Università di Roma Tor Vergata- Scienze della Nutrizione umana Biochimica Prof.ssa Luciana Avigliano 2011 FRUTTOSIO GALATTOSIO Oggi alti consumi di zucchero Antenati caccia e raccolta bacche, tuberi, frutta (alte proteine, pochi zuccheri, poco amido); il dolce era scarso. DOLCIFICANTI Miele usato, in quantità limitata, fino al 18° secolo. Saccarosio (da canna da zucchero e quindi da barbabietola). Grande diffusione in Europa e Nord America nel 18° e 19° secolo; dapprima usato per il caffé e il té, poi per i dolci. In inghilterra fra il 18° e 19° secolo il consumo di zucchero aumentato del 1500% HFCS fruttosio libero (high fructose corn syrup -55% Fru e 45% Glu). USA: dal 1960 prodotto dal mais. Amido idrolizzato a glucosio, che viene poi parzialmente convertito in fruttosio attraverso una isomerizzazione enzimatica. Basso costo, alto potere dolcificante, buona lavorabilità USA consumo fruttosio: 1977-78 NHANES 1999-2004 37 g/die; 49g/die Aumentato negli ultimi 40 anni, soprattutto fra i giovani le fonti principali sono le bevande e soprattutto sotto forma di fruttosio libero. GLUCOSIO ⇓ G -6-P GALATTOSIO ⇓ F-6-P ⇓ FRUTTOSIO fegato GADP ⇓ PIRUVATO METABOLISMO del FRUTTOSIO Metabolismo extraepatico trascurabile esochinasi (F 20 volte meno affine di G) FEGATO fruttochinasi (e glucochinasi, entrambi spefici) F + ATP F-1-P (FK: alta affinità e rapido turnover) aldolasi B diidrossiaceton-P (N.B. F-1-P NON è substrato della fosfofruttochinasi) gliceraldeide + ATP GAD-3-P 1.Carenza fruttochinasi: FRUTTOSURIA EREDITARIA forma rara, benigna con perdita di fruttosio nelle urine 2. Carenza aldolasi B: INTOLLERANZA AL FRUTTOSIO rara, ereditaria, caratterizzata da ipoglicemia, steatosi epatica e cirrosi eliminare fruttosio e saccarosio dalla dieta L’intolleranza al fruttosio non si manifesta durante l’allattamento al seno ma con l’inizio della alimentazione ATP ADP AMP Acido urico Glucochinasi ATP citrato Differenze metaboliche fra Glu e Fru Manca regolazione ormonale dell’insulina (che agisce sulla glucochinasi) Manca regolazione allosterica della fosfofruttochinasi che sente lo stato energetico della cellula (inibizione a feedback da ATP e citrato) segue - Rapido consumo di ATP ed alterazioni metaboliche tra cui blocco sintesi proteica - F1P inibisce la glicogeno fosforilasi e quindi blocco della glicogenolisi - FIP inibisce l’aldolasi e la G6P isomerasi con bloccco della gluconeogenesi conseguente formazione di: - LATTATO - PIRUVATo ed ACETIL-CoA - AUMENTO di SINTESI di ACIDI GRASSI e TRIGLICERIDI - AUMENTO dei LIVELLI di LIPOPROTEINE VLDL e LDL - IPERURICEMIA (rischio gotta e calcoli renali) Implicazioni metaboliche e cardiovascolari? ASSUNZIONE DI FRUTTOSIO non dovrebbe superare 7-10 g/die (dalla frutta) METABOLISMO DEL GALATTOSIO Gal + ATP (galattochinasi) Gal1P + ADP UDP-Glc + Gal1P (transferasi) UDP-Gal + Glc1P UDP-Gal (4-epimerasi) UDP-Glc 3 difetti metabolici rari recessivi a carica dei tre enzimi Sintomi precoci perché alto consumo nell’infanzia Sintomi di diversa severità DIFETTO di Galattochinasi: escrezione come tale e in parte trasformazione in galattitolo - accumulo di galattitolo nel cristallino e cataratta transferasi: più grave con pericolo di vita - accumulo Gal1P e galattitolo e danni al fegato, rene, cervello, occhio 4-epimerasi in forma severa è rara