Disaccaridi alimentari

Presente nei funghi; usato come additivo

Presente in frutta e verdura, usato come dolcificante Presente solo nel latte ed in prodotti

lattiero-caseari (alimenti di origine animale). Unica eccezione di legame beta scindibile. (riducente)

Costituente dell’amido (riducente)

Polisaccaridi rappresentano la maggior parte dei carboidrati assunti con la dieta

Amido da alimenti di origine vegetale

Amilosio: catene di glucosio non ramificate , legame alfa 1 → 4 glicosidico,

costituisce in media il 25% dell’amido

Amilopectina: catene di glucosio legame alfa 1 → 4 glicosidico,

ramificazioni (ogni 24-30 residui) alfa 1 → 6

Glicogeno alimenti di origine animale

catene di glucosio legame alfa 1 → 4 glicosidico, con ramificazioni

(ogni 8-12 residui) alfa 1 → 6,

Non è rilevante ai fini nutrizionali, si degrada

Formano granuli

Polisaccaridi rappresentano la maggior parte dei carboidrati assunti con la dieta

Punto di ramificazione dell’amilopectina La digestione avviene a partire dalle estremità

NON riducenti

Digestione dei polisaccaridi

Amilasi (salivari e pancreatiche)

rottura il legame α 1→4 (non α1 → 6 delle ramificazioni) produce glucosio, maltotrioso, maltosio (disaccaride del glucosio) e α-destrina limite (con ramificazioni α1 → 6)

Oligosaccaridasi e α-glucosidasi trasformano questi composti in glucosio

I residui della rottura idrolitica dell’amido da parte

delle amilasi sono oligo, di e monosaccaridi

Enzima Substrato Prodotti

Isomaltasi*

α 1→6

Destrine limite Glucosio

Maltasi

α 1 → 4

Maltosio

Maltotriosio

Glucosio

Saccarasi

α 1→2

Saccarosio Glucosio

Fruttosio

Lattasi

β 1 → 4

Lattosio Glucosio

Galattosio

Trealasi

α 1→1

Trealosio Glucosio

Digestione dei disaccaridi (lattosio, saccarosio, maltosio, trealosio)

Digestione dei disaccaridi (lattosio, saccarosio, maltosio, trealosio)

eseguita da idrolasi associate alla membrana dell’enterocita

Trasporto di glucosio, fruttosio e galattosio attraverso l’epitelio intestinale

Membrana apicale SGLT1: permette il trasporto attivo di glucosio e galattosio contro gradiente di concentrazione (co-trasporto con sodio) GLUT5: trasporta soprattutto il fruttosio, secondo gradiente (saturabile) Membrana basolaterale GLUT2: fa uscire gli zuccheri dall’enterocita GLUT5: specifico per il fruttosio (non mostrato in figura) Mutazioni a carico dei trasportatori causano malassorbimento

Destino del glucosio della dieta durante la fase di assorbimento (circa 2 ore)

CO2

Cervello

Glucosio Fegato Glicogeno

Muscolo

Tessuto adiposo

Triacilgliceroli

ATP Glicogeno

15-20 g 15-20 g

90 g

20-45 g

20 g 25 g

2 g 20 g

Metabolismo del glucosio nei diversi tipi cellulari

Da: MH Stipanuk, Biochemical, Physiological, Molecular Aspects of Human Nutrition, Saunders Helsevier Ed.

Principali trasportatori del glucosio Glut1: ubiquitario, soprattutto eritrociti Glut2: fegato, pancreas, rene, intestino Glut3: cervello Glut4: adiposo, muscolo (modulato dall’insulina, effetto ipoglicemizzante)

Variazioni della concentrazione sierica di glucosio a tempi diversi

dopo la somministrazione ad un soggetto adulto a digiuno di 50g di

glucosio in acqua

(risposta glicemica)

Da: Biochimica Medica, Siliprandi e Tettamanti , cap. 24, Piccin Ed., 2011

Tanto maggiore è l’area entro le 2 ore dal

pasto, maggiore è l’effetto lipogenico dei

carboidrati alimentari

Indice glicemico

(David JENKINS e coll., Università di Toronto)

Gli alimenti contenenti carboidrati sono classificati in base al loro indice glicemico

Minore è l’indice glicemico, minore è minore l’effetto lipogenico

Mariani-Costantini, Cannella, Tomassi, Alimentazione e Nutrizione Umana, Il Pensiero Scientifico ed.

area incrementale alimento test (linee verticali) area incrementale alimento standard (linee orizzontali)

IG = X 100

(glucosio o pane bianco, fattore 1,38)

Glicemia

Glic

em

ia

Tempo (2 ore)

Fattori che influenzano l’indice glicemico (IG)

•Natura del monosaccaride contenuto nel pasto (glucosio > fruttosio)

•Prevalenza di amilosio o di amilopectina nell’amido

•Caratteristiche fisico chimiche e organizzazione in granuli dell’amido

•Interazione tra carboidrati ed altri nutrienti (IG si abbasa in presenza di grassi,

proteine, o fibre)

•Influenza dei processi di elaborazione e di cottura degli alimenti

(un aumento del tempo di cottura fa aumentare l’IG)

Poiché la quantità di carboidrati contenuti negli alimenti è variabile, un

indicatore più accurato della risposta glicemica è il

CARICO GLICEMICO

(IG x quantità di carboidrato consumato – ovvero, g di carboidrati per porzione di

alimento-/100)

È proporzionale al fabbisogno totale di insulina necessario al controllo della

glicemia post-prandiale nel periodo considerato

ALIMENTI CON IG

ALTO

(>70)

ALIMENTI CON IG

MEDIO - ALTO

(tra 40 e 70)

ALIMENTI CON IG

BASSO

(fino a 40)

Glucosio (100)

Miele (90)

Maltosio (110)

Alcuni cereali raffinati,

pop corn, patatine fritte,

cornflakes

Bevande zuccherate

(bevande gasate, thè

freddo, ecc.)

Alimenti contenenti

"zucchero" o "sciroppo di

glucosio" negli ingredienti

Saccarosio (60)

Pane bianco (72)

Biscotti

Riso bollito (59)

Patate bollite (60)

Uva passa (67)

Alcuni tipi di frutta e verdura

(carota, melone, zucca,

ananas, banana, uva)

Tutta la frutta e la

verdura

(escluse le eccezioni)

Latticini

(yogurt, latte, ecc.)

Cereali integrali

(soprattutto avena e

orzo)

Spaghetti cotti (33)

Legumi

Fruttosio (19)

La gelatinizzazione dell’amido

Maggiore la percentuale di amilopectina,

maggiore la gelatinizzazione,

più facile l’idrolisi delle amilasi,

maggiore l’indice glicemico

Il fruttosio un isomero del glucosio

•Indice glicemico inferiore al glucosio (19 vs 100)

•Maggiore potere dolcificante (30-40 % > saccarosio), viene però perso

con il riscaldamento

•Inizialmente suggerito ai diabetici come dolcificante

•L’uso del fruttosio come dolcificante è quadruplicato rispetto ai primi anni

del 1900 (per aumento del consumo di saccarosio, e di high fructose

corn syrup (HFCS)

•La sua assunzione a lungo termine è stata associata ad elevata

trigliceridemia, steatosi epatica, malattie cardiovascolari

•L’assunzione dalla frutta non dovrebbe superare 7-10 g/die

D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, FONDAMENTI

DI BIOCHIMICA 2/E, Zanichelli Editore

S.p.A. Copyright © 2007

(aldolasi B)

Il metabolismo del fruttosio è quasi esclusivamente epatico

Glicolisi

•Il metabolismo del fruttosio nel fegato produce fruttosio-1-fosfato •Salta quindi il passaggio della glicolisi catalizzato dalla FOSFOFRUTTOCHINASI, il principale punto di controllo della glicolisi (feedback da ATP e citrato) •Anche in assenza di richiesta di ATP, dirige il flusso glicolitico verso la sintesi dei lipidi

Correlazione tra aumento di consumo di fruttosio e ipertrigliceridemia e steatosi epatica

Livelli di assunzione di riferimento per i carboidrati (DRI, USA)

Fonti alimentari (in ordine decrescente):

cereali, dolcificanti , tuberi,< legumi, ortaggi, frutta, prodotti lattiero-caseari

RDA : 130 g/die (calcolata sulla quantità minima di glucosio utilizzata dal cervello,

per prevenire la chetosi,e la degradazione proteica)

L’assunzione di carboidrati non deve essere inferiore al 45%

(per consentire un corretto apporto di fibre)

e non superare il 65% (per non causare ipertrigliceridemia)

dell’introito calorico totale

L’assunzione di zuccheri aggiunti non deve superare il 25% dell’introito calorico

totale

(per consentire l’apporto corretto di micronutrienti e per la prevenzione della carie

dentale)