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

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., 1980-81, Toronto University)

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 vs 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 abbassa in

presenza di grassi, proteine, o fibre) (es. latte intero vs latte

scremato)

•Influenza dei processi di lavorazione e di cottura degli

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

La gelatinizzazione dell’amido

Maggiore la percentuale di amilopectina,

maggiore la gelatinizzazione,

più facile l’idrolisi delle amilasi,

maggiore l’indice glicemico

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)

Il fruttosio un isomero del glucosio

Il fruttosio un isomero del glucosio

•Indice glicemico inferiore al glucosio (19 vs 100)

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

iperuricemia

•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

richiede 7 enzimi

Insulino indipendente

Glicolisi

•Il metabolismo del fruttosio nel fegato produce fruttosio-1-fosfato •Scavalca 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

5 | 13 U. Leuzzi – E. Bellocco – D. Barreca, BIOCHIMICA DELLA NUTRIZIONE, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2013

Trasformazione di AMP ad Acido Urico

causato da un elevato contenuto di fruttosio negli alimenti

Eccesso di assunzione di fruttosio provoca

iperuricemia

“FIBRA “ Definizione e classificazione

Secondo una Direttiva della Comunità Europea del 2008

•Polimeri di carboidrati commestibili naturalmente presenti negli alimenti

consumati resistenti agli enzimi digestivi umani e quindi non assorbiti

•Polimeri di carboidrati commestibili ottenuti da materie prime alimentari

mediante vari procedimenti con dimostrati effetti fisiologici benefici

•Polimeri di carboidrati sintetici commestibili con dimostrati effetti fisiologici

benefici

•Se di origine vegetale può comprendere anche composti non

polisaccaridici (lignina)

Componenti principali della fibra

Polisaccaridici

Cellulosa

Emicellulosa

Beta-glucani

Pectina

Chitina strutturale, esoscheletro

invertebrati marini

Gomme

Mucillagini

Polifenolici

Lignina

strutturali,

parete cellulare delle piante

intracellulari, vegetali

La fibra non è un nutriente essenziale

ma una dieta povera in fibre può influenzare la salute

strutturali,

parete cellulare delle piante

Cellulosa Omopolisaccaride della parete cellulare delle piante Legame Glu (beta1-4)Glu Insolubile Scarsamente idrolizzata e fermentata dalla flora batterica intestinale

Beta-glucani Omopolisaccaridi della parete cellulare delle piante Glu(beta1-4)Glu, Glu(beta1-3)Glu con ramificazioni Glu(beta1-6)Glu, Glu(beta1-2)Glu Solubili e viscosi Presenti in funghi, alghe, orzo, avena Idrolizzata e fermentata dalla flora batterica intestinale

Pectina •eteropolisaccaride della parete cellulare delle piante presente soprattutto

nei frutti; si degrada durante la maturazione

•polimero di ACIDO GALATTURONICO (anche esterificato con CH3OH, o

con acetato) con intercalate unità di RAMNOSIO, da cui si dipartono

ramificazioni contenenti RAMNOSIO, GALATTOSIO, ARABINOSIO

•contenuta in mele, albicocche, carote, arance (albedo, pectina = 30% del peso

fresco)

•col consumo di circa ½ chilo di frutta e verdura al giorno, si assumono circa 5 g di

pectina

•fermentescibile dalla flora batterica intestinale

•usata come gelificante (E440)

Struttura della pectina

Lignina: presente nella parete di alcune cellule vegetali Deriva dalla polimerizzazione di

•Alcol p-cumarilico

•Alcol coniferilico

(alcol 4-idrossi-3-metossicinnamilico)

•Alcol sinapilico

(alcol 4-idrossi-3,5-dimetossicinnamilico

Poco rilevante ai fini alimentari

Solo con l’ingestione di semi integri

Struttura polimerica estremamente

eterogenea

Funzioni della fibra •Rallenta lo svuotamento gastrico, aumenta il senso di sazietà •Sollecita la peristalsi intestinale •Da maggiore consistenza e scorrevolezza alle feci •Riduce la durata del transito intestinale e trattiene l’acqua •Diminuisce l’assorbimento da parte del tenue di grassi, colesterolo, carboidrati, proteine Abbassa la colesterolemia (totale e LDL) Riduce la glicemia post-prandiale e l’insulinemia (riducendo così anche il colesterolo); abbassa l’indice glicemico di alimenti contenenti zuccheri •Riduce il riassorbimento degli acidi biliari (riducendo così anche il colesterolo) •Aumenta la massa fecale (per aumento della massa batterica e a causa della massa della fibra stessa) •Abbassa il pH (incidendo così sulla qualità e metabolismo della flora batterica, selezionando batteri non-putrefattivi) •Adsorbe composti tossici di produzione batterica •Fornisce acidi grassi a catena corta, energetici •Interferisce con l’assorbimento di minerali e oligoelementi

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)

non deve 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)