Disaccaridi alimentari

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Prospero Matteo Tedesco
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1 Disaccaridi alimentari 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) Presente nei funghi; usato come additivo

2 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 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

3 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

4 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

5 I residui della rottura idrolitica dell amido da parte delle amilasi sono oligo, di e monosaccaridi

6 Digestione dei disaccaridi (lattosio, saccarosio, maltosio, trealosio) Enzima Substrato Prodotti Isomaltasi* α 1 6 Maltasi α 1 4 Saccarasi α 1 2 Lattasi β 1 4 Trealasi α 1 1 Destrine limite Maltosio Maltotriosio Saccarosio Lattosio Trealosio Glucosio Glucosio Glucosio Fruttosio Glucosio Galattosio Glucosio

7 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

8 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

9 Destino del glucosio della dieta durante la fase di assorbimento (circa 2 ore) CO 2 Cervello Tessuto adiposo Triacilgliceroli 2 g Glucosio Fegato Glicogeno 90 g g g 20 g 25 g Muscolo 20 g Glicogeno ATP

Metabolismo del glucosio nei diversi tipi cellulari Principali trasportatori del glucosio Glut1: ubiquitario, soprattutto eritrociti Glut2: fegato, pancreas, rene, intestino Glut3:

10 Metabolismo del glucosio nei diversi tipi cellulari Principali trasportatori del glucosio Glut1: ubiquitario, soprattutto eritrociti Glut2: fegato, pancreas, rene, intestino Glut3: cervello Glut4: adiposo, muscolo (modulato dall insulina, effetto ipoglicemizzante) Da: MH Stipanuk, Biochemical, Physiological, Molecular Aspects of Human Nutrition, Saunders Helsevier Ed.

12 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) Tanto maggiore è l area entro le 2 ore dal pasto, maggiore è l effetto lipogenico dei carboidrati alimentari Da: Biochimica Medica, Siliprandi e Tettamanti, cap. 24, Piccin Ed., 2011

13 Glicemia 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 G l i c e m i a Tempo (2 ore) (glucosio o pane bianco, fattore 1,38) area incrementale alimento test (linee verticali) IG = X 100 area incrementale alimento standard (linee orizzontali) Mariani-Costantini, Cannella, Tomassi, Alimentazione e Nutrizione Umana, Il Pensiero Scientifico ed.

14 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,

15 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)

16 La gelatinizzazione dell amido Maggiore la percentuale di amilopectina, maggiore la gelatinizzazione, più facile l idrolisi delle amilasi, maggiore l indice glicemico

17 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

Il metabolismo del fruttosio è quasi esclusivamente epatico (aldolasi B) D. Voet, J.G.

Glicolisi Correlazione tra aumento di consumo di fruttosio e ipertrigliceridemia e steatosi epatica Il metabolismo del fruttosio nel fegato produce fruttosio-1-fosfato Salta quindi il passaggio della

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

20 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)

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