Carboidratos, proteínas e gorduras são os principais tipos de macronutrientes nos alimentos (nutrientes que são necessários diariamente em grandes quantidades). Eles fornecem 90% do peso seco da dieta e 100% da energia. Os três fornecem energia (medida em calorias), mas a quantidade de energia em 1 grama (1/28 onça) difere:
Quatro calorias em um grama de carboidrato ou proteína
Nove calorias em um grama de gordura
A rapidez com que esses nutrientes fornecem energia também difere. Os carboidratos são os mais rápidos e as gorduras são as mais lentas.
Os carboidratos, proteínas e gorduras são digeridos no intestino, onde se dividem nas suas unidades fundamentais:
Carboidratos em açúcares
Proteínas em aminoácidos
Gorduras em ácidos graxos e glicerol
Utilizando essas unidades básicas, o organismo sintetiza as substâncias necessárias para seu crescimento, manutenção e atividade (incluindo carboidratos, proteínas e gorduras).
Carboidratos
Dependendo do tamanho da molécula, os carboidratos podem ser simples ou complexos.
Carboidratos simples: Diversos tipos de açúcares, como a frutose (açúcar da fruta) e a sacarose (açúcar de mesa), são carboidratos simples. Visto que estas são moléculas pequenas, o organismo pode decompô-las e absorvê-las rapidamente; portanto, são a fonte mais rápida de energia. Elas aumentam rapidamente o nível de glicose no sangue (açúcar no sangue). As frutas, os produtos lácteos, o mel e o xarope de bordo contêm grandes quantidades de carboidratos simples, que proporcionam o sabor doce à maioria dos doces e bolos.
Carboidratos complexos: Os carboidratos são compostos por grandes cadeias de carboidratos simples. Como os carboidratos complexos possuem moléculas maiores que os carboidratos simples, eles devem ser decompostos em carboidratos simples antes de serem absorvidos. Dessa forma, demoram mais para fornecer energia ao corpo do que os carboidratos simples, mas demoram menos que as proteínas e gorduras. Como sua digestão demora mais do que a digestão dos carboidratos simples, a probabilidade de serem convertidos em gordura é menor. Eles também aumentam os níveis de açúcar no sangue mais lentamente e em níveis menores do que os carboidratos simples, mas por um período mais longo. Os carboidratos complexos incluem amidos e fibras, que se encontram nos alimentos à base de trigo (como pães e massas), em outros cereais (como cevada e milho), feijões e em tubérculos (como batata e batata-doce).
Os carboidratos podem ser
Refinados
Não refinados
Os carboidratos refinados são aqueles altamente processados. As fibras e os farelos, além de várias vitaminas e minerais que eles contêm, são removidos no processamento. Dessa forma, o corpo processa esses carboidratos rapidamente e eles fornecem pouca nutrição, embora contenham quase o mesmo número de calorias. Os produtos refinados geralmente são enriquecidos; isso significa que foram adicionados vitaminas e minerais para aumentar seu valor nutricional. Uma dieta com alto teor de carboidratos simples ou refinados tende a aumentar o risco de apresentar obesidade Obesidade Obesidade é o excesso de gordura corporal. A obesidade é influenciada por uma combinação de fatores, que normalmente resultam no consumo de mais calorias do que o corpo precisa. Esses fatores... leia mais 
e diabetes Diabetes mellitus (DM) O diabetes mellitus é uma doença na qual o organismo não produz uma quantidade suficiente de insulina ou não responde normalmente à insulina, fazendo com que o nível de açúcar (glicose) no sangue... leia mais .
Se as pessoas consomem mais carboidratos do que o necessário em certo momento, o corpo armazena uma parte desses carboidratos nas células (glicogênio) e converte o restante em gordura. O glicogênio é um carboidrato complexo que pode ser convertido rápida e facilmente em energia. O glicogênio fica armazenado no fígado e nos músculos. Os músculos usam o glicogênio para suprir energia durante os períodos de exercício intenso. A quantidade de glicogênio armazenado proporciona calorias necessárias para quase um dia. Outros tecidos do organismo armazenam carboidratos, como carboidratos complexos, que não podem ser utilizados para proporcionar energia.
A maioria dos especialistas recomenda que aproximadamente 50% a 55% do consumo calórico diário seja oriundo de carboidratos, a maioria proveniente de frutas, feijões, verduras e legumes e grãos não refinados. Menos de 10% do total de calorias ingerido por dia deve vir de açúcar adicionado. O açúcar adicionado são xaropes e outros adoçantes calóricos utilizados em outros alimentos. O açúcar adicionado está descrito na forma de ingrediente nos rótulos de alimentos. O açúcar adicionado inclui açúcar mascavo, adoçante de milho, xarope de milho, dextrose, frutose, glicose, xarope de milho com alto teor de frutose, mel, açúcar invertido, lactose, xarope de malte, maltose, melaço, açúcar bruto, sacarose, trealose e açúcar turbinado. Açúcares de ocorrência natural como, por exemplo, os açúcares em frutas ou leite, não representam açúcar adicionado.
Índice glicêmico
O índice glicêmico de um carboidrato representa a velocidade na qual seu consumo aumenta os níveis de açúcar no sangue. Os valores variam de 1 (mais lento) a 100 (mais rápido, o índice da glicose pura). Porém, a velocidade na qual o nível realmente aumenta também depende dos outros alimentos ingeridos no mesmo momento e de outros fatores.
O índice glicêmico tende a ser menor para os carboidratos complexos do que para os carboidratos simples, mas há exceções. Por exemplo, a frutose (açúcar encontrado nas frutas) exerce um efeito pequeno no açúcar no sangue.
Os fatores abaixo também influenciam o índice glicêmico de um alimento:
Processamento: Alimentos processados, refinados ou bem moídos tendem a ter um índice glicêmico maior.
Tipo de amido: Diferentes tipos de amido são absorvidos de diferentes formas. Por exemplo, o amido de batata é digerido e absorvido na corrente sanguínea de maneira relativamente rápida. A digestão e a absorção do amido na cevada são muito mais lentas.
Teor de fibras: Quanto mais fibras um alimento tiver, mais difícil será a digestão. Como resultado, a absorção do açúcar na corrente sanguínea é muito mais lenta.
Amadurecimento da fruta: Quanto mais madura a fruta, mais açúcar ela contém, e maior é o seu índice glicêmico.
Nível de gordura ou ácido: Quanto mais gordura ou ácido um alimento tiver, mais lenta será a sua digestão e mais lenta será a absorção dos açúcares na corrente sanguínea.
Preparo: O modo de preparo de um alimento pode influenciar a velocidade na qual este alimento é absorvido na corrente sanguínea. Geralmente, cozinhar ou moer o alimento aumenta seu índice glicêmico porque esses processos facilitam a digestão e a absorção do alimento.
Outros fatores: A maneira do corpo processar os alimentos varia conforme a pessoa, afetando a velocidade na qual os carboidratos são convertidos em açúcar e absorvidos. O fato de o alimento ser bem mastigado ou não e se foi engolido muito rapidamente também influenciam.
O índice glicêmico é considerado importante porque os carboidratos que aumentam rapidamente os níveis de açúcar no sangue (aqueles com alto índice glicêmico) também aumentam rapidamente os níveis de insulina. O aumento no nível de insulina pode dar origem a uma baixa concentração de glicose no sangue (hipoglicemia Hipoglicemia A hipoglicemia é a presença de níveis excepcionalmente baixos de açúcar (glicose) no sangue. A causa mais comum da hipoglicemia são os medicamentos tomados para controlar o diabetes. Causas... leia mais ) e fome, que tendem a causar um consumo excessivo de calorias e um aumento do peso. No entanto, os especialistas em nutrição não acreditam mais que comer alimentos com baixo índice glicêmico ajuda as pessoas a perder peso.
Os carboidratos com baixo índice glicêmico não aumentam muito os níveis de insulina. Consequentemente, as pessoas se sentem satisfeitas por mais tempo após a ingestão de alimentos. O consumo de carboidratos com baixo índice glicêmico também tende a causar níveis de colesterol mais saudáveis e reduz o risco de obesidade Obesidade Obesidade é o excesso de gordura corporal. A obesidade é influenciada por uma combinação de fatores, que normalmente resultam no consumo de mais calorias do que o corpo precisa. Esses fatores... leia mais e de diabetes mellitus Diabetes mellitus (DM) O diabetes mellitus é uma doença na qual o organismo não produz uma quantidade suficiente de insulina ou não responde normalmente à insulina, fazendo com que o nível de açúcar (glicose) no sangue... leia mais e, nas pessoas com diabetes, reduz o risco de elas apresentarem complicações causadas pelo diabetes Complicações do Diabetes mellitus A pessoa com diabetes mellitus pode apresentar várias complicações de longo prazo que afetam muitas áreas do corpo, sobretudo os vasos sanguíneos, os nervos, os olhos e os rins. (consulte também... leia mais 
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Apesar da associação entre alimentos com baixo índice glicêmico e melhores quadros clínicos, o uso do índice para selecionar os alimentos não significa uma dieta saudável. Por exemplo, o índice glicêmico de batata chips e de alguns doces – opções não saudáveis – é menor do que o índice de alguns alimentos saudáveis, como arroz integral. Alguns alimentos com alto índice glicêmico contêm vitaminas e minerais importantes. Dessa forma, esse índice deve ser usado apenas como um guia geral para selecionar os alimentos.
Carga glicêmica
O índice glicêmico indica apenas a velocidade na qual os carboidratos de um alimento são absorvidos na corrente sanguínea. Esse índice não leva em consideração o teor de carboidrato nos alimentos, o que também é importante. A carga glicêmica mostra o índice glicêmico e o teor de carboidratos de um alimento. Um alimento, como cenoura, banana, melancia ou pão de trigo integral, pode ter um índice glicêmico alto, mas conter uma quantidade relativamente pequena de carboidrato e, dessa forma, ter uma carga glicêmica baixa. Tais alimentos exercem pouca influência no nível de açúcar no sangue.
A carga glicêmica também inclui a forma como as alterações nos níveis de açúcar (glicose) no sangue são afetadas pela combinação dos alimentos que são ingeridos em conjunto. O índice glicêmico não inclui.
Proteínas
As proteínas são constituídas por unidades denominadas aminoácidos, que formam cadeias complexas longas. Devido à complexa natureza molecular das proteínas, o organismo precisa de mais tempo para dissociá-las. Consequentemente, são uma fonte mais lenta e duradoura de energia do que os carboidratos.
Existem 20 aminoácidos. O organismo sintetiza alguns deles a partir de outros compostos orgânicos, mas não consegue sintetizar nove aminoácidos, os chamados aminoácidos essenciais. Estes devem ser consumidos na dieta. Todos precisam de oito desses aminoácidos: isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. Os lactentes também precisam de um nono aminoácido, a histidina.
A porcentagem de proteína que o organismo pode usar para sintetizar os aminoácidos essenciais varia conforme a proteína. O organismo pode usar 100% das proteínas do ovo e uma porcentagem alta das proteínas do leite e das carnes. O organismo consegue utilizar um pouco menos da metade do teor de proteína contido na maioria dos legumes e verduras e cereais.
O organismo precisa das proteínas para manter e repor tecidos e para funcionar e crescer. Proteínas normalmente não são utilizadas para obter energia. No entanto, se o organismo não estiver obtendo energia suficiente de outros nutrientes ou da gordura armazenada, ele transforma proteína em corpos cetônicos, que serão utilizados para obter energia. Se uma pessoa consumir mais proteína do que o necessário, o organismo decompõe as proteínas e armazena seus componentes na forma de gordura.
O organismo humano contém grandes quantidades de proteínas. A proteína é o principal composto do corpo e o constituinte principal da maioria das células. Por exemplo, os músculos, o tecido conjuntivo e a pele são formados por proteínas.
Os adultos precisam consumir cerca de 60 gramas de proteínas por dia (0,8 g por quilograma de peso ou de 10 a 15% do total de calorias). Os adultos que querem aumentar a sua musculatura precisam consumir um pouco mais de proteínas. As crianças também precisam consumir mais porque estão em fase de crescimento. Pessoas que estão limitando o número de calorias para perder peso costumam precisar de uma quantidade maior de proteína para evitar a perda muscular enquanto perdem peso. É possível que pessoas idosas precisem de níveis mais elevados de proteína, de até 1,2 g/kg de peso corporal. No entanto, essa quantidade é excessiva e potencialmente nociva em determinados quadros clínicos, tais como insuficiência renal e lesão renal. Estudos também mostram que a proteína causa mais saciedade (ajuda a pessoa a se sentir satisfeita por mais tempo) que carboidratos e gorduras.
Gorduras
Gorduras são moléculas complexas compostas por ácidos graxos e glicerol. O organismo precisa de gordura para se desenvolver e produzir energia. Ele também usa a gordura para sintetizar os hormônios e muitas outras substâncias necessárias para realizar suas atividades (por exemplo, as prostaglandinas).
As gorduras são a fonte de energia mais lenta, porém mais eficiente. Cada grama de gordura fornece cerca de 9 calorias ao corpo, mais do que o dobro fornecido pelas proteínas ou pelos carboidratos. O organismo aproveita essa eficácia para armazenar qualquer excesso de energia em forma de gordura. O corpo armazena o excesso de gordura no abdômen (gordura visceral) e sob a pele (gordura subcutânea), para ser usada quando precisar de mais energia. O organismo também pode acumular os excessos de gordura nos vasos sanguíneos e órgãos, onde podem bloquear o fluxo sanguíneo e danificar os órgãos, geralmente causando distúrbios graves.
Ácidos graxos
Quando precisa de ácidos graxos, o organismo pode produzir (sintetizar) alguns deles. Outros, chamados ácidos graxos essenciais, não podem ser sintetizados e devem ser consumidos na dieta. Os ácidos graxos essenciais constituem cerca de 7% das gorduras consumidas numa dieta normal, o que representa 3% do total das calorias (cerca de 8 gramas). Eles incluem o ácido linoleico e o ácido linolênico, que estão presentes em certos óleos vegetais. O ácido eicosapentaenoico e o ácido docosaexaenoico, que são ácidos graxos essenciais para o desenvolvimento cerebral, podem ser sintetizados a partir do ácido linolênico. Porém, estão presentes também em certos óleos de peixes marinhos, que são uma fonte mais eficiente.
O ácido linoleico e o ácido araquidônico são ácidos graxos ômega-6. O ácido linolênico, o ácido eicosapentaenoico e o ácido docosaexaenoico são ácidos graxos ômega-3. Uma dieta rica em ácidos graxos ômega-3 pode reduzir o risco de apresentar aterosclerose Aterosclerose A aterosclerose é um quadro clínico no qual depósitos irregulares de material gorduroso (ateromas ou placas ateroscleróticas) se desenvolvem nas paredes das artérias de médio e grande porte... leia mais 
(incluindo doença arterial coronariana Considerações gerais sobre a doença arterial coronariana (DAC) A doença arterial coronariana é um quadro clínico no qual o suprimento de sangue para o músculo cardíaco é bloqueado parcial ou completamente. O músculo cardíaco precisa de um fornecimento constante... leia mais 
). A truta-de-lago e certos peixes de água fria contêm grandes quantidades de ácido graxo ômega-3. (as mulheres que estiverem grávidas ou amamentando devem consumir peixe com baixo teor de mercúrio. Consulte Mercúrio em peixes e frutos do mar Mercúrio em peixes e frutos do mar Alguns fatores de risco já estão presentes quando a mulher fica grávida. Estes fatores de risco incluem Algumas características físicas, como a idade, e características sociais da mulher Problemas... leia mais 
para obter mais informações). Nos Estados Unidos, as pessoas tendem a consumir uma quantidade suficiente de ácidos graxos ômega-6, encontrados em óleos usados em vários alimentos processados, mas uma quantidade insuficiente de ácidos graxos ômega-3.
Tipos de gordura
Existem vários tipos de gordura:
Monoinsaturada
Poli-insaturada
Saturada
As gorduras saturadas têm maior propensão de causar um aumento nos níveis de colesterol e aumentar o risco de apresentar aterosclerose Aterosclerose A aterosclerose é um quadro clínico no qual depósitos irregulares de material gorduroso (ateromas ou placas ateroscleróticas) se desenvolvem nas paredes das artérias de médio e grande porte... leia mais . Os alimentos de fonte animal geralmente contêm gorduras saturadas, que tendem a se solidificar à temperatura ambiente. As gorduras de fonte vegetal geralmente contêm ácidos graxos monoinsaturados ou poli-insaturados, que tendem a se transformar em líquido à temperatura ambiente. Os óleos de palma e de coco são exceções. Eles contêm mais gorduras saturadas do que os outros óleos vegetais.
As gorduras trans (ácidos graxos trans) formam uma categoria diferente de gordura. Elas são produzidas pelo homem, adicionando átomos de hidrogênio (hidrogenação) aos ácidos monoinsaturados ou poli-insaturados. As gorduras podem ser parcial ou totalmente hidrogenadas (ou saturadas com átomos de hidrogênio). Nos Estados Unidos, a principal fonte dietética de gordura trans são os óleos vegetais parcialmente hidrogenados, que costumavam ser usados em vários alimentos preparados comercialmente. O consumo de gorduras trans pode afetar negativamente os níveis de colesterol no organismo e contribuir para o risco de apresentar aterosclerose Aterosclerose A aterosclerose é um quadro clínico no qual depósitos irregulares de material gorduroso (ateromas ou placas ateroscleróticas) se desenvolvem nas paredes das artérias de médio e grande porte... leia mais . É por isso que a Agência de Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (Food and Drug Administration, FDA) tem proibido o uso de gorduras trans nos alimentos preparados, embora pequenas quantidades ainda possam estar presentes.
A gordura na dieta
Geralmente, as autoridades recomendam que
A gordura deve ser limitada a menos de 28% das calorias diárias totais (ou menos de 90 gramas por dia).
Gorduras saturadas devem ser limitadas a menos de 8%.
Recomenda-se eliminar as gorduras trans da dieta. Sempre que possível, as gorduras saturadas e as gorduras trans devem ser substituídas por gorduras monoinsaturadas e gorduras poli-insaturadas, inclusive as gorduras ômega 3.
É provável que as pessoas com níveis altos de colesterol Dislipidemia Dislipidemia significa um nível elevado de lipídios (colesterol, triglicerídeos ou ambos) ou um nível baixo de colesterol do tipo lipoproteína de alta densidade (HDL). O estilo de vida, a genética... leia mais 
precisem reduzir ainda mais a ingestão total de gorduras.
