Nutrientii

1. Hidraii de carbon

Hidraii de carbon (HC) glucide - cuvnt grecesc glykis - n limba rmn = dulce

dup ap cei mai abundeni componeni ai alimentelorcompuii organici cei mai rspndii din natur

HC - compui organici - conin doar C, H, O

Denumire:H i O - proporie ca n molecula apei (2:1) formula de baz: Cx(H2O)y hidrai de carbon (carbohidrai) de fapt - polihidroxialdehide sau polihidroxicetone

Plantele elaboreaz i depoziteaz HC ca principal surs de energie fotosinteza:CO2(aer) + H2O(sol) + lumina solar, clorofil

n alimentaia uman - nutrieni energetici

n organism - unii derivai indeplinesc rol structural sau funcional: proteoglicani, glucoproteine, glicolipide

Hidraii de carbon (HC)

Compoziie chimic, structur, clasificare

n produsele alimentare 2 tipuri principale de HC:

Zaharuri simplemonozaharide (MZ) 3-8 atomi de CHexoze: glucoza, galactoza (o gr. aldehidica la C1, fructoza gr. cetonica C2) Pentozele: riboza, ribuloza, xiloza, arabinozadizaharide (DZ)oligozaharide simple (OZ)

Polizaharide (PZ)

Glucoza (dextroza)

cel mai distribuit MZ n natur: fructe, zarzavaturi, porumb dulce, miere

n form polimerizat - n structura:DZ alturi de fructoz, galactozPZ: amidon i celuloz

obinut industrial -hidroliza amidonului - ndulcitor Fructoza (levuloza sau zahrul din fructe)

cel mai dulce HC

Abundent n: fructe (1-7% fructoz) miere (40% fructoz)

Elaborat din amidon: sirop de fructoza din porumb edulcorant - pt. iaurturi indulcite, buturi carbogazoase etc1. Zaharuri simple Monozaharide (MZ)

Galactoza

extrem de rar n stare liber n natur galactoza + glucoza = lactoza

PentozeRiboza, dezoxiriboza parte din ac. nucleic (ARN) i dezoxiribonucleic (ADN)

1. Zaharuri simple Monozaharide

1. Zaharuri simple Dizaharide

Zaharoza glucoz + fructoz

dizaharid nereductor, obinut din: trestia de zahr, sfecla de zahr

cantiti mici - n: fructe, rdcini (morcov), miere

ingredient - gam larg de alimente, datorit proprietilor:gust dulce,rezisten la hidroliz, formare de geluri, control asupra activitii apei, conservarea alimentelor

zahrul de mas comun - se utilizeaz n cofetrie, patiserie, ndulcitor pt. buturi rcoritoare etc.

Lactozaglucoz + galactoz

specific laptelui: produs exclusiv de glanda mamar

mai puin solubil dect alte dizaharide

gust de dulce redus (1/6 din gustul de dulce al zaharozei)gustul de dulce crete prin hidroliz n forma hidrolizat se folosete ca edulcorant natural

1. Zaharuri simple Dizaharide

Lactuloza

derivat artificial al lactozei: -galactozil-fructoza

Obinere: lactoz tratament termic alcalin izomerizeaz molecula de glucoz n fructoz

dizaharid reductor, putere edulcorant superioar lactozeinu se absoarbe n intestinul subire, utilizat clinic ca laxativ

digestia la nivelul colonului randament energetic sczut

Formule de lapte praf pt. sugari - rol prebiotic = rol nutritiv pt. Lactobacillus bifidus 1. Zaharuri simple Dizaharide

Maltoza2 molecule de glucoz

Se mai numete: zahr de mal

n form liber n natur doar n semine de orz germinat i unele fructe

Prezent n alimente elaborate cu sirop obinut industrial prin hidroliza incomplet a amidonului

Se folosete: n industria berii n panificaiela elaborarea alimentelor pentru copii

OligozaharideleContin 3-9 structuri MZ, solubile in apa

trizaharide: maltotriozarafinoza - n struguri, prune i solatrioza - n tomate

Alte OZ:Estachioza (4 x glucoza)Verbascoza (5 x glucoza) leguminoase

Fructo-oligozaharideGalacto-oligozaharide 20 MZ

Inuline polimeri liniari ai fructozei (2,1) grad de polimerizare (< 60)

Polihidroxi-alcooli (PHA)Alimente vegetale (fructe, alte pri) - conin polialcooli

forme alcoolice ale unor mono i dizaharide industrial prin hidrogenarea zaharurilorconserv o parte din proprietatea de dulce a zaharului original

Se absorb mai lent n tubul digestiv inhib creterea rapid a glicemiei utilizare: alimente pt. persoane ce nu tolereaz ingestii crescute de HC consumati n cantiti crescute scaune moi / diaree

prezint o aciune cariopreventiv microorganismele din placa dentar nu i pot fermentase folosesc frecvent la obinerea gumelor de mestecat

1. Sorbitol se gsete n fructe; industrial: prin hidrogenarea glucozeiputere edulcorant i energetic cu a glucozei alimente pt. diabetici nu necesit insulina pt. metabolizare

2. Manitol (se obtine din manoza)n fructe (msline), legume (morcov, cartof dulce)se diger parial - valoarea caloric = fa de glucoz

3. Xilitol (se obtine din xiloza)se absoarbe cu o vitez de 5x < dect glucoza prezent n: fructe, legume, cereale, ciuperci

Polihidroxi-alcooli (PHA)

Polihidroxi-alcooli (PHA)

4. Dulcitol provine din zaharoza

5. Lactitol provine din lactoza

PHA 1-5 au structuri liniare

Inozitol

= polialcool ciclic - prezent n:

semintele de cereale complet fosforilat ca si component al acidului fitic

toate tipurile de membrane biologice ca si component al unor lipide complexe numite fosfo-inozitide

Polizaharide alimentareHC compleci conin numeroase molecule de monozaharide

Polizaharidele se mpart n dou grupe mari:

polizaharide de rezerv d.p.d.v. nutritiv: polizaharide utilizabile energetic /digerabile: amidon, dextrine, glicogen

polizaharide structurale = d.p.d.v. nutritiv: polizaharide neutilizabile energetic / practic nedigerabile: celuloz, hemiceluloz, pectine, gume, mucilagii - fibre alimentare

Polizaharide de rezervAmidonul HC de rezerv al plantelor superioarecel mai abundent HC din alimentaie prezent n semine de cereale, leguminoase, tuberculi se obine pornind de la cereale i cartofi n diet - nutrient energetic

n plante - granule cu zone concentrice

Format din molecule de glucoz - 2 polimeri diferii: amiloza i amilopectinacomponeni cu proprieti fizice i chimice diferite

Amilozapolimer liniar format din molecule de glucoz legate alfa-1:4 i reprezint 25 33 % din amidonul total

datorit structurii lineare tendin accentuat: de a forma geluri la cald i de a precipita la rcire

Amilopectinamolecule de glucoz legate alfa-1:4 + numeroase ramificaii, probabil la ntmplare, legate alfa-1:6 component major al amidonului din porumb, orez (2/3-3/4)

structur ramificat nu e capabil s formeze reele moleculare proprii gelurilor, dar d soluii foarte vscoase

Glicogenul

polizaharid de rezerv al mamiferelor

Se depoziteaz n ficat i n esutul muscular Configuraie chimic asemntoare amidonului

Alimente bogate n glicogen: stridiile, midiile, ficatul

Valoarea sa nutritiv real este practic nul: prezent n cantiti mici n alimente, se pierde uor prin prelucrare culinara si n timpul depozitrii

DIGESTIA I ABSORBIA HC HC - se absorb numai sub form de monozaharide Oligo, polizaharidele hidrolizate la elementele componente care se absorb la nivel intestinal

Digestia amidonului ncepe n cavitatea bucal amilaza salivar continuat de amilaza pancreatic cele 2 enzime scindeaz amidonul dextrine, apoi la maltoz

Dizaharidele: zaharoza, maltoza, lactoza scindate de enzime specifice (zaharaza, maltaza, lactaza) monozaharide absorbabile: glucoz + cantitati mai mici de fructoz, galactoz

Glucoza - absorbit activ folosind energia metabolic i un transportor de membran ce realizeaz transport simultan de Na+ (co-transport)

Galactoza - vitez de absorbie ~ identic cu glucoza

Fructoza - se absoarbe mai ncet: prin difuziune - facilitat de un gradient de concentraie i cu concursul unui transportor de membran

Alte monozaharide: manoza, xiloza, arabinoza - trec n procente mici bariera digestiv

DIGESTIA I ABSORBIA HC

In ficat toate zaharurile se transform n glucoz singurul zahar circulant n condiii fiziologice

Organismul poate sintetiza toi derivaii glucidici pornind de la glucoz (inclusiv riboza din nucleotide i acizi nucleici) fructoza i galactoza nu sunt zaharuri eseniale

Cnd dieta e srac n glucoz organismul o poate sintetiza pornind de la alte zaharuri sau de la aminoacizi, nso astfel de diet poate produce tulburri metabolice poate fi considerat patologic

Hidraii de carbon (HC)

ROLUL BIOLOGIC AL HC1. Rol energetic 1 g HC oxidai n organism ~ 4 kcalard complet CO2+ H2O

HC absorbii la nivelul intestinului: 1. oxidai imediat eliberare de energie esuturilor 2. depozitai convertii n glicogen hepatic sau muscular (rezerv de energie rapid mobilizabil) 3. HC n exces sinteza de lipide - tezaurizarea energiei

Glucoza - forma de energie utilizat de creier i hematii foarte sensibile la scderea glicemiei

2. Efect de economisire (cruare) a altor macronutrieni

Un metabolism glucidic corect indispensabil pt. metabolism lipidic i proteic normal:

HC mpiedic mobilizarea excesiv a lipidelor - fenomen care ar conduce la cetoz Lipide de depozit folosite ca surs de energie n cantiti f. mari se oxideaz incomplet acumulare produi acizi acidoz; final: dezechilibru sodic i deshidratare

mpiedic degradarea oxidativ a proteinelor musculare

necesitatea de a nu se practica diete lipsite de HC

ROLUL BIOLOGIC AL HC

Rolul plastic sau funcional acidul glucuronic particip la procese de detoxifiere imunopolizaharide - rol n rezistena la infecii galacto-lipide - rol n activitatea sistemului nervos heparin - o mucopolizaharid

Reglarea funciilor gastro - intestinaleFermentarea lactozei (lapte, derivate lactate) favorizeaz dezvoltarea unei flore bacteriene favorabile Glucidele nedigerabile - efecte biologice deosebite (fibre alimentare)

ROLUL BIOLOGIC AL HC

NECESARUL DE HC

HC - trebuie s fie ingerai zilnic prin diet practic nu exist o raie dietetic recomandat. necesar minim: 100-150 g glucide/persoan/zi

Recomandri: HC s reprezinte 55 - 60% din valoarea energetic a dietei.

Noiunea de necesar glucidic al organismului uman relativ: un regim lipo-proteic permite un echilibru nutriional mai particular, prin procesul de gluco-neogenez cnd HC lipsesc din diet, aminoacizii i lipidele se pot converti n glucoz pentru a hrni creierul i SNC

Totui, !! o diet cu < de 50-100g HC/zi poate s favorizeze: un catabolism excesiv de proteine tisulare, pierderi de Na i ali cationi deshidratare involuntar cu instalare de acidoz (cetoz)

Diete actuale - includ alimente ce conin HC compleci - amidon: pine /cereale n general, legume, cartofi, paste etc.

!! Nu mono i dizaharide hiperglicemie brutal un rspuns insulinic brusc i o lipidogenezConsum dulciuri - trebuie s fie moderat - valoarea nutritiv nu este important NECESARUL DE HC

Efecte fiziopatologice

Studii epidemiologice i experimentale coreleaz consumul de zaharuri simple cu apariia unor stri patologice:

consum de dulciuri - cu precdere ntre mesele principale - favorizeaz apariia cariei dentare

aport exagerat de HC crete incidena:diabetului zaharat obezitiibolilor cardiovascularehiperlipoproteinemiilor

SURSE ALIMENTARE DE HC

Cea mai important surs de HC din alimentaia omului:

alimentele de origine vegetal

singura excepie major: lactoza din lapte i derivate lactate. glicogenul - apare n cantiti relativ mici n carne i ficat

Alimente bogate n zahr (HC usor absorbabili)Carbohidrai [%] Dulciuri concentrate Zahr de diferite tipuri99,5 100Bomboane70 95Miere82Sirop55 75Marmelade, dulceuri, jeleuri70Buturi carbogazoase dulci10 12FructePrune, caise, smochine12 31Banane, struguri, ciree, mere, pere15 23Fragi, ananas, portocale8 14LapteLapte smntnit6Lapte integral5

Alimente bogate n amidon Carbohidrai [%]

Derivate de cereale

Amidon86 88

Cereale uscate: porumb, gru, orz, ovz68 85

Fin de porumb, gru70 80

Prjituri simple56

Pine alb, integral de gru, de secar48 52

Paste finoase: macaroane, spagheti; orez fiert23 30

Alimente bogate n amidonHC [%]

Legume, leguminoaseFierte: porumb, cartofi, mazre, fasole15 26

Sfecl, morcov, ceap, roii5 7

Legume frunze (salat, varz, spanac, sparanghel)3 4

**