Equilíbrio azotado. Total de AAs perdidos 25 g 16,5 g. Num adulto, na ausência de ingestão de proteínas (ou AAs)...

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1 0 000 g de proteínas cerca de 275 g g de proteínas Hidrólise = 300 g/dia Síntese = 275 g /dia Pool de Num adulto, na ausência de ingestão de proteínas (ou )... Equilíbrio azotado Rui Fontes, Maio de os aminoácidos das proteínas que sofrem hidrólise não chegam para manter constante a quantidade total de proteínas do organismo. Mesmo que a ingestão calórica seja adequada perdem-se cerca de / dia = Obliglatory AA Losses 2 Os que caiem pelo gargalo abaixo () são os que, degradados por vários mecanismos, não podem ser reutilizados na síntese das proteínas endógenas. Supondo um adulto com dieta proteica zero: otal de perdidos 25 g 6,5 g inhamos no início 4 moléculas de proteína; na ausência de aporte ficamos só com 2 moléculas. Perdas de obrigatórias () Se NÃO adicionarmos ao sistemas, NÃO podemos refazer todas as proteínas que haviam sofrido hidrólise e estamos em balanço azotado negativo. 3 odos valores apontados referem-se a equivalentes de proteína (ou ) = N * 6,25 desaminação transaminação aspartato Perdas directas... UREIA Na ausência de ingestão de proteínas... 0,5 g Creatina Creatinina 3 g glutamato 2 g mas... Purinas Urato 0,8 g 0,2 g 4

2 Ainda admitindo dieta azotada zero Dos 25 g de proteínas perdidas por dia cerca de 5 g perdem-se nas e correspondem a proteínas do epitélio intestinal que descama, das enzimas digestivas e mucinas cujos não foram absorvidos. A parte corresponde a tegumentos (pelos, unhas, pele) que descamam e suor assim como menstruação e ejaculação poderá ser estimada em 3,5 g/dia... fezes NOA: uma mulher que amamenta perde no leite cerca de 20 g proteinas/dia. 5 A maior fracção das perdas obrigatórias de são uma consequência da acção das enzimas envolvidas no seu catabolismo oxidativo e na formação de ureia. Dois exemplos: Lisina (C 6 H 4 N 2 O 2 ) 7 O 2 ureia (CON 2 H 4 ) 5 CO 2 5 H 2 O Alanina (C 3 H 7 NO 2 ) 3 O 2 ½ ureia (CON 2 H 4 ) 2,5 CO 2 2,5 H 2 O Como é regulada a velocidade de oxidação dos? Embora os mecanismos sejam em grande parte desconhecidos... - A oxidação dos também contribui para a síntese de AP. Se há deficit de outros nutrientes aumenta a oxidação dos. Na maioria dos casos esta oxidação ocorre via conversão do esqueleto carbonado em glicose (gliconeogénese). Deficit de outros nutrientes (balanço energético negativo) A velocidade de oxidação de um determinado AA nunca é nula mas quando a sua concentração no pool de livres do organismo. Esse aumento não é linear: a velocidade oxidação de forma abrupta quando a quantidade disponível excede as necessidades para manter a síntese de proteínas. Dieta equilibrada mas com lisina em deficit Meredith e col. (986) Am J Clin Nutr 43: Ponto de viragem O ponto de viragem na velocidade de oxidação de existe porque não fazemos reservas de proteínas nem de : tudo o que está a mais oxida-se. Dieta equilibrada mas com mais lisina que a necessária para substituir as perdas de 7 obrigatórias de lisina. 3- Quando a velocidade de hidrólise das proteínas endógenas a velocidade de oxidação dos. Quando a velocidade de síntese das proteínas endógenas a velocidade de oxidação dos. Insulina IGF- Proteínas endógenas Hidrólise Síntese Balanço energético negativo Glicocorticoides Acidose Citocinas (IL-β; IL-6; NF-α) Imobilização Pool de Balanço energético estosterona Estrogénios Somatotrofina Exercício físico IGF- CO 2 ureia 8

3 Síntese = 275 g /dia g de proteínas? Os correspondentes às proteínas que estavam aqui perderam-se e a dieta contém apenas 25 g de proteína... Hidrólise = 300 g/dia Se um adulto saudável tem uma de / dia poderia pensar-se que para manter a quantidade de proteínas endógenas constante bastaria que ele ingerisse / dia. Será que chega? Pool de? 9 Se fornecermos ao indivíduo exactamente os que ele perdeu quando tinha uma dieta proteica zero não conseguimos equilíbrio azotado: parte dos fornecidos na dieta não vão servir para síntese de proteínas porque também se perdem. Para manter equilíbrio azotado há que substituir os correspondentes ao e também contar com o aumento das perdas provocada pela ingestão de g de proteínas 300 g 275 g g de proteínas 300 g 275 g 75 g de Um adulto saudável que ingere proteínas de alta qualidade dietética é geralmente capaz de manter constante a sua massa de proteínas com a ingestão de cerca de 50 g de proteínas / dia: cerca de 25 g vão substituir os do cerca de 25 g perdem-se porque () mais velocidade de oxidação de (2) parte das proteínas ingeridas perdem-se nas fezes O homem adulto não faz reservas de proteínas. Se um adulto (que não está a fazer musculação, nem a engordar, nem está a recuperar após balanço azotado negativo ) ingere mais do que os necessários para manter balanço azotado nulo, tudo o que está em excesso se perde: () mais velocidade de oxidação de (2) parte das proteínas ingeridas perdem-se nas fezes 2

4 As crianças, os adolescentes e as grávidas (=fetográvida) têm balanço azotado positivo porque estão a aumentar a sua massa de proteínas. Em g de /dia Bebé de 2 meses e 5 Kg Bebé de 2 meses e Kg Grávida do 3º trimestre com 70 Kg O que são proteínas de alta qualidade dietética? Uma proteína deste tipo é uma proteína com padrão de ideal e boa digestibilidade. Revendo conceitos de AA dispensável = AANE, AA indispensável = AAE, AA semidispensável e AA condicionalmente dispensável. Aceitando definições de Fuller [in Biochemical and Physiological Aspects of Human Nutrition (2000) Ed. Stipanuk] dispensáveis ou AANE glicose manutenção crescimento acréscimo Soma = 3,8 5,3,6 0,6 50 5,4 No adulto também são situações com balanço azotado positivo: recuperação após balanço azotado negativo, aumentar de peso, fazer musculação, tomar 3 esteróides anabolizantes 8,3 3,,0 2,3 3, 58,5 Nas crianças e nas grávidas saudáveis a ingestão de proteínas tem de compensar () as perdas obrigatórias de acréscimo resultante da ingestão para repor essas perdas obrigatórias (manutenção) (2) a incorporação de na formação de novas proteínas (crescimento) e (3) o acréscimo de perdas de resultantes do aumento da ingestão de para sustentar crescimento. 3-fosfoglicerato piruvato oxalacetato Krebs α-ceto-glutarato serina alanina aspartato prolina glutamato glicina asparagina 4 glicose fenilalanina tirosina cisteína semi-dispensáveis indispensáveis ou AAE metionina 3-fosfoglicerato serina glicina valina leucina isoleucina lisina piruvato alanina AA condicionalmente dispensável fenilalanina triptofano treonina metionina oxalacetato Krebs α-ceto-glutarato aspartato asparagina prolina ornitina Ureia glutamato arginina 5 O caso da histidina... H 2 O carnosínase histidina alanina β carnosina A concentração de carnosina no músculo (5 mm) é cerca de 5 xs maior que a de 6 histidina livre.

5 Uma molécula de uma proteína (qualquer proteína) contêm pelo menos um AA de cada tipo. Se falta o trna correspondente a um determinado AA a síntese dessa proteína pára e o polipeptídeo que se havia já formado é hidrolisado. Se falta um AA dispensável é sempre possível sintetizá-lo desde que haja o azoto aminoacídico necessário para a sua síntese. Se falta um AA indispensável nenhuma proteína pode ser sintetizada. Se falta um AA dispensável é sempre possível sintetizá-lo desde que haja o azoto aminoacídico necessário para a sua síntese. Se falta um AA semi-dispensável (cisteína e tirosina) é sempre possível sintetizá-lo desde que haja quantidade suficiente do AA precursor (metionina e fenilalanina). 7 Para substituir um AA dispensável (não essencial) que se perdeu não é necessário 8 fornecer ao sistema o mesmo AA. Na maioria dos casos serve um AA qualquer... Se falta um AA indispensável nenhuma proteína pode ser sintetizada. Quando falta um AA essencial a proteína não pode ser reconstruída: () todos os adicionados ao sistema se perdem (2) e existe balanço azotado negativo. 9 Quando o AA indispensável que estava em falta é adicionado ao sistema a proteína já pode ser reconstruída e há balanço azotado nulo. 20

6 Quando um determinado AA indispensável não é fornecido em quantidade suficiente os outros () não podem cumprir o seu papel de serem utilizados na síntese proteica e (2) a sua velocidade de oxidação é elevada. Velocidade de oxidação de AA usado como indicador Zello e col. (993) Am J Physiol 264: E677 Se o AA indispensável que está em déficit é fornecido diminui a velocidade de oxidação de todos os outros. Quantidade de AA indispensável na dieta Quantidade de AA indispensável para obter balanço azotado nulo 2 Um índice para avaliar qualidade dietética de uma proteína é o CS (Chemical Score). Como se calcula o CS de uma proteína usada na dieta? (º) Determina-se o seu perfil aminoacídico. (2º) Compara-se este perfil com o perfil de uma proteína padrão (proteína ideal que, absorvida na quantidade mínima necessária, contém para cada AA essencial a quantidade mínima necessária), calculando o CS para cada AA essencial. (3º) O CS da proteína é o CS mais baixo (o que corresponde ao AA limitante). MI padrão proteína para Que significa? g / 00 g de proteína de trigo adultos CS Isoleucina Leucina Lisina MetioninaCisteína Fenilalaninairosina reonina riptofano Valina Histidina Outros (dispensáveis) Admitindo que toda a proteína do trigo ingerida é absorvida um CS de 0,54 significa que, para suprir as necessidades, é preciso de ingerir (e absorver), não 50 g de proteína, mas g = 92, 6g 0,54 22 Será que uma proteína (como a gelatina que não tem triptofano) com um CS = 0 é, do ponto de vista dietético, uma proteína inútil? g / 00 g de proteína gelatina MI padrão para adultos CS Proteínas com diferentes limitantes complementam-se. Uma dieta contendo proteínas com baixos valores de Chemical Score mas com diferentes limitantes podem proporcionar uma mistura proteica com um Chemical Score elevado. riptofano Outros g de triptofano 0 g/00 g de proteína lisina metioninacisteína treonina triptofano arroz feijão vermelho mistura (50:50) padrão do IOM para adultos (2002) Se ingerida isolada, pelo menos teoricamente, todos os dessa proteína serão perdidos e não servirão para síntese proteica... mas se a dieta for suplementada com o AA em déficit (ou com uma proteína rica nesse AA) podemos obter uma dieta proteica com CS próximo de. 23 CS (AA limitante) 0,76 (lisina) 0,80 (MC),2 (lisina) Quer o arroz quer o feijão têm valores de CS inferiores a mas a mistura 50:50 já tem um CS >. A lisina que está deficiente no arroz está em excesso no feijão; os 24 sulfurados que estão em deficit no feijão estão em excesso no arroz.

7 Um outro conceito usado para quantificar a qualidade de uma proteína: Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS). PDCAAS = valor do CS corrigido com a % de Absorção da Proteína relativamente à ingerida ( Digestibilidade ). Proteina CS Digestibilidade PDCAAS ovo leite de vaca bife soja trigo Schaafsma (2000) J Nutr 30:865S Usando os dados de Schaafsma: Se o PDCAAS das proteínas do trigo é 0,43 então, para suprir as necessidades usando apenas proteínas de trigo, é preciso de ingerir, não 50 g de proteína de trigo, mas g = 6, 3g 0,43 25 Kwashiorkor: primeiro irmão segundo irmão O deficit de ingestão de proteínas leva a situações em que há edemas por baixa do poder oncótico do plasma sanguíneo. O balanço azotado negativo reflecte-se em síntese de albumina diminuída baixo poder oncótico. Uma perda de 60% de proteínas endógenas é fatal. As necessidades de proteínas aumentam quando há deficit de ingestão calórica porque nestas condições os são mais oxidados (substituem a glicose e as gorduras). 26 O valor de EAR para adultos (estimated average requirement; necessidades médias estimadas) é a quantidade de azoto proteico na dieta que supre as necessidade de 50% da população. A RDA (recommended dietary allowances; ingestão dietética recomendada) é calculada somando dois desvios padrão ao valor de EAR. Balanço azotado nulo Bibliografia:. Fuller, M. F. (2000) Protein and amino acid requirements in Biochemical and physiological aspects of human nutrition (Stipanuk, M. H., ed) pp , W.B. Saunders Company, Philadelphia. 2. Stipanuk, M. H. (2005) Protein and amino acid requirements in Biochemical and physiological aspects of human nutrition (Stipanuk, M. H., ed) pp , W.B. Saunders Company, Philadelphia. 3. Fuller, M. F. & Garlick, P. J. (994) Human amino acid requirements: can the controversy be resolved?, Annu Rev Nutr. 4, Waterlow, J. C. (996) he requirements of adult man for indispensable amino acids, Eur J Clin Nutr. 50 Suppl, S5-76. Rand e col. (2003) Am J Clin Nutr 77: EAR = 05 mg N Kg - dia - = 0,66 g de proteína Kg - dia - Se 70 Kg 47 g dia - Se 57 Kg 38 g dia - RDA = 28 mg N Kg - dia - = 0,8 g de proteína Kg - dia - Se 70 Kg 56 g dia - Se 57 Kg 46 g dia