Principi nutritivi che apportano energia: focus sui glucidi

Università San Raffaele Roma

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Insegnamento e Professore

Nutrizione a livello degli alimenti: chimica e tecnologie di produzione

Professore Ing. Lucia Irene Bailetti

Principi Nutritivi che Apportano Energia

Glucidi: Introduzione

Argomento Principi nutritivi che apportano energia - GlucidiT Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Principi nutritivi che apportano energia

• Lipidi
• Protidi
• Glucidi

Macronutrienti e Micronutrienti

Macronutrienti Micronutrienti Lipidi Proteine Glucidi Vitamine Sali minerali Questi principi nutritivi sono chiamati anche macronutrienti. Glucidi 2 Di 16T

Glucidi: Generalità e Classificazione

Definizione e Composizione dei Glucidi

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti GLUCIDI: generalità e classificazione Glucidi dal greco glucos = dolce

• Sono i costituenti principali dei vegetali, che li sintetizzano utilizzando l'energia solare (fotosintesi).
• Carboidrati o idrati di carbonio perché i monosaccaridi hanno formula generale Cn(H2O)n.

Classificazione Chimica dei Glucidi

Classificazione su base chimica:

• Monosaccaridi o osi: di colore bianco, con sapore dolce, solubili in acqua e insolubili nei solventi organici.
• Oligosaccaridi: solubili in acqua, con sapore dolce; formati da 2 a 10 unità di monosi unite con legame glicosidico.
• Polisaccaridi: poco solubili o insolubili in acqua, privi di sapore dolce; contengono numerose unità di monosi, unite da legame glicosidico. Glucidi 3 Di 16T

Classificazione Nutrizionale dei Glucidi

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti GLUCIDI: generalità e classificazione Classificazione su base nutrizionale

• Carboidrati semplici che comprendono: zuccheri (monosaccaridi, disaccaridi, polioli); oligosaccaridi.
• Carboidrati complessi che comprendono: polisaccaridi (amido, polisaccaridi non amidacei).

Un altro tipo di terminologia prevede la distinzione in:

• carboidrati disponibili (carboidrati semplici, amido),
• carboidrati non disponibili (fibra alimentare). Glucidi 4 Di 16T

Principali Monosaccaridi negli Alimenti

Arabinoso e D-ribosio

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Principali monosaccaridi presenti negli alimenti

• L'arabinoso: sia D sia L, costituente de molte sostanze vegetali, gomma arabica.
• Il D-ribosio: entra nella composizione del RNA, il suo derivato è il 2- desossiribosio, che fa parte del DNA.

D-(+)-glucosio o Destrosio

• II D-(+)-glucosio: o destrosio
  • Presente soprattutto in frutta e verdura.
  • Si ritrova anche nel sangue umano come prodotto della digestione dei carboidrati alimentari. CHO H- -OH HO | H H - OH H -OH CH OH 2 CH OH 2 -O OH H H OH H HO H H OH Glucidi 5 Di 16T

D-(+)-galattosio

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Principali monosaccaridi presenti negli alimenti

• Il D-(+)-galattosio: epimero del glucosio al C4
• Costituisce il disaccaride lattosio 6 6 CH2OH 5 0 HO OH H H H H 4 ALFA OH H H H HO OH 3 2 3 2 H OH H OH galattosio 6 6 CH2OH CH2OH 5 5 O HO H H H H 4 4 1' OH Ħ OH H H H OH 3 2 3 2 H OH H OH LATTOSIO Glucidi CH2OH 5 O 4 1 BETA 1 OH Ħ 0 glucosio 6 Di 16T

D-(-) fruttosio

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• Il D-(-) fruttosio: E' presente in grandi quantità in molti tipi di frutta ed anche in alimenti vegetali quali cipolle, patate dolci e barbabietola oltre che nel miele. 6 CH2OH 1 C=0 5 H H 1 0 5 H H 1 H C CI 14 OH H OH 1 I -C + H2O GLUCOSIO H O OH CH2OH 0 CH2OH OH 6 1 C 5 2 H H OH CH2OH C C 4 3 1 FRUTTOSIO OH H CH2OH 6 1 1 H CA 4 C1 OH H OH 1 1 OH 2 1 2- H OH Ca 3 2 I 0 6 1 C. 5 2 H H OH CH2OH 1 1 1 C C 4 3 I H OH SACCAROSIO Glucidi 7 Di 16 C C 1 1 C 3 -C'T

Principali Oligosaccaridi negli Alimenti

Maltosio

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Principali oligosaccaridi presenti negli alimenti

• Gli oligosaccaridi sono formati da molecole glucidiche che possono andare da 2 a 10, unite da legame glucosidico.
• MALTOSIO: Si ritrova nel malto o orzo germinato dove si forma per idrolisi enzimatica dell'amido da parte delle amilasi. E'costituito da 2 molecole di glucosio unite da legame a-1,4-glicosidico. H OH HO HO HH OH HO H OH H .0 I OH H OH H H HO Glucidi 8 Di 16T

Principali Disaccaridi negli Alimenti

Lattosio

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• LATTOSIO L'unico disaccaride di origine animale 6 CH2OH 5 HO OH H H H 4 1 ALFA OH H H H HO OH 3 2 H OH H OH glucosio 6 6 CH2OH CH2OH 5 5 O HO H H H H 4 1 0 4 1 OH H OH H H H OH 3 2 3 2 H OH H OH LATTOSIO Glucidi 9 Di 16 galattosio 6 CH2OH 5 O H 4 1 BETA OH H 3 2 /T

Saccarosio: Zucchero da Tavola

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• SACCAROSIO: "ZUCCHERO DA TAVOLA" 6 CH2OH 1 C-0 5 H 1 0 5 H H 1 H C CI 14 OH H OH 1 I Ca -C + H2O GLUCOSIO H O OH CH2OH 0 CH2OH OH 6 1 C C 5 2 H H OH CH2OH 1 1 C C 4 3 1 FRUTTOSIO H CH2OH H 1 1 H C 4 OH H OH 1 1 OH 3 2 1 2- H OH 3 2 I 0 6 1 C. 5 2 H H OH CH2OH 1 1 1 C C 4 3 I H OH SACCAROSIO Glucidi 10 Di 16 C -C' C1 OH CT

Polisaccaridi Presenti negli Alimenti

Caratteristiche e Composti Importanti

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Polisaccaridi presenti negli alimenti

Caratteristiche Composti più importanti

POLISACCARIDI DI RISERVA Immagazzinati come granuli permettono ai vegetali e gli animali di accumulare riserve di glucosio da utilizzare per esigenze energetiche Amido, glicogeno, inulina, mannani, xilani, arabani

POLISACCARIDI DI SOSTEGNO Costituiscono la struttura dei tessuti animalie, in particolare, vegetali Cellulosa, emicellulosa, pectine, agar

POLISACCARIDI COMPLESSI Si ritrovano nei liquidi e nei tessuti dell'oranismo con funzioni lubrificanti e anticoagulanti Mucopolisaccaridi, mucine. Glucidi 11 Di 16T

Amido

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Principali polisaccaridi presenti negli alimenti

• AMIDO:
• E' contenuto negli alimenti di origine vegetale dove si concentra, sottoforma di granuli, soprattutto nei semi, nei tuberi e nelle radici delle piante.
• Esiste come miscela di due polimeri di a - glucosio:
  • amilosio, lineare, con legami a(1 -> 4); tende ad avvolgersi ad elica;
  • amilopectina, ramificata con legami a(1 -> 4) e a(1 -> 6). QH H Amylopectin OH OH OH CH CH IX H H H OH 0- O HO H OH CHỊOH 6 CH_ H H H H H H OH OH H H -0- H OH H OH CH-OH CH-OH CH:OH H H H H H H H OH O O H OH OH I OH O OH OH R CHỊOH O -0 OH HO HO- N O K -0- IV Glucidi 12 Di 16 0 0 H OH OH H HT

Cellulosa

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Principali polisaccaridi presenti negli alimenti CELLULOSA

• E un polimero del glucosio in cui le unità monosaccaridiche sono legate mediante legami b(1_4).
• Ha una struttura cristallina e si presenta sotto forma di microfibrille per la presenza di legami idrogeno tra gruppi OH di due differenti catene.
• Rappresenta il più importante polisaccaride di sostegno OH OH O HO O OH HO OH Glucidi 13 Di 16T

Proprietà Nutrizionali dei Glucidi

Funzioni dei Glucidi

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Proprietà nutrizionali dei glucidi

• Sono i nutrienti base dell'alimentazione umana e la più accessibile dal punto di vista economico.
• Apporto maggiore di glucidi è fornito sotto forma di amido, seguono lattosio, saccarosio, glucosio e fruttosio.
• Le funzioni:
  • Energetica: a rapida utilizzazione e a basso costo (1 g = 4 kcal)
  • Plastica: strutture di sostegno e protezione degli organismi animali e vegetali.
  • Regolatrice del metabolismo: risparmi dell'uso di proteine per scopi energetici.
  • Antichetogenetica
  • Di riserva: rappresentando il glicogeno una forma di riserva energetica.
• Effetto tranquillante e antidepressivo, por sintesi di serotonina
• Favoriscono anche lo sviluppo della flora batterica Glucidi 14 Di 16T

Metabolismo Glucidico

Processo del Metabolismo dei Glucidi

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Metabolismo glucidico

Glucidi alimentari Oligosaccaridi Fibra 8 Digestione Fibra Glucosio Glu Fru Gal Monosaccaridi nel sangue portale Monosaccaridi nel fegato Glicogeno epatico Glicogeno muscolare Glucosio ematico Glicolipidi Glicoproteine Î Proteine Lipidi Î A.A. nom essenziali AcetilCoA Acidi grassi 1 Glucidi CO2 + acqua + energia 15 Di 16 AmidoT

Fibra Alimentare

Frazione degli Alimenti Vegetali

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Prof.ssa Lucia Bailetti Fibra

• Sono una frazione degli alimenti vegetali resistenti all'idrolisi degli enzimi digestive. Cellulosa Fibra idrofila o insolubile Lignina Emicellulose Polisaccaridi non cellulosici Pectine Gomme Mucillagini Fibra gelificante o solubile Glucidi 16 Di 16