Appunti di biochimica della nutrizioneProfessoressa Carla Pignatti

DIGESTIONE GLUCIDI

Alfa AMILASI SALIVARE (bocca)

Alfa AMILASI PANCREATICA

(dal pancreas al duodeno)

AMILOGLUCOSIDASI (duodeno)

DESTRINASI

SACCARASI

MALTASI

LATTASI

Monosaccaridi liberi: GLUCOSIO,

GALATTOSIO, FRUTTOSIO

Digestione e assorbimento

Dopo di che intervengono altri enzimi che invece sono specifici per il legame

a-1,6-glicosidico, delle ramificazioni, che sono le destrinasi. Infatti i polimeri

che contengono questi legami 1,6 sono chiamate destrine. Le destrine

spesso sono usate come integratori dagli sportivi. Questi legami alfa1,6 sono

molto più velocemente e facilmente idrolizzabili, tanto è vero che gli amidi

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che contengono una maggior quantità di ramificazioni, cioè una maggior

quantità di amilopectina, sono quelli che hanno un indice glicemico più

elevato, perché l’amilopectina è un polimero che ha ramificazioni, ovviamente

le destrine sono concentrati di ramificazioni perché contengono parti

ramificazioni soprattutto per cui sono idrolizzate in modo molto molto veloce,

quindi cui gli sportivi durante la gara per avere glucosio disponibile

velocemente spesso consumano le destrine.

Dopo l'azione di questi enzimi, abbiamo concluso la digestione dell'amido.

Certamente l'amido è il nutriente più importante quantitativamente, però

possiamo assumere anche dei disaccaridi, quando consumiamo latte

assumiamo lattosio, zucchero come dolcificante assumiamo saccarosio,...

Questi disaccaridi necessitano di altri enzimi specifici che sono sempre

proteine integrali di membrana, non sono formati dal pancreas ma sono già lì.

Le saccarasi sono gli enzimi che scindono il saccarosio, sono in complesso

con le betachinasi, scindono il saccarosio in glucosio e fruttosio.

Poi abbiamo le lattasi che scindono lattosio in glucosio e galattosio.

Pertanto, al termine dell'azione di tutti questi enzimi abbiamo i nutrienti

semplici, abbiamo i monosaccaridi, sono quelli che devono essere assorbiti,

sono quello che devono entrare nella cellula. Però sono dei composti

idrosolubili, pertanto fanno fatica ad attraversare le membrane cellulari e in

particolare quella apicale, hanno bisogno di legarsi a trasportatori proteici.

Il glucosio e il galattosio hanno bisogno di uno trasportatore chiamato

SGLT1, che è espresso sempre dalla membrana apicale e che può legare

glucosio e anche galattosio però soltanto dopo che ha legato un atomo di Na,

è un simporto Na/glucosio, entra pertanto nella cellula, dopo di che nella

cellula il Na è espulso nuovamente perché la pompa Na/K deve espellere Na

per mantenere il gradiente di concentrazione Na K, per cui c’è una spesa

energetica, pertanto si parla di trasporto attivo per quel che riguarda il

glucosio perché comporta una spesa energetica, ma un trasporto ATTIVO

secondario perchè la spesa energetica serve non per far entrare glucosio

ma per far uscire il sodio.

Il fruttosio invece non crea problemi perchè ha il suo trasportatore specifico

che è un GLUT5 a livello della membrana basale che lo fa entrare nella

cellula senza necessità di necessità di gradienti ionici senza spesa

energetica, si fa una diffusione facilitata.

Dopo di che a livello della membrana basale tutti i monosaccaridi escono

utilizzando il medesimo trasportatore che è un GLUT2, presente a livello

della membrana basale per fa uscire il monosaccaride ma è presente anche

a livello periferico nel fegato, perché è quel fattore che ha la maggior KM per

cui ha la minor affinità per il glucosio, pertanto il glucosio entra nel fegato

soltanto dopo essere andato a nutrire gli altri tessuti che hanno sulle loro

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membrane trasportatori molto più 'affini'.

Il GLUT2 invece non è mai saturato fa passare il glucosio in modo

direttamente proporzionale alla sua concentrazione ematica, è presente nel

fegato ma è presente anche nel pancreas e attraverso questo trasportatore

viene modulato di conseguenza il rilascio di insulina.

Trasportatore SGLT1: trasporto attivo secondario del GLUCOSIO

in simporto con 1 ione sodio

Pompa Sodio-Potassio ATP-asica espelle il sodio

PARTICOLARITA’: INTOLLERANZA AL LATTOSIO

Ci sono dei soggetti che non sono in grado di digerire lattosio; è una

condizione che è abbastanza diffusa, soprattutto in certe etnie, perché

cambia molto a seconda delle etnie, e dipende questo dall'abitudine o meno

a consumare latte; ad esempio le popolazioni nord-europee raramente hanno

intolleranze al lattosio perché sono abituate da secoli a consumare latte;

viceversa, le popolazioni africane e orientali hanno frequentemente un

problema a livello di questo enzima di origine genetica che poi compare

successivamente all'allattamento, cioè l'attività enzimatica regredisce

pertanto viene meno la possibilità di digerire lattosio.

Se si hanno problemi ovviamente il lattosio rimane inalterato nell’intestino,

richiama acqua per cui gonfiore.

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Il trasporto di glucosio dei trasportatori GLUT che conosciamo benissimo e

dove sono presenti.

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GLP-1 glucagon-like peptide

GIP Glucose-dependent

Insulinotropic polypeptide

(gastric inhibitor peptide)

One emerging area of interest is centred upon the actions of the incretin hormones GLP-1 and GIP.

Bioactive GLP-1(7-36)amide and GIP (1-42) are released from the small intestine after meal

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ingestion and enhance glucose-stimulated insulin secretion (incretin action).

In questa figura sono riportati i meccanismi di regolazione della secrezione di

insulina da parte del glucosio. In che modo? Il glucosio favorisce la

secrezione di insulina, ma perché succede questo?

Tutto dipende dal metabolismo che avviene a livello delle cellule

pancreatiche perchè il glucosio che è entrato attraverso questi trasportatori,

GLUT2 in modo direttamente proporzionale alla sua concentrazione, il

glucosio che entra viene metabolizzato attraverso la glicolisi, Ciclo di Krebs,

si ha la liberazione di ATP, quindi di energia. Questo ATP determina la

chiusura di canali del K+, che sono appunto regolati dall’ATP, questa

chiusura dei canali determina come vediamo nella figura l'apertura di altri

canali del calcio dipendenti dal voltaggio, e il calcio in questo modo è in grado

di entrare nella cellula. Ed è proprio un aumento dei livelli del calcio dentro

alla cellula pancreatica che è lo stimolo per l'esocitosi di queste vescicole che

contengono granuli di insulina, che sono già lì nella cellula ma vengono

esocitate le membrane di secrezione dallo stimolo .

Ci sono altri ormoni che contribuiscono a fare questo, e avremo modo di

sentirne parlare.

Ci son degli ormoni importantissimi chiamati Incretine. Sono degli ormoni

che sono prodotti a livello intestinale, uno è il GIP (Glucose-dependent

insulinotropic polypeptide), l'altro il GLP-1 (Glucagon-like peptide-1). Sono

degli ormoni che sono prodotti durante il pasto, e contribuiscono a stimolare

le cellule pancreatiche a rilasciare i granuli di insulina. Tanto è vero che è

stato visto che a parità di concentrazione di glucosio, è molto più evidente lo

stimolo del rilascio di insulina se il glucosio è assunto per bocca, piuttosto

che se somministrato per endovena a livello ematico, perché viene meno lo

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stimolo delle incretine, che hanno una funzione sostanziale di regolazione, è

molto più efficace lo stimolo quando i glucidi sono assunti per bocca.

Cosa sono le incretine ?

Ormoni prodotti nel tratto gastrointestinale in risposta all’assunzione di

alimenti. Svolgono un ruolo importante sulla regolazione dell’omeostasi

glicemica. Aumentano la proliferazione delle c. beta, la sintesi ed il

rilascio di insulina. Sono responsabili del 60-70% della secrezione

insulinica che

avviene dopo un pasto

Glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) (42 AA)

E’ secreto dalle cellule K del tratto prossimale dell’intestino (duodeno e

digiuno). I pazienti con diabete tipo 2 sono resistenti alla sua azione

(elevati livelli plasmatici)

Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) (30 AA).

E’ un peptide che viene secreto in risposta all’assunzione di un pasto dalle

cellule L dell’ileo e del colon.

Inibisce la secrezione e lo svuotamento gastrico

Inibisce la fame, l'ingestione di cibo ed acqua (SNC) 23

INDICE GLICEMICO (IG)

Che cos’è l’indice glicemico ?

L’indice glicemico (GI) degli alimenti è un indice del loro

effetto immediato sui livelli di glucosio nel sangue.

Glucidi che vengono idrolizzati velocemente hanno

alti valori di GI. La loro risposta glicemica postprandiale

è rapida ed elevata. Al contrario, glucidi che vengono

idrolizzati lentamente hanno bassi GI.

L' GI è la velocità con la quale 50 gr di glucidi di un

L'indice glicemico praticamente è l'effetto che hanno i glucidi

alimento aumenta la glicemia rispetto a 50 gr di glucidi

sull'innalzamento della glicemia. Nello specifico è la velocità con la quale 50g

di un alimento standard (pane bianco)

di glucidi nell'alimento aumentano la glicemia rispetto a 50g di glucidi di un

alimento standard, che di solito è il pane bianco che si considerano come

100. Dopo di che gli altri alimenti si confrontano col potere glicemizzante del

pane bianco.

Come si calcola?

Si danno da mangiare al soggetto queste quantità isoglucidiche, poi nell'arco

di tempo di 2 ore si va a misurare i livelli della glicemia.

Si fa il rapporto delle aree sotto la curva dei due incrementi della glicemia e si

ha il valore in % dell’indice glicemico.

Questo è il metodo sperimentale.

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Il GI è un test in vivo (su soggetti umani) che si

basa sul calcolo dell’area sottesa alla curva di

risposta glicemica quando un alimento test ed un

alimento standard vengono consumati in quantità

Calcolo dell’Indice Glicemico

isoglucidiche (tali cioè da contenere la stessa

porzione di glucidi - di solito 50g).

GI= IAUC test/standard %

Sulla base di ciò ci sono delle classificazioni che è utile conoscere:

ci sono alimenti che hanno IG elevato che sono quelli che ovviamente

• da assumere in minor misura perché hanno un IG elevato.

E’ un parametro molto importante, per cui è molto sotto osservazione

soprattutto in quei soggetti che hanno dei problemi anche vascolari.

Anche alcuni zuccheri complessi possono avere IG se non molto elevati

• IG medio-alti