Bioquímica e Função dos Micronutrientes
A bioquímica dos micronutrientes estuda as vitaminas, os minerais essenciais e os oligoelementos que o corpo necessita em pequenas quantidades, e os papéis bioquímicos que desempenham como cofatores enzimáticos, precursores hormonais, antioxidantes e componentes estruturais. Embora necessários apenas em quantidades de miligramas ou microgramas, os micronutrientes são indispensáveis ao metabolismo, e tanto a sua deficiência quanto o seu excesso têm consequências bioquímicas e clínicas.
Definition
Micronutrientes são vitaminas dietéticas e minerais essenciais e oligoelementos necessários em pequenas quantidades para o crescimento normal, metabolismo e função fisiológica; a bioquímica dos micronutrientes é o estudo de suas estruturas, papéis metabólicos, regulação homeostática e as consequências do desequilíbrio.
Scope
Esta área orienta o leitor sobre a química, as funções metabólicas, os requisitos de ingestão e a regulação dos micronutrientes. Ela agrupa o campo em vitaminas lipossolúveis e hidrossolúveis, o metabolismo de minerais e oligoelementos, a fisiologia compartilhada da absorção e transporte de micronutrientes, e os distúrbios que surgem da deficiência ou toxicidade. Trata os micronutrientes como um tópico da bioquímica nutricional, em vez de como orientação de manejo clínico.
Sub-topics
Core questions
- Que funções bioquímicas os vitaminas e oligoelementos individuais desempenham no metabolismo humano?
- Como a absorção, distribuição e armazenamento de micronutrientes são regulados para manter a homeostase?
- Como surgem a deficiência e a toxicidade, e como elas são refletidas bioquimicamente?
- Como são derivados os requisitos dietéticos e as ingestões de referência para micronutrientes?
Key concepts
- Vitaminas como cofatores enzimáticos e precursores de coenzimas
- Classes de solubilidade lipossolúvel versus hidrossolúvel
- Minerais essenciais e oligoelementos
- Regulação homeostática da absorção e armazenamento
- Biodisponibilidade e interações de nutrientes
- Estados de deficiência e toxicidade (excesso)
- Ingestões dietéticas de referência e biomarcadores de estado
Mechanisms
Os micronutrientes atuam através de um pequeno número de estratégias bioquímicas recorrentes. Muitas vitaminas do complexo B são convertidas em coenzimas que participam do metabolismo de carboidratos, aminoácidos e energia; metais-traço como ferro, zinco, cobre e selênio são ligados a sítios ativos de enzimas onde permitem catálise, reações redox ou transporte de oxigênio; vitaminas lipossolúveis funcionam como moléculas de sinalização semelhantes a hormônios (vitamina D), antioxidantes (vitamina E) ou cofatores na modificação pós-traducional (vitamina K). Como o excesso de vários micronutrientes é prejudicial, o corpo os regula homeostaticamente, de forma mais notável para o ferro, onde o balanço sistêmico é governado pelo eixo hepcidina-ferroportina em vez de pela excreção (Hentze, 2010).
Clinical relevance
O estado dos micronutrientes é a base de uma grande parte das doenças relacionadas à nutrição em todo o mundo, e a compreensão da bioquímica ajuda a explicar por que as deficiências produzem síndromes características e por que alguns micronutrientes são tóxicos em excesso (Black, 2008). Esta área descreve a base bioquímica desses estados para referência e educação; não é uma fonte de dosagem, suplementação ou aconselhamento clínico individualizado.
Epidemiology
As deficiências de ferro, vitamina A, iodo e zinco estão entre as formas mais prevalentes de desnutrição globalmente e contribuem substancialmente para a morbidade e mortalidade, particularmente entre mulheres e crianças pequenas em ambientes de baixa e média renda (Black, 2008). A distribuição detalhada de deficiências específicas é abordada no tópico de deficiência e toxicidade.
Evidence & guidelines
As ingestões de referência para micronutrientes são estabelecidas por órgãos especializados como o Institute of Medicine através da estrutura Dietary Reference Intake, que define os requisitos e os níveis de ingestão superior toleráveis (IOM, 2006). Tratamentos abrangentes da bioquímica dos micronutrientes são encontrados em livros didáticos padrão de nutrição (Ross et al., 2014).
History
O conceito de micronutriente surgiu no início do século XX com o reconhecimento de que doenças como escorbuto, beribéri, raquitismo e pelagra não eram causadas por toxinas ou infecções, mas pela ausência de fatores dietéticos específicos, levando ao isolamento e nomeação das vitaminas. Trabalhos paralelos estabeleceram a essencialidade de oligoelementos como ferro, iodo e, posteriormente, zinco e selênio, consolidando os micronutrientes como um campo distinto dentro da bioquímica nutricional.
Related topics
Seminal works
- black-2008
- hentze-2010
- iom-dri-2006
Frequently asked questions
- Qual é a diferença entre um macronutriente e um micronutriente?
- Macronutrientes (carboidratos, gorduras, proteínas) fornecem energia e são necessários em quantidades de gramas, enquanto micronutrientes (vitaminas, minerais e oligoelementos) são necessários apenas em quantidades de miligramas ou microgramas e atuam principalmente como cofatores, reguladores e elementos estruturais, em vez de como combustível.
- Por que os micronutrientes podem ser prejudiciais em excesso?
- Vários micronutrientes têm uma faixa de segurança limitada; como o corpo tem meios restritos de excretar alguns deles, a ingestão bem acima das necessidades pode causar toxicidade, razão pela qual os quadros de referência definem tanto as ingestões adequadas quanto os limites superiores toleráveis.