Tipos de açúcar: monossacarídeos (açúcares simples)

Monossacarídeos – Açúcares Simples

Monossacarídeos(Gk.mono-= único,sacarídeo= açúcar) possuem apenas uma única unidade de açúcar em sua estrutura. Eles são chamadosaçúcares simples, uma vez que não podem ser decompostos em substâncias que ainda teriam características de um açúcar. As unidades de monossacarídeos podem se combinar para formar dissacarídeos (contendo duas unidades de açúcar) ou polissacarídeos como amido (contendo várias unidades de açúcar).

Os monossacarídeos de principal importância no corpo humano sãoglicose, riboseedesoxirribose. Outros monossacarídeos, utilizados pelos humanos principalmente como nutrientes sãofrutose, galactose, manoseetagatose.

Os monossacarídeos são feitos de carbono, hidrogênio e oxigênio e são organizados em grupos de acordo com o número de átomos de carbono em suas moléculas, como trioses contendo três átomos de carbono, tetroses quatro, pentoses (por exemplo, ribose, desoxirribose) cinco e hexoses (por exemplo, glicose, frutose) seis átomos de carbono.

Lista detalhada de monossacarídeos

A. Glicose

A glicose (Figura 1) é o monossacarídeo mais importante encontrado no corpo humano e é a principal fonte de energia para humanos e animais. Também é conhecido comoaçúcar de uva, açúcar de milho, açúcar de amidoeaçúcar no sangue. É um açúcar de seis carbonos (hexose). A fórmula empírica da glicose éC6H12O6.

Figura 1.Glicose, fórmula estrutural

Síntese de Glicose em Plantas

As plantas com a ajuda da clorofila (um pigmento verde) produzem açúcar. As plantas e alguns organismos que possuem clorofila são os únicos seres vivos que podem produzir glicose a partir de elementos simples (carbono, hidrogênio e oxigênio) utilizando a energia solar por meio de um processo conhecido como fotossíntese. Este açúcar é armazenado nas plantas na forma de monossacarídeos, dissacarídeos (por exemplo, sacarose, maltose) ou carboidratos complexos, como amido ou celulose. Animais e humanos consomem amido (animais como o gado também consomem celulose) e através de sua decomposição enzimática ou hidrólise obtêm glicose que é absorvida do intestino para o sangue e depois usada principalmente como fonte de energia.

A glicose, que pode ser usada por humanos, é geralmente encontrada emfrutas, legumes, mel e amido. O açúcar de mesa ou sacarose é feito de moléculas de glicose e frutose. A glicose também é um componente de outros dissacarídeos importantes, como lactose e maltose.

Produção Artificial de Glicose

A glicose é produzida comercialmente a partir da hidrólise do amido – amido de milho, arroz, trigo, batata, mandioca, araruta, sagu e assim por diante.

Glicose, criada no corpo humano

A glicose no corpo humano também pode ser sintetizada a partir de não carboidratos, como gorduras, ácidos carboxílicos e aminoácidos, convertendo-se primeiro em acetil CoA ou ácido pirúvico durante o processo conhecido como gliconeogênese. Isso ocorre principalmente no fígado e, até certo ponto, no córtex renal.

A glicose é um componente natural do sangue humano.

Absorção de glicose do intestino

A glicose é absorvida do intestino delgado humano para o sangue com a ajuda de dois transportadores, SGLT-1 e GLUT-2. O transportador dependente de sódio SGLT-1 é responsável pelo transporte ativo de glicose com uma quantidade equimolar de sódio contra um gradiente de concentração através do lado alimentar do revestimento epitelial para a célula do intestino delgado. A partir daí, a glicose é bombeada para o lado sanguíneo das células intestinais pelo transportador GLUT-2 e depois se difunde para o sangue capilar.

Outros transportadores envolvidos na absorção de glicose são:

Absorção de Açúcares Simples – Monossacarídeos Absorção de Glicose – Detalhado

A absorção de glicose pode diminuirapós a remoção cirúrgica de parte do estômago ou intestino delgado.A absorção de açúcar aumentana hipotermia (diminuição da temperatura corporal), hiperfagia (“comer em excesso”), gravidez, lactação (produção de leite em mulheres) e consumo crônico de dietas ricas em carboidratos. A absorção de glicose pode ser diferente em diferentes horários diários. Leia sobre os fatores que influenciam a absorção intestinal de açúcar (artigo de pesquisa).

Metabolismo da Glicose

Uma vez liberadas na circulação, as moléculas de glicose são absorvidas pelas células do corpo com a ajuda de um hormônio pancreáticoinsulina. Insulina, portantodiminuio nível de glicose no sangue. Outros hormônios que influenciam o nível de glicose no soro são:

• Glucagoné ativado por baixos níveis de glicose no sangue (durante o exercício, entre as refeições) e causa quebra de glicogênio e produção de glicose no fígado – portantoaumentandonível de glicose no sangue.
• Epinefrina(adrenalina– um hormônio do estresse)aumentanível sérico de glicose rapidamente.
• Cortisol(outro hormônio do estresse) promove a quebra de proteínas que produzem aminoácidos que podem ser usados ​​na síntese de glicose (gliconeogênese) – assimaumentandonível de glicose no sangue.
• Hormônio do crescimentotambémaumentanível de glicose sérica.

Os níveis normais de glicose no sangue ficam entre 4,5 e 5,5mmol/l (80-100mg por 100mL).Quando aumenta acima dessa faixa, a glicose é convertida em glicogênio e armazenada no fígado e nos músculos. O excesso de glicose é convertido em glicogênio, que é decomposto em glicose (glicogenólise) novamente quando necessário para obter energia.

Uma vezdentro da célula, a glicose é queimada para liberar calor e ATP – as moléculas de energia. A glicose pode ser decomposta na presença de oxigênio (processo aeróbico) ou sem oxigênio (processo anaeróbico). A glicose, quando oxidada (metabolizada aerobicamente) durante a respiração celular, libera energia com produção de dióxido de carbono e água a uma taxa de 3,9 kcal por g, ou 686 kcal por grama-mol, ou 16 quilojoules por grama.

Se não houver glicose disponível para produção de energia, como ocorre na fome, o corpo sintetiza glicose a partir de ácidos carboxílicos, gorduras e aminoácidos por um processo conhecido como gliconeogênese. A glicose é convertida em glicogênio e armazenada no fígado, que pode ser convertida em glicose quando necessário. Excesso de glicose remanescente em circulação após o limite de saturação de glicogênio, o excedente é convertido em ácidos graxos e glicerol que são armazenados como triglicerídeos (gordura) no tecido adiposo, músculos e fígado.

Índice Glicêmico (IG)

O IG é uma medida da resposta relativa da glicose no sangue aos alimentos que contêm carboidratos.

• Alto valor de IG – 70 ou mais.
• Valor médio de IG – 56 a 69 inclusive.
• Baixo valor de IG – 55 ou menos.

Tabela Internacional de Valores de Índice/Carga Glicêmica – Índice Glicêmico de Alimentos para Diabéticos 2008

Usos médicos da glicose

A glicose como nutriente fornecido clinicamente pode ser administrada:

• para tratamento de hipoglicemia, coma diabético e choque – quando administrado por via intravenosa
• para terapia de reidratação oral.
• para nutrição parenteral – pós-operatório e durante a recuperação

Distúrbios Relacionados à Glicose

• Diabetes mellitus tipo I e II, diabetes gestacional e pré-diabetes.
• Hipoglicemia
• Hiperglicemia não relacionada com diabetes mellitus – devido a distúrbios endócrinos como tireotoxicose, acromegalia, síndrome de Cushing, etc
• Glicosúria
• Cárie dentária
• Obesidade
• Intolerância à glicose como doença genética. Leia mais aqui (o link não funciona)

B. Fructose

Another important natural monosaccharide found in human nutrition is fructose. It is a ketohexose sugar commonly known asfruit sugarorlevulose. The empirical formula is C6H12O6.

Fructose is available naturally from honey, fruits such as apples, pears, grapes, peach, banana, apricot, berries, dried fruits and vegetables such as melons, beets, sweet potatoes, sweet corn, carrot, red pepper, onion, yam, sugar cane, sugar beet, sucrose, and so on

• More hygroscopic and 1.73 times sweeter than sucrose.

Fructose Production

Commercial production of fructose is from corn starch by enzymatic conversion of glucose or by enzymatic hydrolysis of sucrose.

Fructose Creation in the Human Body

Body can produce fructose by metabolizing sucrose.

Absorption of Fructose From the Gut

Humans can absorb only a limited quantity of fructose. Even normal person can absorb only 25-50 g/serving and the threshold is even lesser in those with fructose malabsorption to as little as 1g per serving.

Presence of glucose in equimolar ratio or with more glucose enhances absorption of fructose from the small intestine. This is important especially for people with fructose malabsorption.

A frutose não requer nenhuma enzima para ser absorvida pelo corpo. É transportado para as células do intestino delgado com a ajuda da proteína transportadora GLUT-5 e de lá transportado para o sangue através da membrana basal do intestino delgado com a ajuda do transportador GLUT-2.

Metabolismo da Frutose

A frutose é rapidamente metabolizada no fígado. As enzimas envolvidas são a frutoquinase e a aldolase b. O principal produto do metabolismo da frutose são os triglicerídeos.Ao contrário da glicose, a frutose pode entrar em qualquer célula do corpo humano sem a ajuda do hormônio insulina.

Metabolismo da Frutose, Glicose e Galactose – Detalhes

Distúrbios Relacionados à Frutose

Má absorção de frutoseé a incapacidade de absorção de pelo menos 25 g de frutose por porção devido à deficiência dos transportadores de hexose GLUT-5 ou GLUT-2. O distúrbio pode ocorrer em famílias, mas a causa exata não é conhecida.

Intolerância hereditária à frutose (HFI) é uma forte reação corporal até mesmo a pequenas quantidades de frutose. Esta doença genética rara é devida à falta de uma enzima na fígado-aldolase b.

Usos da frutose

seu principal uso é como adoçante em confeitaria e panificação. Aumenta a vida útil dos produtos assados, melhora o aroma e tem efeito escurecido.

C. Galactose

A galactose é outro monossacarídeo importante para os humanos e é um elemento básico da vida. A fórmula empírica da galactose é C6H12O6 e é um epímero da glicose. Galactose também é chamadaaçúcar cerebral. A galactose é menos doce que a glicose e tem um índice glicêmico mais baixo (20-24).

A galactose faz parte do açúcar do leite ou da lactose em combinação com a glicose. É visto naturalmente no leite e outros produtos lácteos, mucilagem e beterraba sacarina e também no corpo humano.

A galactose é produzida por hidrólise enzimática a partir de lactose ou hemiceluloses com a ajuda da enzima beta galactosidase.

Criação de galactose no corpo humano

Durante a lactação, o corpo converte glicose em galactose nas glândulas mamárias para produzir lactose no leite materno.

Absorção de galactose no intestino

A galactose é absorvida no intestino delgado com a ajuda do transportador de hexose GLUT-2.

Metabolismo da galactose

A galactose é metabolizada no fígado. É convertido em glicose para ser utilizado na produção de energia. Isto é conseguido com a ajuda da enzima galactoquinase e da galactose-1-fosfato uridiltransferase.

Transtornos Relacionados à Galactose

• Intolerância à galactose
• Galactosemia

D. Manose

A manose é um monossacarídeo com a mesma fórmula empírica da glicose.

A manose é encontrada naturalmente nas secreções de algumas árvores e arbustos. Também está presente no suco de cranberry. A D-manose está presente no Aloe Vera, feno-grego, groselha preta ou vermelha, groselha, feijão verde, pimentão (pimenta caiena), repolho, berinjela, tomate, nabo, cogumelos shiitake e algas marinhas.

Produção de Manose

Manose é fabricada pela oxidação do manitol.

Papel da manose no corpo

A manose pode ser encontrada na maioria das células do corpo e é importante para a mielinização nervosa.

Metabolismo da Manose

A manose é primeiro convertida em frutose e depois em glicose para ser metabolizada para produção de energia no fígado.

Distúrbios Relacionados à Manose

Deficiência de MBL (deficiência de lectina ligadora de manose)

E. Tagatose

Tagatose é um açúcar simples com estrutura semelhante à frutose e textura semelhante à sacarose. Possui índice glicêmico muito baixo, 1,5 kcal/g. que o qualifica para uso em dietas para diabéticos e dietas com baixo teor de carboidratos.

A tagatose é encontrada naturalmente em quantidades muito pequenas em laticínios, como leite, queijo e iogurte. É fabricado comercialmente a partir de lactose.

Absorção de Tagatose no intestino

O corpo absorve apenas 15-20 por cento da tagatose consumida no intestino delgado e o restante é fermentado no cólon. O metabolismo da tagatose é semelhante ao da frutose.

Usos de Tagatose

• Potencial para utilização em medicamentos antidiabéticos/suplementos alimentares devido ao baixo valor calórico
• Potencial para ser usado como medicamento/suplemento alimentar antiobesidade, pois tem capacidade de aumentar o colesterol HDL.
• Perspectiva de ser usado em cremes dentais por ser amigo dos dentes.

Tagatose como medicamento antidiabético e para controle da obesidade (nih.gov)

F. Ribose e Desoxirribose

Ribose e desoxirribose são blocos de construção de ácidos nucléicos (RNA e DNA) presentes nas células.

Ribose

• Ribose é um açúcar pentose (contém 5 átomos de carbono). É a unidade de açúcar emARNor ribose nucleic acid, which is important for protein production and also plays an important role in transferring genetic codes.
• Ribose sugar combines with purine or pyramidine bases and phosphoric acid to form RNA.
• It produces an important energy molecule in combination with adenine base to form ATP or adenosine triphosphate.
• Ribose sugar is a component of several coenzymes and vitamins.

Deoxyribose

Deoxyribose sugar is the base unit ofDNAor deoxyribose nucleic acid, which is the carrier of genetic information in chromosomes. The empirical formula of this monosaccharide isC5H10O4. This is also a pentose sugar. This sugar is present in the cytoplasm and nucleus of cells.

DNA

Glycemic Index of Some Sugars

Table 1. Glycemic index of main monosaccharides and disaccharides

Sugars Compared by Sweetness

Picture 3. Sugars compared by sweetness

Sweetness Index

Table 2.Comparação da doçura de vários açúcares (fonte: healthyeatingclub.com)

Índice glicêmico de alguns açúcares

Lista detalhada de gráficos de alimentos com carboidratos e açúcares e adoçantes

• Guia nutricional para má absorção de frutose
• Dieta com baixo teor de frutose na má absorção de frutose
• Alimentos Ricos em Frutose, Sorbitol e FODMAPs
• Dieta com baixo teor de FODMAP