Unidad 2. Macronutrientes Nutrición Básica I 2023-2024 PDF

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Unidad 2. Macronutrientes Nutrición Básica I 2023 - 2024 Ve más allá  04 Hidratos de Nutrición básica Grado en Farmacia y Doble Grado en Farmacia y Biotecnología. carbono 1r semestre curso 2023-2024 Dra. Clara Colina Coca © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 2  1. Definición y composición de los hidratos de carbono 2. Clasificación de los hidratos de carbono 3. Funciones de los hidratos de carbono 4. Digestión, absorción y metabolismo 5. Requerimientos nutricionales 6. Fuentes alimentarias 7. Índice glucémico 8. Fibra dietética © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 3  1. Definición y composición de los HC Carbohidratos CnH2nOn ó (CH2O)n n≥3 n: 3-7 átomos Hidratos de carbono Glúcidos o glícidos Ejemplo: glucosa C6H12O6 Sacáridos Azúcares ▪ Mayormente fabricados por las plantas como su fuente principal de energía. ▪ Nutrientes más consumidos por el ser humano (incluso aquellos que no son digestibles). ▪ Coeficiente de digestibilidad (relación entre la cantidad ingerida y la cantidad digerida)≈ 1 (excepto: algunos polisacáridos). © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 4  2. Clasificación Número de Grupo químico Digestibilidad Otros cadenas funcional Hidratos de carbono simples Aldosas Desoxiazúcares, Glúcidos totales aminoazúcares, Monosacáridos (R-CHO) etc Disacáridos Hidratos de Cetosas Fibra dietética carbono (R-CO-R’) complejos Oligosacáridos Polisacáridos © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 5  2. Clasificación Estructura química Monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Posición del grupo carbonilo Aldosas y cetosas N.º de átomos de carbono Triosa, tetrosas, pentosa, hexosa Absorción Simples y complejos Índice glucémico Índice glucémico alto, medio o moderado © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 6  2. Clasificación Clasificación según estructura química Hidratos de carbono Azúcares Oligosacáridos Polisacáridos simples Parcialmente Monosacáridos Disacáridos Digeribles No digeribles digeribles © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 7  2. Clasificación Clasificación según estructura química Azúcares simples Monosacáridos Disacáridos Glucosa Fructosa Galactosa Sacarosa Maltosa Lactosa © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 8  2. Clasificación Clasificación según estructura química Polisacáridos Parcialmente Digeribles No digeribles digeribles Almidón Glucógeno Inulina Celulosa Gomas Mucílagos © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 9  2. Clasificación Monosacáridos ✓ Mínima unidad estructural (no pueden hidrolizarse a unidades sacáridas más sencillas) ✓ Estructura: esqueleto carbonado con enlaces sencillos (C-H, C-C y C-O) y 1 enlace oxo (C=O) http://portalacademico.cch.unam.mx/ © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 10  2. Clasificación Monosacáridos Número de Tipo aldosa Tipo cetosa Aldosas y cetosas son isómeros estructurales: mismo número de átomos de carbono carbonos, pero con distinta organización. 3 Triosa Triulosa Son interconvertibles entre sí, pero tienen distinta 4 Tetrosa Tetrulosa metabolización. 5 Pentosa Pentulosa 6 Hexosa Hexulosa Característica esencial 7 Heptosa Heptulosa 8 Octosa Octulosa 9 Nonosa Nonulosa La presencia de al menos un grupo aldehído o un grupo cetona es una característica esencial de todos los monosacáridos conocidos. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 11  2. Clasificación Monosacáridos ✓ Monosacáridos más comunes: Pentosas (C5H10O5): xilosa, ribosa Pentulosas (C5H10O5): ribulosa Hexosas (C6H12O6): glucosa, galactosa Hexulosas (C6H12O6): fructosa http://bioquimica7.wikispaces.com/Hexosas ✓ Otros derivados: sustitución de un grupo OH Átomo de H → desoxi- Grupo NH2 → aminodesoxi- © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 12  2. Clasificación Monosacáridos Figura 1. Estructura química de los monosacáridos. Elaborada por Dra. Clara Colina © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 13  2. Clasificación Monosacáridos GLUCOSA Producto principal de la digestión de los HC Principal sustrato energético del organismo Rápida absorción Acumulación en forma de glucógeno hepático y muscular. Origen: alimentación → almidones, lactosa y sacarosa Fuentes endógenas Hígado: utiliza sus reservas para el mantenimiento de niveles adecuados de glucosa en todo el organismo Equilibrio glucosa→ estado nutricional y sistema hormonal del organismo © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 14  2. Clasificación Monosacáridos FRUCTOSA Más dulce. Mayor poder edulcorante Absorción más lenta que la de la glucosa GALACTOSA No se encuentra de forma libre en alimentos © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 15  2. Clasificación Disacáridos ✓ 2 monosacáridos unidos por enlace O-glucosídico http://portalacademico.cch.unam.mx/ ✓ Por hidrólisis, dan lugar a 2 unidades sacáridas ✓ Solubles en agua ✓ Algunos tienen poder reductor © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 16  2. Clasificación Disacáridos Figura 2. Hidrólisis de la sacarosa. Elaborada por Dra. Clara Colina creado con *Creado únicamente para fines docentes. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 17  2. Clasificación Disacáridos Sacarosa/sucrosa: GLU-FRU. “Azúcar de mesa” Remolacha y caña de azúcar. Azúcar de referencia (poder edulcorante= 1) Azúcar invertido: mezcla equimolecular resultante de la hidrólisis de la sacarosa. Lactosa: GLU-GAL. “Azúcar de la leche” Glándulas mamarias de las hembras. Responsable de intolerancias y mala-absorción. Maltosa: GLU-GLU. “Azúcar de malta” Cebada y obtención industrial (hidrólisis de almidón) © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 18  2. Clasificación Disacáridos www3.uah.es © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 19  2. Clasificación Oligosacáridos ✓ 3-9 monosacáridos unidos por enlaces glicosídicos ✓ Escasos en la naturaleza ✓ Muy hidrosolubles ✓ Dextrinas, rafinosa, estaquiosa… ✓ Suelen estar unidos covalentemente a proteínas (glicoproteínas) y lípidos (glicolípidos) http://biolcontemporanea189.blogspot.com.es © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 20  2. Clasificación Oligosacáridos 1 2 3 Fructooligosacáridos Galactooligosacáridos Maltodextrinas Fibras dietéticas solubles Oligosacáridos no Polímeros de glucosas con un grado de digeribles formados por la hidrólisis parcial polimerización menor a Cadena galactosas del almidón. 10 monómeros (cadena unidas por enlaces B- Se emplean como fuente de corta) glucosídicos con glucosa energía en bebidas deportivas Molécula glucosa + terminal. y complementos nutricionales. cadena fructosas Función prebiótica © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 21  2. Clasificación Polisacáridos o glucanos ✓ n≥ 10 monosacáridos ✓ No presentan sabor dulce ✓ Clasificación: http://slideplayer.es/slide/144766/ Homopolisacáridos: Glucógeno: homopolisacárido de glucosa. Función: reserva glucídica en humanos (hepática y muscular). Almidón: amilosa y amilopectina (homopolisacáridos de glucosa). Función: reserva glucídica de vegetales. Celulosa (homopolisacárido de glucosa) y quitina (homopolisacárido de N-acetil-β-D-glucosamina). Función estructural. Heteropolisacáridos: pectina, goma arábiga, agar-agar © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 22  2. Clasificación Polisacáridos o glucanos En términos de digestibilidad, la amilosa al tener una estructura más AMILOPECTINA → En recta dejaría menos espacio a las términos de enzimas digestivas para hacer su digestibilidad, gracias trabajo de ruptura, tendría una a sus ramificaciones, digestión y liberación más lenta tendría una digestión y liberación a la sangre mucho más rápida © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 23  2. Clasificación Polialcoholes o polioles Carbohidratos en los que se ha hidrolizado el grupo oxo (C=O) Estructura: cadena carbonada con un grupo OH en cada C Fuente: Oxocarbenio, divulgación científica Industria: edulcorantes Sorbitol: deriva de GLU Manitol: deriva de MAN Xilitol: deriva de XIL © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 24  2. Clasificación Glucosa Clasificación según absorción Monosacáridos Fructosa Galactosa Simples Sacarosa Disacáridos Lactosa Hidratos de carbono Maltosa Almidón Complejos Polisacáridos Glucógeno Fibra © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 25  3. Funciones de los hidratos de carbono Fisiológicas y metabólicas ▪ Energética: 4 kcal/g. ▪ Reserva energética: el exceso ingerido se almacena como: Carbohidrato: glucógeno (hígado y músculos) Grasa: triglicéridos (cuando se superan las reservas de almacenamiento de carbohidratos). ▪ Plástica/Estructural: elementos estructurales y de soporte (glicoproteínas, glucolípidos, ácidos nucleicos, cartílago) ▪ Prevención de la cetosis CULINARIAS: conservantes (antimicrobianos), edulcorantes © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 26  3. Funciones de los hidratos de carbono Principales funciones de los Carbohidratos 1. Energética 2. Constituyente de moléculas de importancia biológica: ácidos nucleicos, glucoproteínas, glucolípidos… 3. Regulación de funciones: gastrointestinales 4. Efecto ahorrador de proteínas 5. Regulación del metabolismo de las grasas: impide la movilización excesiva de las grasas 6. Inhibición del catabolismo muscular: prevención mediante la gluconeogénesis 7. Palatabilidad © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 27  4. Digestión, absorción y metabolismo BOCA α-amilasa salival Almidón* Maltosa + glucosa + dextrinas ESTÓMAGO: pH ácido inactiva la α-amilasa PANCREAS: produce α-amilasa pancreática INTESTINO DELGADO: Almidón α-amilasa pancreática Amilosa Maltosa Amilopectina Glucosa Maltasa, sacarasa y lactasa Fructosa Disacáridos Galactosa INTESTINO GRUESO: www.canva.es Polisacáridos no digeridos (fibra) © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 28 * Hidrólisis del 30-40 % del almidón  4. Digestión, absorción y metabolismo Absorción de monosacáridos HÍGADO Beyer, P. L. Dietoterapia (Krause). 2012. DIFUSIÓN FACILITADA TRANSPORTE ACTIVO Fructosa Glucosa y galactosa No requiere energía Requiere energía Transportador específico GLUT-5 Proteína transportadora: SGLT1/Na+ © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 29  4. Digestión, absorción y metabolismo Metabolismo POSPRANDIAL → utilización directa por los tejidos ▪ Glucólisis: glucosa (→ piruvato) → Energía (ATP) ▪ Glucogenogénesis: síntesis de glucógeno (y almacenamiento) ▪ Lipogénesis: Transformación en grasa (y almacenamiento) ▪ Ruta de las pentosas fosfato: biosíntesis de ácidos grasos ▪ Síntesis de glucolípidos y glucoproteínas INTERDIGESTIVA ▪ Glucogenólisis: glucógeno (→ glucógeno fosforilasa) → Glu-6-P ▪ Gluconeogénesis: sustancias no glucídicas (lactato) → Glu ▪ Ciclo de Cori (glucólisis anaerobia): utilización muscular Fructosa y galactosa se fosforilan y metabolizan en el hígado © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 30  4. Digestión, absorción y metabolismo Metabolismo Rico-Hernández, A y Armero, M Nutrición y dietoterapia. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 31  5. Requerimientos nutricionales Requerimientos o necesidades nutricionales versus requerimiento óptimo Requerimientos o necesidades nutricionales Cantidad de nutriente que cada individuo debe consumir para disfrutar de un estado de nutricional óptimo, asegurar un desarrollo adecuado y prevenir enfermedades. Requerimiento óptimo Cantidad de nutrientes que es necesario ingerir para alcanzar un desarrollo físico y mental óptimo y reducir la morbilidad en las etapas del adulto mayor. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 32  5. Requerimientos nutricionales Requerimientos o necesidades nutricionales versus requerimiento óptimo Ingesta dietética Recomendada (RDA) Ingesta media diaria de un nutriente capaz de cubrir las necesidades de casi todos los individuos sanos (97-98%) de un grupo específico de edad y género. Herramienta interactiva La EFSA ha desarrollado la siguiente herramienta interactiva donde, en base a la edad y el género del individuo, pueden consultarse los Valores Nutricionales de Referencia (VRN). https://www.efsa.europa.eu/es/topics/topic/dietary-reference-values © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 33  5. Requerimientos nutricionales FAO/OMS: 50-60 % de la Energía total (300 g/día) 60 CH de rápida absorción (simples) 40 20 CH de lenta absorción (complejos) 0 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 34  6. Fuentes alimentarias Principalmente, alimentos de origen vegetal Excepto: lactosa, glucógeno (o. animal) 1. Frutas 2. Hortalizas y productos hortícolas 3. Cereales y derivados 4. Legumbres: amilopectina (75%) y amilasa (25%) del almidón total. 5. Productos lácteos 6. Azúcares añadidos © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 35  6. Fuentes alimentarias Cantidad total de hidratos de carbono por Hidrato de carbono Fuente alimentaria significativa 100 g Monosacáridos Miel 82,1 g de los cuales 35,8 g son glucosa Glucosa Frutas desecadas: albaricoque 62,6 g de los cuales 33,1 g son glucosa Uva 13,9 g de los cuales 3,67 son glucosa Miel 82,1 g de los cuales 40,9 son fructosa Fructosa Frutas desecadas: Dátil 75 g de los cuales 32 g son fructosa HC absorción rápida Pera 15,2 de los cuales 6,42 son fructosa Disacáridos Leche de vaca 5,05 g de los cuales 5,05 son lactosa Leche de cabra 4,45 g Lactosa Quesos 2,79 g Yogur 4,66 g Melocotón 9,54 de los cuales 4,76 son sacarosa Mango 15 g de los cuales 6,67 son sacarosa Sacarosa Pistacho tostado 28,3 g de los cuales 7,09 son sacarosa Azúcar blanco 100 g de los cuales 99,8 son sacarosa Tabla 1. Fuentes alimentarias de los diferentes tipos de hidratos de carbono. Datos extraídos de la base de datos USDA © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 36  6. Fuentes alimentarias Cantidad total de hidratos de carbono por Hidrato de carbono Fuente alimentaria significativa 100 g Polisacáridos Hidratos de carbono de absorción lenta Arroz 81,7 g Pasta 74,7 g Almidón Pan 72,5 g Patata 12,5 g Maíz 19 g Tabla 1. Fuentes alimentarias de los diferentes tipos de hidratos de carbono. Datos extraídos de la base de datos USDA © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 37  6. Fuentes alimentarias Carbohidratos de rápida absorción 1. Monosacáridos: miel, fruta, … 2. Disacáridos: azúcar de mesa (sacarosa), leche (lactosa), yogur … Carbohidratos de lenta absorción 3. Oligosacáridos: soja, alcachofa, cebolla, legumbres, … 4. Polisacáridos: arroz, tubérculos, cereales, legumbres, frutas, verduras… Carbohidratos no digeribles 5. Fibra dietética © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 38  6. Fuentes alimentarias Azúcar ¿Qué tipos de azúcar hay? ¿Cuáles son las diferencias entre cada uno de ellos? Azúcar intrínseco Azúcar intrínseco Azúcar añadido Azúcar añadido Azúcar libre Azúcar libre © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 39  6. Fuentes alimentarias Azúcar Azúcar libre Azúcar añadido Azúcares naturalmente presentes Azúcar en: miel, siropes, zumos de frutas y intrínseco concentrados de frutas OMS: ingesta 70%) Fibras solubles ricas en hemicelulosas: goma guar, glucomanano Fibras solubles ricas en ácidos glucurónicos: pectinas o algunas gomas © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 51  8. Fibra dietética Propiedades de la fibra Derivadas de la solubilidad Derivadas de la capacidad de fermentación 1. Aumento de masa de los contenidos Incremento del volumen de los intestinales. contenidos luminales. 2. Aumento actividad metabólica bacteriana → Motilidad intestinal 3. Almidón resistente y fructooligosacáridos (y Sensación de saciedad otros compuestos) → efecto probiótico al ser Retraso en el vaciamiento fermentados por ciertas poblaciones gástrico bacterianas de la microbiota colónica. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 52  8. Fibra dietética Fuentes alimentarias Figura 2. Fuentes alimentarias de fibra. Elaborado por Dra. Clara Colina © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 53  8. Fibra dietética Efecto de la fibra en la salud Relación inversa entre ingesta de fibra y riesgo de desarrollar diversas enfermedades como: cardiovascular, diabetes tipo 2, obesidad, etc… Recomendaciones específicas de fibra dietética → no estipuladas. Aunque la recomendación es: 20-35 g/día. 25% fibra soluble y 75% fibra insoluble. Efectos beneficiosos: 1. Prevención y tratamiento de la obesidad. 2. Mejoras en la enfermedad inflamatoria intestinal y el síndrome del colon irritable. 3. Prevención de la enfermedad cardivascular: disminución niveles colesterol en sangre 4. Etiología y prevención del cáncer © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 54  8. Fibra dietética Propiedades de la fibra HIPOCOLESTEROLÉMICA ANTI-ESTREÑIMIENTO ✓Disminución de la síntesis de colesterol plasmático ✓Disminución del tiempo de tránsito ✓Disminución de la absorción de colesterol y otras grasas ✓Aumento de la frecuencia y facilidad de ✓Captación de ácidos biliares evacuación, y de la masa fecal HIPOGLUCEMIANTE OTRAS: ✓Absorción más lenta de monosacáridos ✓ inhibición de células cancerígenas ✓Gelificación del quimo ✓ Estimulación del sistema inmune ✓ Actividad antibiótica, etc. Prevención de la obesidad ✓Sensación de saciedad, y un menor consumo de alimentos © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 55  Gracias ¡Nos vemos el próximo día en clase! Clara Colina Coca [email protected] Ve más allá © Copyright Universidad Europea. 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