2. I CARBOIDRATI DISPONIBILI
FUNZIONE
ENERGETICA
Carboidrati rappresentano il principale substrato energetico per l’uomo.
Il valore energetico dei carboidrati è variabile
•Fruttosio 3,74 Kcal/g
•Glucosio 3,74Kcal/g
•Saccarosio 3,95Kcal/g
•Amido 4,18 Kcal/g
Valori medi di utilità pratica sono quelli fissati dal Decreto Legislativo 16
febbraio 1993 n.77 (G.U. n. 69, 24/3/1993) che regola l’etichettatura
nutrizionale dei prodotti alimentari uniformando la legislazione italiana con
quella degli altro Paesi dell’Unione Europea: si attribuisce un valore calorico
di 4 kcal/g (17 kJ/g) ai carboidrati disponibili (amido e zuccheri).
3. Ruolo dei carboidrati disponibili nella dieta
• Dal loro metabolismo non residuano sottoprodotti o intermedi metabolici
potenzialmente dannosi
• Alcuni tessuti come il sistema nervoso e la midollare del surrene, in
condizioni normali utilizzano il glucosio come fonte elettiva di energia.
• La biosponibilità di glucosio è NECESSARIA per il corretto funzionamento
dei tessuti.
• Il fabbisogno giornaliero di glucosio per il cervello e per il sangue (cioè
quello essenziale) è di circa 180 g (720 calorie) per un uomo del peso di 70
kg.
4.
5. I CARBOIDRATI NELLA DIETA
Una dieta equilibrata deve
prevedere una quota di
carboidrati pari al 50-60%
Zuccheri semplici 10-12%
7. Intolleranza al lattosio
Incapacità presentata da alcuni individui di digerire il Lattosio. Questa
incapacità è dovuta alla mancata produzione della lattasi.
La lattasi intestinale solo in rarissimi casi è congenitamente deficitaria.
La malnutrizione proteico-calorica, allergie alimentari, infezioni batteriche
o virali, infestazioni parassitarie possono causare alterazioni della mucosa
intestinale e di conseguenza deficit di lattasi.
La riduzione della lattasi è un fenomeno adattativo alla riduzione del
consumo di latte. L’espressione dell’enzima lattasi è massima alla nascita
quando è massima la necessità di utilizzare il lattosio. Dopo lo
svezzamento, l'attività lattasica diminuisce rapidamente (fino ad oltre il
90%). Una percentuale della popolazione, una volta raggiunta l’età adulta
perde la capacità di esprimere questo enzima e di conseguenza di
idrolizzare il lattosio.
8.
9.
10. Su 6 miliardi di persone , circa 5,5 miliardi
posseggono poca o nulla lattasi
11. Può essere alleviata da:
n Somministrazione di preparati commerciali di lattasi
n Utilizzo di latti fermentati (yogurt)
n Utilizzo di prodotti naturalmente a ridotto contenuto di
lattosio o con lattosio assente (sostituti del latte, latte di
soia, di riso..)
n L’industria alimentare a messo a punto latte a basso
contenuto di lattosio (latte ad alta digeribilità, HD)
12. LATTE HD O HIGH DIGESTIBILITY:
Nel latte il lattosio predigerito ossia
scisso in due zuccheri piu' facili da
digerire (glucosio e galattosio) facendo
passare il latte attraverso un materiale
future. inerte in cui vi è absorbito l’enzima
lattasi
Zymil viene ottenuto aggiungendo al un latte, una
preparazione purificata e standardizzata
dell’enzima lattasi, ottenuto da un ceppo
selezionato di lievito. Il latte così preparato viene
Mineral and quindi lasciato in sosta a 6°C, il tempo necessario
protein fraction per raggiungere il grado di idrolisi desiderato.
ZYMIL è un prodotto delattosato in cui sono
presenti tali enzimi lattasi
13. Assorbimento dei carboidrati
I monosaccaridi derivati dalla digestione dell’amido e dei disaccaridi o già
presenti come tali negli alimenti vengono assorbiti e trasportati al fegato
attraverso la vena porta.
L’ assorbimento, quindi il trasferimento delle molecole dal lume del canale
digerente al sangue, avviene nella prima parte del digiuno.
La parete dell’intestino tenue è ricoperta da sporgenze digitiformi della
lunghezza di circa 1 mm detti VILLI INTESTINALI . Si stima che la loro
presenza aumenti di circa 8 volte la mucosa intestinale. L’epitelio che ricopre i
villi è monostratificato e composto da cellule cilindriche dette ENTEROCITI.
La membrana luminare degli enterociti è caratterizzato dal tipo “orletto a
spazzola” , per la presenza di numerose digitazioni microscopiche dette
MICROVILLI.
14. VILLO INTESTINALE
MONOSACCARIDI
ENTEROCITA ORLETTO A
SPAZZOLA
con
microvilli
Capillari fegato
15. Trasporto del glucosio e galattosio
L’entrata di queste molecole nelle
cellule epiteliali ha luogo ad opera
di “carriers” “trasportatore del
glucosio sodio-dipendente” GLUT1
localizzati sulla membrana esterna.
Il trasportatore lega
contemporaneamente il Na+ e il
glucosio. La bassa concentrazione
interna rispetto a quella esterna di
questo ione provoca l’entrata del
Na+ e di conseguenza quella del
glucosio. La concentrazione
intracellulare di Na+ è mantenuta
bassa dalla pompa sodio-potassio
che richiede ATP.
16. GLUT-5 ha una Km intorno a 5mM e quindi facilmente saturabile. L’ingestione di
grandi quantità di fruttosio può provocare disturbi colici , dovuti alla
fermentazione del fruttosio da parte della flora batterica.
17. Regolazione metabolica dell’utilizzazione
dei carboidrati
I livelli plamstici di glucosio (GLICEMIA) devono rimanere sempre
costanti . La necessarietà dei carboidrati è testimoniata dal complesso e
fine meccanismo di regolazione metabolica con cui i diversi tessuti
gestiscono il glucosio e altri substrati durante il digiuno o subito dopo un
pasto.
60-119 mg/dl plasma → glicemia normale
18. Fonti di glucosio :
? da cibo
? da glicogeno
? da gluconeogenesi
Figure was assumed from Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical
Correlations, 4th ed. Wiley-Liss, Inc., New York, 1997
19.
20. Trasportatore GLUT-4
(Muscolo, Cuore,Adipociti)
In assenza di insulina il L’insulina permette al
glucosio non entra nelle glucosio di entrare nelle
cellule adipose o muscolari cellule adipose o muscolari
23. Altrazioni nel controllo della glicemia
n Iperglicemia e iperisulinemia a digiuno
n Ipoglicemia a digiuno e postprandiale
24.
25. Glucosio plasmatico (mg/dL) Risposta glicemia a diversi tipi di carboidrati
220
200
180
Tipica
160
Zuccheri semplici
140
Fibre solubili
120
Amido
100
80
60
0 15 30 45 90 120 150 180
Minutes
26. INDICE GLICEMICO
I carboidrati presentano un diverso effetto sul possibile incremento del
livello di glucosio nel sangue a seguito della loro assunzione.
In considerazione della ampia variabilità delle risposte glicemiche è stato
elaborato un parametro INDICE GLICEMICO per classificare gli alimenti.
27. Determinazione dell’indice glicemico
IG =Area incrementale della risposta glicemica ad un determinato alimento X 100
Area incrementale della risposta glicemica di un alimento standard (pane bianco)
Un indice glicemico di 50 vuol dire che l'alimento innalza la glicemia di un valore pari
alla metà di quella dell'alimento di riferimento
28. La tabella aggiornata degli indici glicemici, quot;International table of glycemic index and glycemic
load valuesquot; (Foster-Powell et al. Am J Clin Nutr. 2003 Apr; 77(4):994
30. Fattori che influenzano l’indice glicemico
n Natura degli zuccheri
n Varietà dell'alimento. In molti casi tale variabilità è modesta, in altri è molto
alta. È il caso del riso (48-112), del pane bianco (30-110), delle patate bollite
(56-101).
n Zona geografica di produzione (per esempio una mela coltivata in
Danimarca o in Italia)
n Grado di maturazione.
n Modalità di produzione (per esempio i vari prodotti quot;industrialiquot;)
n Conservazione e l'essiccazione
n Metodo di cottura (per esempio bollire o cuocere al forno)
n Durata della cottura (per esempio pasta al dente o leggermente scotta)
n Presenza di grassi o proteine o fibre in un alimento. L’indice glicemico si
abbassa. Questo fenomeno è dovuto al fatto che la digestione dell'alimento al
quale sono stati aggiunti i grassi è più lenta, e quindi i carboidrati che contiene
vanno in circolo più lentamente.
n Presenza di sodio favorisce il trasporto del glucosio via sinporto con Na+.
31.
32.
33.
34. E’ stato introdotto anche il concetto di CARICO GLICEMICO che
è indice glicemico moltiplicato per la quantità di carboidrati
presenti nell’ alimento; fornisce una misura della risposta
glicemica totale ad un cibo o ad un pasto
CG = IG/100 x grammi di carboidrati disponibili nella porzione
Alimento IG Porzion Carboidra CG
e (g) ti (g)
Cavolo 72 60 1 0.7
Brioche 67 60 23 15.4
35. Glycemic impact : è la quantità di glucosio (g) che potrebbe indurre
una risposta glicemica equivalente a quella indotta da una certa
quantità di alimento.
= 46 GGE (Glycemic glucose equivalent )
=7,9 GGE (Glycemic glucose equivalent )
36. RELAZIONE TRA CARICO GLICEMICO E RISCHIO PER
PATOLOGIE CARDIOVASCOLARI
Oh K et al. Am J Epidemiol. 2005 ;Liu S et al. Am j Nutr. 2000
37. RELAZIONE TRA INDICE GLICEMICO E RISCHIO PER DIABETE
DI TIPO 2
The Nurses’ health Study (65 173 donne seguite per 6 anni)
Health professionals’follow up study
Iowa women’s health study no assciazione tra IG e incidenza di
diabete
38. RISCHIO DI INSORGENZA DEL DIABETE E DIETE A ELEVATO
INDICE GLICEMICO: POSSIBILI MECCANISMI
Obesità
Elevato carico glicemico Fattori genetici
Inattività fisica
Incremento post -prandiale,
di acidi grassi nel plasma
Richiesta di Aumento glicemia
Insulina post pradiale Depositi di grassi
ectopici
(anni)
Alterazioni Resistenza
delle cellule all’insulina
beta del
pancreas
(eccessiva
secrezione
Iperglicemia
di insulina)
39. Steps in Development of Insulin
Resistance from High Glycemic Load
Rapid rise in Insulin peaks at
blood glucose level consistent with
to high levels blood glucose levels
Repeated bouts
Release of of high
corresponding insulin levels
Rapidly digested & high amount
absorbed CHO with of insulin Downregulation of
high energy density insulin receptors
Step 1 Step 2 Step 3 Step 4 Step 5
40.
41.
42. Fruttosio
- Viene assorbito più lentamente rispetto a glucosio e carboidrati
contenti glucosio (amido); ha un basso indice glicemico
Piccole dosi di fruttosio
- stimolano l’attività dell’enzima epatico glucoso-chinasi →
↑ uptake di glucosio da parte del fegato ;
- Stimolano l’attività dell’enzima glicogeno sintetasi →
↑ sintesi di glicogeno epatico
- In condizioni di iperglicemia ripristina la capacità di regolare la
produzione di glucosio epatico
Effetti positivi
44. Caratteristiche metaboliche del fruttosio
• Il fruttosio entra nella glicolisi a livello dei triosi fosfati. Pertanto il metabolismo
del fruttosio bypassa i principali controlli della glicolisi a livello della
fosfofruttochinasi. Quindi se presente in eccesso viene immesso comunque
nella glicolisi senza controllo portando a scompensi metabolici. (iperlipemia)
• La formazione di elevate quantità di fruttosio 1P può portare ad una deplezione
di Pi con conseguente diminuzione di ATP , con conseguente attivazione della
glicolisi e produzione di lattato.
• Assunzione di fruttosio, non influenza direttamente la glicemia, pertanto non
provoca una immediata risposta insulinemica. L’insulina è coinvolta nella
regolazione del controllo dell’appetito e della spesa energetica (feed back
negativo; leptina)
45.
46.
47. Caratteristiche metaboliche del fruttosio
• Il fruttosio entra nella glicolisi a livello dei triosi fosfati. Pertanto il metabolismo
del fruttosio bypassa i principali controlli della glicolisi a livello della
fosfofruttochinasi. Quindi se presente in eccesso viene immesso comunque
nella glicolisi senza controllo portando a scompensi metabolici. (iperlipemia)
• La formazione di elevate quantità di fruttosio 1P può portare ad una deplezione
di Pi con conseguente diminuzione di ATP , con conseguente attivazione della
glicolisi e produzione di lattato.
• Assunzione di fruttosio, non influenza direttamente la glicemia, pertanto non
provoca una immediata risposta insulinemica. L’insulina è coinvolta nella
regolazione del controllo dell’appetito e della spesa energetica (feed back
negativo; leptina)
Assunzione eccessiva di fruttosio è messo in relazione
-obesità
-iperlipidemia
48.
49. Il consumo di fruttosio pari al 20% dell’energia tot causa un increamneto del
colestreolo totale e associato alle LDL (Hollenbeck et al. 1993)
50.
51. United States
Department of
Agriculture
surveys of
individuals
11–18 years of
age
(n = 12 498).
Cavadini C et al. Arch Dis Child 2000
