Biochimica degli alimenti (Ghidoni)

Metabolismo del glucosio e disturbi correlati

Il Glu deve essere importato nelle cellule intestinali e rilasciato in circolo. Intolleranza al lattosio: la lattasi è un enzima inducibile; le persone intolleranti hanno crisi intestinali con diarrea (perché il lattosio è uno zucchero fortemente idratabile, non viene digerito e permane nell'intestino, richiamando acqua da tutti i tessuti, quindi fermenta e si ha la diarrea). Galattosemia: malattia metabolica che manda Gal in circolo e non riesce a convertirlo in Glu, perdendo metà dell'E che deriva dal latte. Con l'alimentazione si ha un'elevata concentrazione di Glu a livello intestinale e bassa a livello ematico, quindi il Glu passa nel sangue per gradiente di concentrazione; lontano dai pasti, quando non si ha Glu a livello intestinale, intervengono dei trasportatori specifici che lavorano con una pompa Na-K per portare il Glu al sistema ematico. Secondo le linee guida dell'OMS, la % di carboidrati da introdurre con la dieta è

del 60-65%. Lipidi (9kcal/g) Sono molecole poco solubili e idrofobiche (più è lunga la catena e più sono idrofobi) e hanno un alto potere calorico perché hanno un'elevata capacità di essere ossidati. I lipidi assunti con la dieta sono fondamentalmente TG e sono contenuti in oli, semi, frutta secca, frutti tropicali, pancetta, lardo, maiale, latte intero (3%) e formaggi stagionati.

Digestione: rottura dei legami esteri tra glicerolo e AG. Nella saliva la lipasi salivare effettua una minima attività enzimatica, ed, essendo il legame estere resistente all'idrolisi acida, quando il TG arriva nello stomaco non viene alterato. Nell'intestino interviene la lipasi pancreatica, ma non riesce a svolgere la propria funzione perché il TG si sottrae all'acqua; nella bile ci sono acidi e salibiliari che, quando assumiamo cibo, vengono riversati nell'intestino e inglobano il TG in micelle miste; grazie alla peristalsi intestinale,

La lipasi pancreatica è un enzima che svolge un ruolo importante nella digestione dei lipidi. Grazie alla sua azione, che consente di unire sali e acidi biliari con i TG, e allacolipasi, che permette l'esposizione del TG dalla micella, la lipasi pancreatica può svolgere la propria funzione.

La lipasi pancreatica, però, riesce a rompere solo 2 dei 3 legami esteri del TG (posizione 1 e 3), allora interviene la transferasi che sposta l'AG 2 in posizione 1, così da poter essere idrolizzato e digerito.

Coloro che hanno i calcoli biliari hanno problemi di digestione dei lipidi perché queste pietruzze si inseriscono nel dotto biliare e impediscono il passaggio della bile.

Il colesterolo è una molecola organica esclusivamente di origine animale, costituita da 4 anelli condensati. Non viene usata per scopi energetici né ossidata o metabolizzata. Viene assunto in forma libera (-OH libero) ed esterificata (-OH si lega ad un AG e diventa ancora più idrofobico). L'unico gruppo polare è -OH, per il resto è una molecola idrofobica.

La digestione dei lipidi è un processo complesso che coinvolge diversi enzimi e meccanismi, ma grazie all'azione della lipasi pancreatica e di altri enzimi, il nostro corpo è in grado di scomporre i lipidi e assorbirli correttamente.

L'AG viene rimosso e il colesterolo libero viene assorbito in modo inversamente proporzionale alla quantità assunta.

Assorbimento: il colesterolo e AG passano nella cellula intestinale, ma non possono essere mandati in circolo perché sono insolubili; allora AG e glicerolo si riuniscono di nuovo all'interno della cellula per formare TG. A questo punto TG, colesterolo e proteine si aggregano a formare lipoproteine (chilomicroni), che riescono a stare in soluzione acquosa e quindi vengono mandate in circolo.

Fosfolipidi: costituiti da una base organica polare e 3 AG.

Secondo le linee guida dell'OMS, la percentuale di lipidi da introdurre con la dieta è del 25%.

Proteine (4kcal/g)

Secondo le linee guida dell'OMS, la percentuale di proteine da introdurre con la dieta è del 10%, questo valore va rapportato al peso corporeo (0,9 g per kg di peso ideale/die).

Bilancio azotato: rapporto tra la quantità di azoto assunto (N) e azoto eliminato (N).

se N =N_in out in outl'organismo è in omeostasi, se N <N il bilancio azotato è negativo (malattie necrotizzanti,in outanemia) e se N >N il bilancio azotato è positivo (allattamento, gravidanza, convalescenza).

AA essenziali: Phe, Ile, His, Leu, Lys, Met, Thr, Trp e Val

AA non essenziali: Ala, Arg, Asparagina, Aspartato, Cisteina, Gli, Glutammato, Glutammina, Pro,Ser, Tyr e taurina. Arginina, cisteina e tirosina sono essenziali durante l'infanzia e lo sviluppo.

Gli alimenti devono essere in grado di garantire la giusta quantità di aa essenziali e le proteinevengono classificate su una scala da 1 a 100 in base al VB (rapporto tra N e N ): uovotrattenuto assorbito(100), latte (95), carne rossa (85-90) e legumi (75-80).

Digestione: a livello gastrico l'HCl rende i legami peptidici più accessibili e le pepsine idrolizzano ilegami peptidici tra aa aromatici, intervengono poi tripsina e chimotripsina per rompere altrilegami e quindi

Trasformare le proteine in polipeptidi o oligopeptidi. Successivamente, a livello intestinale, agiscono la carbossipeptidasi (a partire dalle estremità carbossiterminale) e la aminopeptidasi (a partire dall'estremità aminoterminale). Infine la dipeptidasi e la tripeptidasi demoliscono l'ultimo legame. Tutte le fasi digestive sono governate da ormoni: la gastrina regola la produzione di HCl, la secretina produce i succhi gastrici e lo stimolo nervoso quando vediamo un alimento regola la spremitura della bile.

Assorbimento: gli aa singoli o dipeptidi ottenuti passano attraverso la cellula intestinale tramite trasportatori sull'orletto a spazzola, vengono mandati in circolo e utilizzati dai distretti cellulari. L'assorbimento degli aa è pari all'80% e sul piano calorico e metabolico, gli aa vengono utilizzati per sintetizzare nuove proteine o a scopi energetici.

L'organismo trasforma gli alimenti in E tramite reazioni di ossidoriduzione.

Per trasferimento di e; la differenza di potenziale tra le coppie ossido-riduttive della reazione ossidante e riducente si trasforma in E libera. Le molecole utilizzate ai fini metabolici devono essere rotte con processi ossidativi (catabolismo) per produrre ∆G, che consente di avere l'E sufficiente per trasformare ADP + fosfato inorganico in ATP. L'ATP deve continuamente generarsi dalle reazioni ossidative, quindi tutte le tappe del metabolismo ossidativo devono essere sempre pronte a funzionare e le riserve non devono essere di ATP, ma di carburanti (lipidi e glucidi).

Il cuore funziona ad AG che, tramite reazioni ossidative, producono ATP che consente la contrazione, quindi bisogna sempre rifornirlo attingendo dal tessuto adiposo. Questo è costituito da TG, che vengono demoliti come AG liberi e immessi in circolo per raggiungere tutti i tessuti. Se si abbassa la glicemia il cuore può andare in glicolisi anaerobia perché non ha più

carburantienergetici né ossigeno per andare in glicolisi aerobica. Il cervello funziona solo con il Glu e, quando la glicemia è troppo bassa, si rifornisce da cuore, ma se non c'è più Glu, il cervello entra in coma perché i centri non lavorano più. Nel diabete il comainsulinico è determinato da eccessive dosi di insulina che causano un rapido abbassamento dellaglicemia e sotto un certo valore il cervello non funziona più; questa situazione è reversibile. Il muscolo per lo sforzo veloce ha bisogno di Gli e per lo sforzo prolungato di AG. Spesa energetica totale (TDEE): calorie necessaria all'organismo per svolgere le attività vitali. - Metabolismo basale (MB, 60-65% della spesa energetica): E richiesta dall'organismo in condizioni stazionarie per lo svolgimento di attività necessarie al mantenimento e funzionamento dei vari tessuti. Per misurare il MB di un individuo, questo deve trovarsi.insituazioni particolari: minimo dispendio energetico, mantenimento delle funzioni vitali, fase diveglia, neutralità termica, digiuno da almeno 12h, non deve aver assunto farmaci, né fare attività fisica o trovarsi in situazione di stress psicologico e non deve essere un soggetto in allattamento, gravidanza o in cattivo stato di salute. Il MB è influenzato da peso (direttamente proporzionale), sesso (nel maschio è maggiore rispetto alla femmina perché il tessuto adiposo, maggiore nella donna, è il tessuto che utilizza meno E) ed età (negli adulti diminuisce dell'8% per decade di vita). C'è un meccanismo di adattamento per cui nell'aumento di massa grassa si ha un aumento del MB per diminuire l'accumulo di grasso e quindi si aumentano le attività metaboliche, viceversa in caso di diminuzione di peso. Il MB può essere misurato per: - Calorimetria diretta: la misurazione dellaquantità di calore prodotto dall'organismo consente di risalire a quante calorie vengono consumate in quell'unità di tempo.

• Calorimetria indiretta: misurazione della differenza tra l'O2 consumato e la CO2 eliminata per sapere quanta energia viene consumata.
• Formule: la più diffusa è quella di Harris Benedict:
  • Maschi: 66,5 + (13,75 x peso (kg)) + (5,003 x altezza (cm)) - (6,77 x età)
  • Femmine: 655 + (9,56 x peso (kg)) + (1,85 x altezza (cm)) - (4,67 x età)
  • Bambini: 22,10 + (31,05 x peso (kg)) + (1,16 x altezza (cm))
• Termogenesi indotta dagli alimenti (7-15%): incremento del dispendio energetico prodotto dall'assunzione di alimenti.
• Attività fisica.

Spesso l'intervento dietetico è accoppiato all'utilizzo di farmaci disaccoppianti. Quando c'è la fosforilazione ossidativa nel mitocondrio, ossia la fase ossidativa per la produzione di ATP a cui si accompagna la.

produzione di calore, si produce tanta E. Quando si ossida con l'E liberata dall'ossidazione del substrato i protoni dal lume intestinale si spostano nello spazio intermembrana. Per fare questo serve E di ossidazione che crea un gradiente protonico e consente lo spostamento dei protoni nel lume intramitocondriale e la produzione di ATP. Nel corso di tutto questo si ha una dispersione con produzione di calore perché la resa non è del 100%, ma del 40-45%. Se uso disaccoppianti, cioè disaccoppio ossidazione e produzione di ATP, riesco ad avere una resa di ATP inferiore e quindi devo aumentare il consumo e accumulerò meno. Un disaccoppiante è una molecola che disperde il gradiente protonico, associando i protoni e non mettendoli a disposizione per produrre ATP e questo aumenterà la T corporea. Utilizzare questi farmaci potrebbe essere utile per ridurre il peso, ma causano anche un aumento della T corporea e ciò è dannoso.

Perché gli enzimi non lavorano bene e l'organismo si indebolisce. Oltre ai disaccoppianti sintetici esistono anche i disaccoppianti naturali, ossia gli ormoni tiroidei.