden utilizar otros sustratos alternativos (grasas y aminoácidos). Algunas células uso de glucosa (glóbulos rojos y células del tejido nervioso): suministro continúo al sistema nervioso a través de la sangre.
- Disminución de la concentración de glucosa disponible: - Reserva de glucosa para el consumo de las células con dependencia total (presencia de diferentes transportadores según los tipos de célula). Las células de los demás órganos utilizan combustibles alternativos (ácidos grasos).
- Hipoglucemia: el cerebro no puede conseguir suficiente glucosa para funcionar adecuadamente: sudor frío, temblor, pérdida de la vista y del conocimiento.
Movilización de todo sustrato que pueda aumentar la glucosa sanguínea (reservas de glucógeno de hígado) y aumento de la tensión arterial para mejorar así el aporte de glucosa al cerebro - Hiperglucemia. Comida rica en alimentos glucídicos: niveles de glucosa en sangre aumentan: secreción inmediata de insulina los diversos tejidos la captan rápidamente para mantener los niveles en sangre estables. Los tejidos utilizan esta glucosa: - como fuente energética o para reponer el glucógeno gastado.
- una parte importante de la glucosa se utiliza para ser transformada en otros materiales, destacando las reservas lipídicas.
Ayuno o bajo consumo de HC: - Poca glucosa: reservas. Las grasas sustrato energético en la mayoría de células.
- Tejido nervioso sigue reclamando glucosa, y además mucha (~ 1/4 de la energía consumida en condiciones de reposo basal). Glucógeno hepático, pero no suficiente, síntesis a partir de otros materiales disponibles para gluconeogénesis (esencialmente en el hígado) y utiliza diversas moléculas de tres carbonos para formar la de seis de la glucosa que libera a sangre. El principal problema es que no puede utilizar los fragmentos de dos carbonos (acetilCoA) provenientes de la degradación de los ácidos grasos.
- Uso de otros materiales disponibles, básicamente las proteínas (pueden proporcionar fragmentos de tres carbono): algunos AA son sustratos gluconeogénicos (a expensas de nuestra propia proteína).
- Proceso de síntesis de glucosa energéticamente caro y complicado: eliminación del nitrógeno de los AA: importante limitar al mínimo la utilización de glucosa en esta situación, por ejemplo reutilizando el lactato que se forma como producto final en los eritrocitos y transformándolo en glucosa en el hígado según el ciclo de Cori.
27 Distribución y metabolismo: En cualquier caso y situación, el mantenimiento de los niveles circulantes de glucosa es absolutamente esencial para el correcto funcionamiento de todo el organismo, al serlo para que funcione el sistema nervioso, que controla todo los demás sistemas.
La imposibilidad de aprovechar la mayor parte de la energía de las grasas para este fin, ya que da fragmentos de dos carbonos en lugar de fragmentos de tres, hace que las situaciones generadas por las dietas restrictivas del ayuno más o menos intenso tengan que ser evaluadas con precisión, para evitar así problemas muy serios relacionados con Esta necesidad a corto plazo del sistema nervioso de utilizar glucosa como combustible energético esencial.
Problemas de absorción y metabolismo de CH: Podemos tener también alteración en lo que es fructosa y galactosa.
Galactosemia provoca formación de cataratas.
Este es el metabolismo de la fructosa y tenemos marcadas las tres enzimas importantes y 28 limitantes, que son las que van a dar lugar las alteraciones en las personas. Tenemos la fructoquinasa (1), tenemos la aldolasa B (2) y finalmente la fructosa-1.6 difosfatasa (3).
Fructosuria: - Enfermedad rara pero benigna, sin sintomatología. Concentraciones altas de fructosa en sangre después de la ingestión de fructosa, sacarosa o sorbitol (incorrecto diagnostico de diabetes mellitus).
- El defecto enzimático de la fructokinasa produce una más lenta transformación de la fructosa a fructosa-6-P por la enzima hexoquinasa en el músculo y tejido adiposo.
- Detección: búsqueda de sustancias reactivas en orina.
- No indicado ningún tratamiento dietético y el pronóstico es excelente.
Intolerancia hereditaria a la fructosa (HFI): - Aumento de Fructosa 1-P inhibe la acción de Fructokinasa: fructosemia.
- Consecuencias más dañinas resultado de que el fosfato es atrapado dentro de la célula en forma de Fructosa 1-P (no puede ser hidrolizada a Fructosa y fosfato, ni isomerizada a Fructosa 6-P o Glucosa 1-P, ni fosforilada a Fructosa 1,6 di-P): Disminución en la producción de ATP: - Afectación de la gluconeogenesis (también por la participación de la aldolasa en la interconversión entre fosfotriosas y fructosa 1,6 bi-P): hipoglicemia - La falta de energía en los hepatocitos afecta la síntesis de proteínas plasmáticas, también factores de coagulación: hermorragias.
- Como la producción de ATP esta disminuida, la adenina se acumula y su conversión a ácido úrico aumenta: Hiperuricemia.
- El paciente puede presentar hipoglicemia severa, vómitos, retrasos en el desarrollo, ictericia, coagulopatias, hepatomegalia, acidosis metabólica severa y un paciente no tratado puede presentarse insuficiencia hepática y morir.
- El tratamiento a largo plazo consiste básicamente en la eliminación de fructosa, sacarosa y sorbitol de la dieta.
- Incidencia de 1: 20.000 recién nacidos (no síntomas en lactancia materna).
Deficiencia hereditaria de fructosa-1,6-bisfosfatasa: - Impide la formación de glucosa a partir de todos los sustratos neoglucogénicos, lactato, glicerol, alanina y fructosa.
- Mantenimiento de la glucemia depende solo de la ingesta de glucosa, galactosa y degradación de glucógeno.
- Toleran más fructosa porque puede ser transformada a lactato y se forma menos fructosa-1-P.
29 - 50% acidosis láctica e hipoglicemia (retardo mental) desde el nacimiento: hiperventilación, disnea, taquicardia, irritabilidad, coma, convulsiones. Si sobreviven crecimiento puede ser normal. El otro 50% no presentar signos en meses o años (agentes infecciosos).
- Hace años pronostico muy malo. Actualmente tratamiento previniendo hipoglucemia y neoglucogénesis (cuidado ayuno prolongado, dietas fraccionadas e ingesta elevada de CH complejos).
Alteraciones en el metabolismo de la galactosa: La deficiencia de galactosa va referida a la deficiencia tanto del paso de galactosa a galactosa-1 fosfato, como también el paso siguiente, que hace glucosa-1 fosfato, las dos hacen galactosemia. Por otro lado tenemos la deficiencia de UDP-galactosa-4-epimerasa.
Diferencia en el contenido de glucosa entre una persona normal y una persona diabética no controlada.
Tiene concentraciones de glucosa máselevadas ya que no entra dentro de las células por la insulina.
Diabetes: 30 31 32 ...