TEMA 6: Hidratos de carbono Flashcards
propriedades de HC
funcion : primaria: producción de E
secundaria : as funciones plásticas y reguladoras.
- aportan 4 kcal/g y se metabolizan completamente (caso a parte la fibra alimentaria: 2 kcal/g).
-50-60% de la energía total aportada por la dieta.
- constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno cuya fórmula general es (CH2O)n.
Los átomos de carbono están unidos a otros grupos funcionales: carbonilo (aldehído o cetona) e hidroxilo.
fuentes alimentarias de CH
- Animales: Glucógeno de carne y pescado.
- Vegetales: Principalmente almidón de cereales, tubérculos y legumbres y azúcares
de frutas.
clasificacion nutricional de hidratos de carbono
- estructura quimica
- funcones
- digestion
4.1 RUTAS PRINCIPALES DE METABOLIZACIÓN
4.2. METABOLIZACIÓN HEPÁTICA POSTPRANDIAL
4.3. METABOLIZACIÓN HEPÁTICA INTERDIGESTIVA
4.4. METABOLIZACIÓN EN TEJIDOS PERIFÉRICOS
estructura quimica
- Monosacáridos (glucosa, fructosa y galactosa);
- disacáridos (sacarosa: azúcar, lactosa: leche y maltosa: almidón); oligosacáridos y
- polisacáridos (almidón: vegetales, glucógeno: tejidos animales (hígado y músculo) y fibra dietética: cereales, fruta, hortalizas).
- oligosacáridos
monosacáridos
(manosa y galactosa) son epímeros de la glucosa;
son los azúcares más sencillos.
Son muy solubles en agua y dulces (excepto manosa).
tipos de monosacaridos
- Aldosas con importancia fisiológica:
- Xilosa y arabinosa: Pentosas que forman parte de un subtipo de la fibra
- Ribosa: ARN
- Galactosa
- Glucosa
- Manosa: fibra
2.Cetosas con importancia fisiológica: Fructosa
- Pentosas con importancia fisiológica: No suelen estar libres en los alimentos
- Xilosa y arabinosa - Ribulosa - Hexosas con importancia fisiológica: Más importantes a nivel nutricional
- Glucosa: proviene del almidón y glucógeno
- Fructosa: fruta y miel. Es el principal azúcar de la fruta.
- Galactosa: leche
- Manosa
Disacáridos:
Tienen enlaces químicos difíciles de romper de tipo covalente glucosídico (⍺-1,4 o -1,4) hidrolizado por medios químicos o enzimáticos.
El enlace -1,4 es más difícil de romper, por lo que si no hay mucha enzima se acumula el disacárido y, al ser muy soluble en agua, se incrementa la presión osmótica, de tal forma que el intestino libera agua, provocando diarrea.
Los disacáridos son solubles en agua; cristalizan altas concentraciones (azúcar); tiene sabor dulce (menos que los monosacáridos); y son fermentados por los m.o., pero a altas concentraciones inhiben su actividad, y se utilizan como aditivos conservadores.
Sacarosa:
Azúcar de caña y remolacha.
Tiene gran cantidad en la caña de azúcar, remolacha , raíces y frutas. Tiene un poder edulcorante de referencia (1). Cristaliza fácilmente para producir azúcar.
Lactosa:
Leche.
Es el azúcar principal de la leche y es menos dulce que la sacarosa, pero más soluble.
No cristaliza, se utiliza mucho en la industria de panificación y confitería y la ausencia de la enzima lactasa da lugar a la intolerancia a la lactosa (molestias gastrointestinales).
Maltosa:
Cereales.
Es menos dulce que la sacarosa; es muy soluble, pero no suele cristalizar.
Es muy fermentable y se obtiene a partir de almidón y cebada, por lo que son utilizados en la industria panadera.
Isomaltosa:
Hidrólisis del almidón.
- Trehalosa:
Levadura y hongos.
Se encuentra de forma abundante en los hongos, setas, y no es fácilmente digerible.
Lactulosa:
Proviene de la lactosa por una reacción química y no se puede digerir, por lo que fermenta en el intestino (prebiótico); se utiliza de laxante osmótico.
oligosacáridos
Los oligosacáridos son trisacáridos (rafinosa), tetrasacáridos (estaquiosa) y pentasacáridos (verbascosa) que producen flatulencias por fermentación y se encuentran en las legumbres.
polisacáridos
Los polisacáridos pueden ser reservas energéticas: glucógeno y almidón natural o modificado (cereales, tubérculos).
- absorben agua, se hinchan (producen soluciones viscosas). Se hidrolizan de forma química y enzimática; y son muy hidrofílicos (por tener muchos grupos -OH).
almidón
El almidón es el polisacárido (vegetal) más importante para la nutrición humana, por ser la principal molécula que aporta E.
No es dulce y es muy insoluble en agua fría, forma geles en agua caliente, lo que se usa en tecnología culinaria.
Al enfriarse forma geles (gelatinización) según:
- Temperatura
- Azúcar (↑ azúcar → ↓ gelatinización)
- Grasa (↑ grasa → ↓ gelatinización)
- Proteínas (↑ proteínas → ↓ gelatinización)
Está formado por amilosa (lineal ⍺-1,4) y amilopectina (ramificado ⍺-1,4 y ⍺-1,6) y se va degradando por los extremos por la ⍺-amilasa hasta llegar a una ramificación.
Al calentar, se abren las cadenas.
glucogeno
El glucógeno es una esfera de 21 nm de diámetro formada por cadenas de polisacáridos con unos 13 residuos de glucosa cada una.
Las cadenas son ramificadas o no y están dispuestas en 12 capas concéntricas.
Las cadenas ramificadas se encuentran en las capas internas y las no ramificadas en las externas.
Se degrada en maduración de la carne.
estructurales (fibra dietética)
También los hay estructurales (fibra dietética), que se encuentra en frutas, verduras, semillas (si las masticamos), productos integrales.. Estas son poco solubles y absorben poca agua.
Son moléculas muy estables por puentes de hidrógeno, por lo que son difícilmente digeribles y llegan al colon y fermentan.
Dentro de estos estructurales se encuentran celulosas, hemicelulosas, pectinas, gomas (de semillas, exudados y fermentación) y de origen marino.
celulosa
La celulosa forma parte de la pared celular de los vegetales, es un polímero de glucosa (enlace -1,4).
Alterna regiones amorfas con cristalinas. Es poco soluble (salvo en medio ácido), aunque es higroscópica (absorbe agua y se hincha).
No podemos digerirla, por lo que es fibra alimentaria. Existen celulosa modificadas (carboximetilcelulosa) que son aditivos para salsas y emulsiones (espesante).
hemicelulosa
La hemicelulosa también forma parte de la pared celular de los vegetales, es un polímero de pentosas (arabinosa y xilosa), ácido glucurónico y hexosas (glucosa, manosa y galactosa).
No podemos digerirla, es fibra alimentaria. Tiene una gran capacidad de retención de agua, por lo que se usa en panadería para incrementar el volumen de la masa y retrasa la desecación del pan.
pectina
La pectina forma parte de la pared celular de los vegetales, es un polímero de ácido galacturónico. Es soluble en agua e higroscópica, es un emulsionante y espesante (mayonesa, gelatinas, mermeladas…).
applicacion alimentaria de los polisacáridos
- Estabilización de agua
- Emulsionantes
- Gelificantes
- Estabilizantes de espuma (emulsión de líquido y gas)
- Espesantes
- Encapsulación (aromas, compuestos bioactivos, etc.)
- Floculantes
- Control de la cristalización de lo azúcares
Abundancia en la naturaleza
3. Uso alimentario
4. Poder edulcorante: La sacarosa es el de referencia (1). Los polioles dan sensación de frescor (xilitol en chicles).
- Efecto glucémico
gomas
Las gomas son polisacáridos solubles que se encuentran en vegetales terrestres, marinos (algas) y microorganismos. Se utilizan para formar geles:
- Quesos: Prevenir sinéresis (pérdida de suero)
- Helados: Aportan cuerpo
- Salchichas: Ligantes
- Salsas: Espesantes
- Zumos: Estabilizantes
- “Chucherías”: Forma flexible
- funciones de HC
1.Producción de energía
2. Constituyentes de moléculas biológicas
3. formación de tejido conectivo
4. Acción detoxificante por formar el ácido glucurónico.
5. Regulación del funcionamiento intestinal
6. Propiedades sensoriales de los alimentos (sabor dulce, textura, palatabilidad,
pardeamiento)
- DIGESTIÓN
La digestión de los CH supone la hidrólisis de los polisacáridos hasta oligosacáridos y estos a monosacáridos, que pueden ser absorbidos.
digestion
- Boca: La ⍺-amilasa salival comienza la hidrólisis del almidón y glucógeno.
- Intestino delgado: La ⍺-amilasa pancreática degrada al máximo los oligosacáridos,
mientras que las disacaridasas intestinales hidrolizan los disacáridos hasta
monosacáridos - Intestino grueso: Los compuestos de fibra alimentaria (celulosa, hemicelulosa y
pectinas) no son digeridos ni prácticamente fermentados por la microbiota intestinal.
Absorción de monosacáridos: Glucosa y galactosa por transporte activo y fructosa por difusión facilitada.
4.1. RUTAS PRINCIPALES DE METABOLIZACIÓN
La glucosa obtenida de los alimentos se puede utilizar metabólicamente en 4 vías distintas:
1. Glucogenogénesis
2. Glucólisis:
3.Vía de las pentosas fosfato:
4.Producción de otros metabolitos:
Glucogenogénesis:
Síntesis de glucógeno a nivel hepático (para mantener la glucemia) y medular (para la actividad física).
En función de insulina (síntesis de glucógeno), glucagón o adrenalina (degrada glucógeno) se activa o inhibe la gluconeogénesis y glucogenólisis.
Glucólisis:
Obtención de E (músculo) y lipogénesis (tejido graso). Consiste en la metabolización de glucosa para sintetizar TG (lipogénesis) que se envían a tejidos periféricos por las VLDL. Los AG se sintetizan a partir del acetil-CoA y el glicerol fosfato a partir de las triosas fosfato. La lipogénesis hepática es muy importante ya que los TG sintetizados se almacenan en el tejido adiposo y si falla su transporte, aparece el hígado graso.
Vía de las pentosas fosfato:
Formación de compuestos reductores (NADPH y H+) para la biosíntesis de AG (acetil-CoA y lipogénesis) y la formación de ribosa fosfato para producir nucleótidos.
Producción de otros metabolitos
síntesis de UDP-glucurónico (metabolito detoxificante que se conjuga con bilirrubina, hormonas esteroídicas y fármacos para eliminarlos), glicoproteínas de membrana (glucosamina y N-acetilglucosamina) e intermediarios glucolíticos (aa no esenciales como serina y alanina).
4.2. METABOLIZACIÓN HEPÁTICA POSTPRANDIAL
El hígado es el primer órgano en contacto con los nutrientes “recién digeridos” excepto las grasas, que por el sistema linfático pasan a la circulación general.
El hígado se encarga de almacenar E en forma de glucógeno. El hígado también juega un papel muy importante en el metabolismo aminoacídico. La actividad hepática varía en función del nivel de glucógeno almacenado y nutrientes plasmáticos.
situación postprandial,
En situación postprandial, los monosacáridos absorbidos (glucosa, fructosa y galactosa) llegan al hígado por vena porta, donde se fosforilan como “activación” para poder ser metabolizados.
glucosa
La glucosa se fosforila en posición 6 (Glu-6-P) solo si llega en concentraciones elevadas al hígado y hay insulina (situación postprandial). Casi no se usa para obtener E por lo hepatocitos (ciclo de krebs y cadena respiratoria) porque el principal sustrato energético de los mismos son los AG.
galactosa
La galactosa se transforma en Glu-1-P (primero a galactosa-1-P), que se utiliza en el metabolismo del glucógeno y la glucólisis.
fructosa
La fructosa se fosforila en posición 1 (Fru-1-P) en la vía glucolítica (triosas fosfato).
sorbitol
El sorbitol (polialcohol edulcorante) se absorbe lentamente y se metaboliza hasta fructosa (sorbitol deshidrogenasa). Se puede transformar en glucosa pero no en el hígado, por lo que se transforma en fructosa en el hígado.
4.3. METABOLIZACIÓN HEPÁTICA INTERDIGESTIVA
En los periodos de ayuno (cuando no se está comiendo-haciendo la digestión) existe una necesidad alta de glucosa plasmática para la obtención de energía (de forma exclusiva) por parte de las neuronas, células sanguíneas, médula renal y cristalino.
Los miocitos (células musculares) y adipocitos (células del tejido graso) también consumen cantidades elevadas de glucosa, aunque no de forma exclusiva, lo que conlleva un descenso de la glucemia y una liberación de glucosa del hígado por:
Glucogenólisis: Degradación del glucógeno, para liberar Glu-6-P y a partir de ella, glucosa. Se activa a partir del glucagón o adrenalina.
Gluconeogénesis: Síntesis de glucosa a partir de glicerol, lactato y aa.
4.4. METABOLIZACIÓN EN TEJIDOS PERIFÉRICOS
1.Tejido adiposo:
2.Sistema nervioso
3.Músculo esquelético
4. Músculo cardíaco:
5. Médula renal:
6. Eritrocitos:
Tejido adiposo:
La glucosa se fosforila (activación), atraviesa la membrana del adipocito por un transportador estimulado por la insulina y produce TG. Periodo digestivo.
Sistema nervioso:
Se utiliza la glucosa (atraviesa la membrana sin necesidad de insulina) para obtener energía (ciclo de krebs y CTE).
En circunstancias de ayuno prolongado, las neuronas pueden utilizar cuerpos cetónicos. No hay lipogénesis ni glucogenogénesis, no almacena energía.
*Dieta cetogénica: Se pierde mucho peso en forma de agua que necesita el glucógeno ya que disminuyen muchos los niveles de este.
Músculo esquelético
La glucosa atraviesa la membrana por un transportador estimulado por insulina, en etapa postprandial entra mucha glucosa para sintetizar glucógeno.
No hay lipogénesis, pero sí glucogenogénesis (no libera glucosa a plasma porque hay glucosa-6-fosfatasa, por lo que se libera glucosa-1-P). *La glucemia está controlada por el hígado.
En actividad física, facilitan la entrada de glucosa sin necesidad de insulina, para favorecer la entrada de la mayor cantidad de sustrato energético.
Músculo cardíaco:
Utiliza lactato como fuente de E, aunque también cuerpos cetónicos, ya que tiene que asegurar el suministro siempre.
Médula renal:
Utiliza glucosa como fuente de energía (glucólisis). En la corteza suprarrenal se la gluconeogénesis (en ejercicio y ayuno).
Eritrocitos:
Dependen de la glucosa para obtener energía (glucólisis no oxidativa hasta lactato, que es consumido por el músculo cardíaco), ya que carecen de mitocondrias.
en situacion de homeostasis
En una situación de homeostasis, si hay una hiperglucemia, el páncreas endocrino libera insulina, que va al músculo (por ejemplo), que sintetiza glucógeno o al tejido adiposo, que retira glucosa y sintetiza TG.
REGULACIÓN DE LA GLUCEMIA
-El hígado es el principal regulador de los niveles de glucosa en sangre.
-Almacena el exceso de glucosa en forma de glucógeno (tras las comidas) y libera glucosa cuando los niveles plasmáticos disminuyen.
situacion de hipoglucemia
Si hay una hipoglucemia, el páncreas libera glucagón, que llega principalmente al hígado para que degrade glucógeno y libera glucosa al torrente sanguíneo. Si le va quedando poco, activa la vía de la gluconeogénesis.
La glucosa extracelular son 10 g, el glucógeno hepático 90 g y el glucógeno muscular 295 g. No tenemos muchas reservas de glucógeno, por lo que a la mínima que hay un exceso de CH, nuestro cuerpo lo almacena como grasas.
Respuesta de los tejidos a la insulina y el glucagón:
- Higado
- T.A
- musculo
respuesta de higado a aumento de insulina :
- Síntesis de AG
-Síntesis de glucógeno
-Síntesis de proteínas
respuesta de higado a Disminuido por la insulina:
Cetogénesis Gluconeogénesis
respuesta de higado a Aumentado por el glucagón
Glucogenólisis Gluconeogénesis Cetogénesis
respuesta de tejido adiposo Aumentado por la insulina
-La absorción de glucosa
-Síntesis de AG
respuesta de tejido adiposo Disminuido por la insulina
Lipólisis
respuesta de tejido adiposo
Aumentado por el glucagón
Lipólisis
Músculo
Aumentado por la insulina
-La absorción de glucosa
-Síntesis de glucógeno
-Síntesis de proteínas
índice glucémico
es la medida en la que un alimento afecta a la secreción de insulina tras su ingestión, es decir, representa el efecto de un alimento en particular sobre el nivel de “azúcar” en sangre en lo referido a la velocidad como a la cantidad.
Es una medida de la velocidad a la que se digieren los alimentos y se convierten en glucosa.
Los efectos del IG varían de unos individuos a otros.
IG de los alimentos1:
Pregunta examen: Ordenar según IG los alimentos, no saber valor
- 100 : Glucosa, cerveza, alcohol
90-80
Copos de maíz, zanahorias, patatas en puré instantáneo, maltosa, miel, chirivía, arroz inflado, tortas de arroz, patata al horno, dátiles, puré de patat, palomitas de maíz
79-70
Pan (integral), mijo, arroz blanco, cereales comerciales para el desayuno, legumbres frescas, patatas nuevas, patatas fritas, nabo, calabaza, maíz tostado, galletas saladas, refrescos, zumos y néctares envasados, sandía, trigo inflado, copos de maíz, donuts
69-60
Pan blanco, arroz integral, muesli, harina de trigo, galletas, remolacha, piña, pasas, couscous, helados, albaricoque, melón, plátanos, uva, barritas energéticas, croissant
59-50
Trigo sarraceno, espagueti, maíz dulce, chocolate, cereales con fibra, galletas digestivas, galletas de copos de avena, guisantes verdes congelados, boniatos, sucrosa (azúcar de mesa), patas fritas, mango, kiwi, pan de centeno, zumo de naranja, papaya, chocolate, plátano
49-40
Espaguetis integrales, copos de avena, batatas, guisantes en conserva, guisantes secos, naranjas, macarrones, peras, uvas, zumo de piña y de pomelo, lactosa
39-30
Judías blancas, friojles, frijol negro, garbanzos, manzanas, helados, leche desnatada y entera, yogur, zumo de tomate, manzanas y su zumo, matequilla, plátano (no maduro)
29-20
Lentejas, fructosa, pera, pomelo, ciruela, cereza
19-10
Haba de soja (aún en conserva), vegetales de hoja verde, cacahuetes, coliflor, lechuga, brécol
0
Agua, café, té
Inconveniente del IG
No tiene en cuenta el tamaño de la ración consumida. Esto se arregló con el concepto de carga glucémica:
formula :
𝐶𝐺 = (𝐼𝐺 · 𝑔 𝐶𝐻 𝑒𝑛 𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 ) /100
niveles de glucosa en la sangre
Los niveles normales de glucosa en sangre son 80-100 mg/dl (80-100 mg%). Los alimentos con IG alto provocan una rápida elevación de glucosa en sangre (>140 mg%): “hipoglucemia”.
La alta secreción de insulina favorece el rápido transporte de glucosa a los tejidos y se aumenta el riesgo de sobrevenir una “hipoglucemia” (<40-50 mg%), provocando una hipoglucemia reactiva. Cuidado con el deporte.
RECOMENDACIONES DIETÉTICAS
Los CH deben ingerir en un rango de 50-60% de la ingesta calórica total.
La mayor parte proveniente de alimentos vegetales ricos en almidón (cereales, tubérculos, legumbres).
Cuidado con los azúcares añadidos (alimentos procesados).
